專利名稱：關(guān)節(jié)－伸縮式超高壓帶電清掃機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超高壓帶電清掃機(jī)器人，具體是一種關(guān)節(jié)—伸縮式超高壓帶電清掃機(jī)器人。用于服務(wù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)電力部門(mén)要求輸電線路和變電站的外絕緣在大氣過(guò)電壓、內(nèi)部過(guò)電壓和長(zhǎng)期運(yùn)行電壓下均能可靠運(yùn)行，但沉積在絕緣瓷瓶表面上的固體、液體和氣體污穢微粒與霧、露、毛毛雨、融冰、融雪等惡劣氣象條件的同時(shí)作用，將使絕緣瓷瓶的電氣強(qiáng)度大大降低，從而使得輸電線路和變電站的外絕緣不僅在過(guò)電壓的作用下發(fā)生閃絡(luò)，更頻繁的是在長(zhǎng)期運(yùn)行電壓下發(fā)生污穢閃絡(luò)，且在設(shè)備污閃時(shí)，重合閘成功率很低，往往造成大面積停電。污閃中所伴隨的強(qiáng)力電弧還常導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞，使停電時(shí)間延長(zhǎng)。隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛迅發(fā)展，大氣環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，絕緣瓷瓶的污穢程度日益加劇，同時(shí)輸電電壓等級(jí)又在不斷提高，電網(wǎng)的分布范圍也愈來(lái)愈廣，由此引起的電網(wǎng)設(shè)備外絕緣污穢閃絡(luò)事故隨之突增，災(zāi)難性的電網(wǎng)大面積污閃事故在全國(guó)較大范圍內(nèi)頻頻發(fā)生，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的公開(kāi)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?1126817.4，發(fā)明名稱為“超高壓帶電清掃機(jī)器人”，該專利機(jī)器人包括液壓自動(dòng)水平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、移動(dòng)車、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、絕緣升降機(jī)構(gòu)、清掃刷子、清掃臂、云臺(tái)、絕緣平臺(tái)、絕緣平臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、遙操作終端，其連接方式為清掃刷子通過(guò)活動(dòng)關(guān)節(jié)連接在清掃臂的伸縮臂上，清掃臂的固定部分與絕緣平臺(tái)直接固定在絕緣升降機(jī)構(gòu)上，絕緣升降機(jī)構(gòu)固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，回轉(zhuǎn)平臺(tái)固定在移動(dòng)車上，移動(dòng)車上設(shè)有液壓自動(dòng)水平調(diào)節(jié)系統(tǒng)，遙操作終端通過(guò)無(wú)線通信與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。該機(jī)器人自動(dòng)化程度高，解決了人工操作效率低和可能出現(xiàn)的誤操作問(wèn)題；多自由度的機(jī)器人系統(tǒng)具有靈活的工作空間，能夠清掃各種姿態(tài)的絕緣瓷瓶，移動(dòng)車作為機(jī)器人的載體，解決了野外作業(yè)的運(yùn)輸問(wèn)題，液壓自動(dòng)水平調(diào)節(jié)系統(tǒng)，消除了不平地面引起的定位誤差。但是，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，該機(jī)器人表現(xiàn)出一些不足之處(1)剪叉式升降機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、加工裝配困難。(2)升降機(jī)構(gòu)所使用絕緣材料的剛度系數(shù)K小于金屬材料，剪叉式機(jī)架升降時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)，影響清掃手臂的定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種超高壓帶電清掃機(jī)器人，使其具有關(guān)節(jié)少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、加工裝配方便的特點(diǎn)，同時(shí)能解決剪叉式升降機(jī)構(gòu)升降時(shí)存在的振動(dòng)問(wèn)題，可準(zhǔn)確完成絕緣瓷瓶的定位，用于220/330KV高電壓帶電清掃和500KV超高電壓變電站絕緣子的帶電清掃。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括液壓自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、云臺(tái)、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、大臂、小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸、小臂、手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸、手爪、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、第一活動(dòng)關(guān)節(jié)、第二活動(dòng)關(guān)節(jié)、移動(dòng)載體和遙操作終端。其連接方式為手爪通過(guò)第一活動(dòng)關(guān)節(jié)和小臂連接，手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的活塞桿和固定在手爪上的鉸鏈連接，手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的缸筒和固定在小臂上端的鉸鏈連接，小臂通過(guò)第二活動(dòng)關(guān)節(jié)和大臂連接，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的活塞桿和固定在小臂下端的鉸鏈連接，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的缸筒和固定在大臂上端的鉸鏈連接，大臂固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上；回轉(zhuǎn)平臺(tái)固定在移動(dòng)載體上，在移動(dòng)載體上還設(shè)有液壓自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)和云臺(tái)；大臂和小臂采用三級(jí)液壓伸縮式結(jié)構(gòu)，通過(guò)液壓油缸實(shí)現(xiàn)手臂的伸縮。遙操作終端通過(guò)無(wú)線通訊與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
工作時(shí)，手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的伸縮實(shí)現(xiàn)手爪的擺動(dòng)，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的伸縮可以帶動(dòng)小臂及連接在小臂上的手爪的擺動(dòng)，手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸和小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的連動(dòng)可以保持手爪的水平；回轉(zhuǎn)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)清掃手臂的水平回轉(zhuǎn)以清掃不同方向的絕緣瓷瓶；大臂采用三級(jí)伸縮結(jié)構(gòu)，小臂采用兩級(jí)伸縮結(jié)構(gòu)，通過(guò)大臂和小臂的伸縮可以清掃不同高度的絕緣瓷瓶。遙操作終端通過(guò)無(wú)線通訊與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)/手動(dòng)清掃操作。
