双级升降式超高压带电清扫机器人制造技术

一种机器人技术领域的双级升降式超高压带电清扫机器人，其中，清扫手爪通过手爪活动关节连接在清扫臂上，清扫臂和绝缘平台直接固定在上级叉架上，上级叉架和下级叉架通过叉架连接平台固定在一起，上下级叉架分别通过上级绝缘举升油缸、下级举升油缸的伸缩实现垂直升降运动，下级叉架固定在叉架移动平台上，升降机构水平移动轨道固定在回转平台上，回转平台固定在移动车上，移动车上设有液压自动调平系统，云台固定在叉架移动平台上，中央控制系统通过无线通讯和遥控操作终端进行数据交换，以完成机器人的遥控作业。本发明专利技术自动化程度高，结构简单，重量轻，精度高，能准确完成清扫手爪的定位，避免了绝缘瓷瓶的误碰。

【技术实现步骤摘要】
双级升降式超高压带电清扫机器人
本专利技术涉及机器人
，具体的说，是一种双级升降式超高压带电清扫机器人。
技术介绍
我国电力部门要求输电线路和变电站的外绝缘在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠运行，但沉积在绝缘瓷瓶表面上的固体、液体和气体污秽微粒在雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的同时作用下，将使绝缘瓷瓶的电气强度大大降低，从而使得输电线路和变电站的外绝缘不仅在过电压的作用下发生闪络，更频繁的是在长期运行电压下发生污秽闪络，且在设备污闪时，重合闸成功率很低，往往造成大面积停电。污闪中所伴随的强力电弧还常导致电气设备损坏，使停电时间延长。随着我国工农业生产的飞迅发展，大气环境污染日趋严重，绝缘瓷瓶的污秽程度日益加剧，同时输电电压等级又在不断提高，电网的分布范围也愈来愈广，由此引起的电网设备外绝缘污秽闪络事故随之突增，灾难性的电网大面积污闪事故在全国较大范围内频频发生，严重威胁电力系统的安全运行。经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为：01126817.4，专利技术名称为：“超高压带电清扫机器人”。该机器人自动化程度高，解决了人工操作效率低和可能出现的误操作问题；多自由度的机器人系统具有灵活的工作空间，能够清扫各种姿态的绝缘瓷瓶，移动车作为机器人的载体，解决了野外作业的运输问题，液压自动水平调节系统，消除了不平地面引起的定位误差。但是，在实际的应用当中，该机器人表现出一些不足之处：1.剪叉式升降机构采用单级升降方式，整体结构重量大，这样使得绝缘举升油缸的工作压力很大，增加了绝缘油缸设计和制造难度。另一方面，升降高度与整机绝缘的关系无法调整。2.清扫臂的水平伸缩运动机构安放在机器人顶部绝缘平台上，因此该机构上的绝大多数部件要有很好的绝缘性，这大大增加了设计和制造难度和成本。-->
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的问题，提供了一种双级升降式超高压带电清扫机器人，使其自动化程度高，结构简单，重量轻，降低了成本，同时也提高了机器人的整体绝缘性能和水平运动的控制精度。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括：移动车、回转平台、升降机构水平移动轨道、下级叉架、下级举升油缸、叉架连接平台、上级叉架、上级绝缘举升油缸、绝缘平台、清扫臂、手爪活动关节、清扫手爪、液压自动调平系统、云台、中央控制系统和遥操作终端。连接方式为：清扫手爪通过手爪活动关节连接在清扫臂上，清扫臂和绝缘平台直接固定在上级叉架上，上级叉架和下级叉架通过叉架连接平台固定在一起，上级和下级叉架通过各自的举升油缸分别实现垂直升降运动，下级叉架可以在升降机构水平移动轨道上运动，升降机构水平移动轨道固定在回转平台上，可以使两级升降机构和清扫臂实现±180°的水平回转，回转平台固定在移动小车上，移动小车上设有液压自动调平系统，由中央控制系统根据安装在回转平台上的X-Y倾斜仪传回的信号对移动小车进行自动水平调节。中央控制系统通过无线通讯和遥操作终端进行数据交换，以完成机器人的遥控作业。本专利技术具有能分别独立控制升降的上下两级叉架机构，且上级叉架的结构尺寸小于下级叉架，减轻了整体重量，提高了上级绝缘举升油缸的可靠性，同时，可以分别控制上下两级升降高度，有利于总升降高度与整机绝缘关系的调整；机器人上面采用固定长度清扫臂，而水平伸缩运动机构设计在变电所安全通过高度以下，这样水平伸缩运动机构就不需要有绝缘要求，简化了清扫臂的结构、减低了重量和成本、同时也提高了机器人的整体绝缘性能和水平运动的控制精度。本专利技术自动化程度高，结构简单，重量轻，双级式升降机构在作业时可以充分利用其上级全绝缘段的升降运动提高了机器人作业时的整体绝缘性能，水平伸缩运动机构结构和控制简单，精度高，能准确完成清扫手爪的定位，避免了绝缘瓷瓶的误碰附图说明图1本专利技术结构示意图-->具体实施方式如图1所示，本专利技术包括：液压自动调平系统1、移动车2、回转平台3、升降机构水平移动轨道4、叉架移动平台5、下级叉架6、下级举升油缸7、叉架连接平台8、上级叉架9、上级绝缘举升油缸10、绝缘平台11、清扫臂12、手爪活动关节13、清扫手爪14、云台15、中央控制系统16、遥操作终端17。连接关系为：清扫手爪14通过手爪活动关节13连接在清扫臂12上，清扫臂12和绝缘平台11直接固定在上级叉架9上，上级叉架9和下级叉架6通过叉架连接平台8固定在一起，上下级叉架9、6分别通过上级绝缘举升油缸10、下级举升油缸7的伸缩实现垂直升降运动，下级叉架6固定在叉架移动平台5上，升降机构水平移动轨道4固定在回转平台3上，回转平台3固定在移动车2上，移动车2上设有液压自动调平系统1，云台15固定在叉架移动平台5上，中央控制系统16通过无线通讯和遥操作终端17进行数据交换，以完成机器人的遥控作业。   上级叉架9及上级绝缘举升油缸10全部采用绝缘材料加工而成。上下级叉架9、6和清扫臂12能在升降机构水平移动轨道4上作水平直线运动。上级叉架9的结构尺寸小于下级叉架6。升降机构水平移动轨道4、回转平台3能实现±180°的水平回转。中央控制系统16根据设置在回转平台3上的X-Y倾斜仪传回的信号对移动车进行自动水平调节。云台15、叉架移动平台5随着回转平台3一起实现±180°的水平回转。工作时，先使移动车2停靠到作业点，然后通过液压自动调平系统1调平机器人；调平完成后通过回转平台3可以实现上下级升降机构9、6及清扫臂11的水平回转以完成绝缘瓷瓶的对中；对中完成后，通过上级绝缘举升油缸10先升起上级叉架9，充分利用上级叉架9的全绝缘段高度以提高机器人在清扫作业时的整体绝缘性能，当清扫高度不够时再通过下级举升油缸7升起下级叉架6来弥补；升到作业高度后，通过叉架移动平台5在升降机构水平移动轨道4上的水平运动可以实现上下级升降机构9、6及清扫臂11的水平移动以清扫不同距离远处的绝缘瓷瓶。遥操作终端通过无线通讯与中央控制系统进行数据交换，实现机器人的自动/手动清扫操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双级升降式超高压带电清扫机器人，包括：液压自动调平系统（１）、移动车（２）、回转平台（３）、升降机构水平移动轨道（４）、叉架移动平台（５）、下级叉架（６）、下级举升油缸（７）、叉架连接平台（８）、上级叉架（９）、上级绝缘举升油缸（１０）、绝缘平台（１１）、清扫臂（１２）、手爪活动关节（１３）、清扫手爪（１４）、云台（１５）、中央控制系统（１６）、遥操作终端（１７），其特征在于，清扫手爪（１４）通过手爪活动关节（１３）连接在清扫臂（１２）上，清扫臂（１２）和绝缘平台（１１）直接固定在上级叉架（９）上，上级叉架（９）和下级叉架（６）通过叉架连接平台（８）固定在一起，上下级叉架（９、６）分别通过上级绝缘举升油缸（１０）、下级举升油缸（７）的伸缩实现垂直升降运动，下级叉架（６）固定在叉架移动平台（５）上，升降机构水平移动轨道（４）固定在回转平台（３）上，回转平台（３）固定在移动车（２）上，移动车（２）上设有液压自动调平系统（１），云台（１５）固定在叉架移动平台（５）上，中央控制系统（１６）通过无线通讯和遥操作终端（１７）进行数据交换，以完成机器人的遥控作业。

