关节－伸缩式超高压带电清扫机器人

1、一种关节-伸缩式超高压带电清扫机器人，包括：液压自动调平系统(1)、 中央控制系统(2)、云台(3)、回转平台(4)、手爪(9)、数据采集系统(10)、 活动关节(11)、活动关节(12)、移动载体(13)和遥操作终端(14)，其特征在 于，还包括：大臂(5)、小臂转动油缸(6)、小臂(7)、手爪转动油缸(8)，手 爪(9)通过活动关节(11)连接在小臂(7)上，手爪转动油缸(8)的活塞杆通 过铰链连接在手爪(9)上，手爪转动油缸(8)缸筒通过固定在小臂(5)上端的 铰链连接在小臂(7)上，小臂(7)采用伸缩式结构并通过活动关节(12)连接 在大臂(5)上，小臂转动油缸(6)的活塞杆通过铰链连接在小臂(7)上，小臂 转动油缸(6)缸筒通过铰链连接在大臂(5)上，大臂(5)采用伸缩式结构并固 定在回转平台(4)上，回转平台(4)固定在移动载体(13)上，在移动载体(13) 上还设有液压自动调平系统(1)和云台(3)，遥操作终端(14)通过无线通讯与 中央控制系统(2)进行数据交换。
2、根据权利要求1所述的关节-伸缩式超高压带电清扫机器人，其特征是， 大臂(5)采用三级液压伸缩式结构。
3、根据权利要求1所述的关节-伸缩式超高压带电清扫机器人，其特征是， 小臂(7)采用三级液压伸缩式结构。

技术领域\n本发明涉及一种超高压带电清扫机器人，具体是一种关节-伸缩式超高压带 电清扫机器人。用于服务机器人技术领域。\n背景技术\n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 秽微粒与雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的同时作用，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。\n经对现有技术的公开文献检索发现，中国专利申请号为：01126817.4，发明名 称为：“超高压带电清扫机器人”，该专利机器人包括：液压自动水平调节系统、 移动车、回转平台、绝缘升降机构、清扫刷子、清扫臂、云台、绝缘平台、绝缘 平台数据采集系统、中央控制系统、遥操作终端，其连接方式为：清扫刷子通过 活动关节连接在清扫臂的伸缩臂上，清扫臂的固定部分与绝缘平台直接固定在绝 缘升降机构上，绝缘升降机构固定在回转平台上，回转平台固定在移动车上，移 动车上设有液压自动水平调节系统，遥操作终端通过无线通信与中央控制系统进 行数据交换。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)剪叉式升降机构关节众多、结构复杂、重量大、加工 装配困难。(2)升降机构所使用绝缘材料的刚度系数K小于金属材料，剪叉式机 架升降时容易产生振动，影响清扫手臂的定位。\n发明内容\n本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种超高压带电清扫机器人， 使其具有关节少、结构简单、重量轻、加工装配方便的特点，同时能解决剪叉式 升降机构升降时存在的振动问题，可准确完成绝缘瓷瓶的定位，用于220/330KV 高电压带电清扫和500KV超高电压变电站绝缘子的带电清扫。\n本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：液压自动调平系统、中央 控制系统、云台、回转平台、大臂、小臂转动油缸、小臂、手爪转动油缸、手爪、 数据采集系统、第一活动关节、第二活动关节、移动载体和遥操作终端。其连接 方式为：手爪通过第一活动关节和小臂连接，手爪转动油缸的活塞杆和固定在手 爪上的铰链连接，手爪转动油缸的缸筒和固定在小臂上端的铰链连接，小臂通过 第二活动关节和大臂连接，小臂转动油缸的活塞杆和固定在小臂下端的链连接， 小臂转动油缸的缸筒和固定在大臂上端的铰链连接，大臂固定在回转平台上；回 转平台固定在移动载体上，在移动载体上还设有液压自动调平系统和云台；大臂 和小臂采用三级液压伸缩式结构，通过液压油缸实现手臂的伸缩。遥操作终端通 过无线通讯与中央控制系统进行数据交换。\n工作时，手爪转动油缸的伸缩实现手爪的摆动，小臂转动油缸的伸缩可以带 动小臂及连接在小臂上的手爪的摆动，手爪转动油缸和小臂转动油缸的连动可以 保持手爪的水平；回转平台可以实现整个清扫手臂的水平回转以清扫不同方向的 绝缘瓷瓶；大臂采用三级伸缩结构，小臂也采用三级伸缩结构，通过大臂和小臂 的伸缩可以清扫不同高度的绝缘瓷瓶。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。\n本发明属于多自由度机器人系统，自动化程度高，结构简单，重量轻，加工 装配方便，升降平稳不发生振动，能准确的完成清扫手爪的定位，避免了绝缘瓷 瓶的误碰；而且机器人最高可超过10m，能用于500KV变电站绝缘瓷瓶的清扫，这 样既可避免断电操作带来的不便及经济损失，又可保证带电作业时操作人员的生 命安全。\n附图说明\n图1本发明结构示意图\n具体实施方式\n如图1所示，本发明包括：液压自动调平系统1、中央控制系统2、云台3、 回转平台4、大臂5、小臂转动油缸6、小臂7、手爪转动油缸8、手爪9、数据采 集系统10、活动关节11、活动关节12、移动载体13和遥操作终端14。其连接方 式为：手爪9通过活动关节11连接在小臂7上；手爪转动油缸8的活塞杆通过铰 链连接在手爪9上，手爪转动油缸8缸筒通过铰链连接在小臂7上；小臂7通过 活动关节12连接在大臂5上，小臂转动油缸6的活塞杆通过铰链连接在小臂7上， 小臂转动油缸6的缸筒通过铰链连接在大臂5上；大臂5固定在回转平台4上； 回转平台4固定在移动载体13上；在移动载体13上还设有液压自动调平系统1 和云台3；遥操作终端14通过无线通讯与中央控制系统2进行数据交换。\n大臂5采用三级液压伸缩式结构；小臂7采用三级伸缩式结构。