本發(fā)明屬于多自由度機(jī)器人系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，加工裝配方便，升降平穩(wěn)不發(fā)生振動(dòng)，能準(zhǔn)確的完成清掃手爪的定位，避免了絕緣瓷瓶的誤碰；而且機(jī)器人最高可超過(guò)10m，能用于500KV變電站絕緣瓷瓶的清掃，這樣既可避免斷電操作帶來(lái)的不便及經(jīng)濟(jì)損失，又可保證帶電作業(yè)時(shí)操作人員的生命安全。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括液壓自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)1、中央控制系統(tǒng)2、云臺(tái)3、回轉(zhuǎn)平臺(tái)4、大臂5、小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸6、小臂7、手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸8、手爪9、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10、活動(dòng)關(guān)節(jié)11、活動(dòng)關(guān)節(jié)12、移動(dòng)載體13和遙操作終端14。其連接方式為手爪9通過(guò)活動(dòng)關(guān)節(jié)11連接在小臂7上；手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸8的活塞桿通過(guò)鉸鏈連接在手爪9上，手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸8缸筒通過(guò)鉸鏈連接在小臂7上；小臂7通過(guò)活動(dòng)關(guān)節(jié)12連接在大臂5上，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸6的活塞桿通過(guò)鉸鏈連接在小臂7上，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸6的缸筒通過(guò)鉸鏈連接在大臂5上；大臂5固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)4上；回轉(zhuǎn)平臺(tái)4固定在移動(dòng)載體13上；在移動(dòng)載體13上還設(shè)有液壓自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)1和云臺(tái)3；遙操作終端14通過(guò)無(wú)線通訊與中央控制系統(tǒng)2進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
大臂5采用三級(jí)液壓伸縮式結(jié)構(gòu)；小臂7采用二級(jí)伸縮式結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種關(guān)節(jié)—伸縮式超高壓帶電清掃機(jī)器人，包括液壓自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)(1)、中央控制系統(tǒng)(2)、云臺(tái)(3)、回轉(zhuǎn)平臺(tái)(4)、手爪(9)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(10)、活動(dòng)關(guān)節(jié)(11)、活動(dòng)關(guān)節(jié)(12)、移動(dòng)載體(13)和遙操作終端(14)，其特征在于，還包括大臂(5)、小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(6)、小臂(7)、手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(8)，手爪(9)通過(guò)活動(dòng)關(guān)節(jié)(11)連接在小臂(7)上，手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(8)的活塞桿通過(guò)鉸鏈連接在手爪(9)上，手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(8)缸筒通過(guò)固定在小臂(5)上端的鉸鏈連接在小臂(7)上，小臂(7)通過(guò)活動(dòng)關(guān)節(jié)(12)連接在大臂(5)上，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(6)的活塞桿通過(guò)鉸鏈連接在小臂(7)上，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(6)缸筒通過(guò)鉸鏈連接在大臂(5)上，大臂(5)固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)(4)上，回轉(zhuǎn)平臺(tái)(4)固定在移動(dòng)載體(13)上，在移動(dòng)載體(13)上還設(shè)有液壓自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)(1)和云臺(tái)(3)，遙操作終端(14)通過(guò)無(wú)線通訊與中央控制系統(tǒng)(2)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)—伸縮式超高壓帶電清掃機(jī)器人，其特征是，大臂(5)采用三級(jí)液壓伸縮式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)—伸縮式超高壓帶電清掃機(jī)器人，其特征是，小臂(7)采用二級(jí)伸縮式結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種關(guān)節(jié)－伸縮式超高壓帶電清掃機(jī)器人，用于服務(wù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明中，手爪通過(guò)第一活動(dòng)關(guān)節(jié)連接在小臂上，手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的活塞桿通過(guò)鉸鏈連接在手爪上，手爪轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的缸筒通過(guò)鉸鏈連接在小臂上，小臂通過(guò)第二活動(dòng)關(guān)節(jié)連接在大臂上，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的活塞桿通過(guò)鉸鏈連接在小臂上，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的缸筒通過(guò)鉸鏈連接在大臂上，大臂固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，回轉(zhuǎn)平臺(tái)固定在移動(dòng)載體上，在移動(dòng)載體上還設(shè)有液壓自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)和云臺(tái)，遙操作終端通過(guò)無(wú)線通訊與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明關(guān)節(jié)少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、加工裝配方便，同時(shí)能解決剪叉式升降機(jī)構(gòu)升降時(shí)存在的振動(dòng)問(wèn)題，可準(zhǔn)確完成絕緣瓷瓶的定位。
文檔編號(hào)B25J17/00GK1586827SQ20041006659
公開(kāi)日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者顧毅, 車立新, 顧亞夫, 楊汝清 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)