【技术特征摘要】
1、一种双级升降式超高压带电清扫机器人，包括：液压自动调平系统(1)、移动车(2)、回转平台(3)、升降机构水平移动轨道(4)、叉架移动平台(5)、下级叉架(6)、下级举升油缸(7)、叉架连接平台(8)、上级叉架(9)、上级绝缘举升油缸(10)、绝缘平台(11)、清扫臂(12)、手爪活动关节(13)、清扫手爪(14)、云台(15)、中央控制系统(16)、遥操作终端(17)，其特征在于，清扫手爪(14)通过手爪活动关节(13)连接在清扫臂(12)上，清扫臂(12)和绝缘平台(11)直接固定在上级叉架(9)上，上级叉架(9)和下级叉架(6)通过叉架连接平台(8)固定在一起，上下级叉架(9、6)分别通过上级绝缘举升油缸(10)、下级举升油缸(7)的伸缩实现垂直升降运动，下级叉架(6)固定在叉架移动平台(5)上，升降机构水平移动轨道(4)固定在回转平台(3)上，回转平台(3)固定在移动车(2)上，移动车(2)上设有液压自动调平系统(1)，云台(15)固定在叉架移动平台(5)上，中央控制系统(16)通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾毅，高一鸣，杨汝清，翁新华，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]