專利名稱：高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于高壓帶電作業(yè)電動工具領域，特別涉及一種聲控發(fā)送、接收無線信號并進行電機電流閉環(huán)控制，以便控制高壓帶電作業(yè)機器人配電線路專用沖擊扳手的剪切速度、方向和轉矩的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手。
技術背景為了提高帶電作業(yè)的自動化水平和安全性，減輕操作人員的勞動強度和強電磁場對人身的威脅，從上世紀起，許多國家都先后開展了帶電作業(yè)機器人的研究，我國也在2002年開始進行高壓帶電作業(yè)機器人產(chǎn)品化樣機的研制。高壓帶電作業(yè)所用的扳手是高壓帶電作業(yè)機器人的專用作業(yè)工具之一，其主要功能是安裝、拆卸需要檢修的高壓帶電設備的螺紋聯(lián)接，為完成其它作業(yè)任務做好準備。目前扳手應用技術中，電動扳手以電源或電源為動 力，應用方便和規(guī)格型號也較多，但多為人工手持主體、手工按壓開關的形式，需要與工件近距離、準確定位操作，無法滿足高壓帶電安全規(guī)則要求，也無法應用于機器人操作。并且，在目前高壓帶電作業(yè)機器人應用中，主要采用主從式作業(yè)機器人，工作人員雙手操縱機器人的主手，已經(jīng)不方便再使用機械動作驅動機器人來完成作業(yè)工具的開啟和關閉。因此為高壓帶電作業(yè)機器人提供的電動扳手必須具有以下特點適用機器人操作、可適應現(xiàn)場高壓作業(yè)環(huán)境、可解放工作人員雙手并且可遠程控制、利用沖擊機制輸出扭矩以方便操作。經(jīng)對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中華人民共和國國家知識產(chǎn)權局公開的，申請?zhí)枮?2135135. X名稱為“高壓帶電作業(yè)機器人裝置”的專利、申請?zhí)枮?2267831. X名稱為“機器人高壓帶電作業(yè)裝置”的專利、申請?zhí)枮?00610043219. 5名稱為“帶電作業(yè)絕緣平臺”的專利，都提出可采用機器人進行帶電作業(yè)，也簡單指出機器人可利用所夾持專用工具完成高壓帶電作業(yè)，但未能再對專用工具進行具體、深入地研究及探索，更未能提供一種實施方案用于緊固和拆卸螺栓，使高壓帶電作業(yè)機器人無法充分發(fā)揮其優(yōu)勢，更無法拓展新領域、新應用。申請?zhí)枮?00510105873. x名稱為“緊固裝置”的專利，《機械工程與自動化》期刊2009年03期中的《自動拆卸螺母機器人工具的機械設計與研究》，都提供了一種可用于機器人的緊固裝置，但前者使用范圍只能限于對裝配生產(chǎn)線上的工件進行拆裝，后者限定于對輪轂結構的螺母進行自動拆卸。此兩種形式體積偏大、結構復雜；并且為靜力扭矩輸出形式，在裝配和拆卸中，需要有支點和反力臂來克服工具產(chǎn)生的反力矩，操作不方便；不具備遠程控制特點；所以無法適應高壓帶電現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。申請?zhí)枮?01120113885. 8名稱為“遙控電動噴槍”的專利，申請?zhí)?8233672. I為名稱為“電動遙控千斤頂”的專利，都在應用中提供了遙控操作的方案，但都為手工按壓按鈕，手動完成遙控操作，其無意達到具有可解放工作人員雙手的特性，同樣無法為高壓帶電作業(yè)所參考。由此可見，高壓帶電作業(yè)機器人專用工具存在較大的技術缺失，此種現(xiàn)狀已經(jīng)嚴重制約著帶電作業(yè)機器人在電網(wǎng)中的實際應用和推廣。實用新型內容本實用新型的目的在于解決下述問題，提供一種高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手。控制器采用無線遙控的方式，聲控總成以ATMEGA128單片機作為主控制器，電源模塊具有過壓、過流、低壓、防反接保護功能，選用驅動電流大的電機驅動模塊，采用電流反饋保護方法，可以對高壓帶電作業(yè)機器人扳手進行速度、方向和扭矩控制。這種聲控扳手通過聲控發(fā)射啟動遙控器進行遠程控制，比手動扳手更加安全、可靠，操作方便，滿足高壓帶電機器人作業(yè)任務的要求。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手，它包括扳手主體，在扳手主體上設有聲控總成，它與聲控發(fā)射啟動遙控器配合，聲控總成控制扳手主體的電動機，電動機通過傳動裝置與沖擊傳動機構連接，沖擊傳動機構與安裝在扳手主體上的工作頭連接，驅動工作頭 運動；所述聲控總成包括安裝在盒體內的微控制器，它與無線接收器連接，接收聲控發(fā)射啟動遙控器的信號；微控制器輸出端與光隔離電路連接，光隔離電路與電機驅動電路連接，電機驅動電路與電動機連接；同時電動機還與電流反饋電路輸入端連接，電流反饋電路輸出端與微控制器連接；微控器、電機驅動電路均與電源連接，電源設置在扳手主體內；無線接收器與天線連接，盒體采用高導磁材料，盒體外殼上設有冷卻風扇，盒體進風口設計盒體后側部，與風扇出風口形成風道；在進出風口處布置金屬絲網(wǎng)、出線口布置導電橡膠，同時電機驅動電路通過屏蔽電纜與電機相連，電源地線與電動扳手工具主體相連；所述電流反饋電路包括電流傳感器、運算放大器、比較器，電流傳感器采集電機驅動電路的電流，送入運算放大器，放大后的信號送入比較器，微控制器處理后控制電機驅動電路。所述電機驅動電路為PWM功率驅動裝置，微控制器通過設置內部寄存器調整脈沖占空比來調整平均電壓，向PWMO 口傳遞速度控制信號；通過輸出高低電平，向DIR 口傳遞電機的運動方向信號。PWMO信號通過光隔離U4輸入到三極管Q2基集，經(jīng)過一級放大驅動大功率MOS管Q4門極，驅動電機的運轉。DIR信號經(jīng)過光隔離U5輸入到三極管Q3控制繼電器7、8腳的上電掉電,來控制電機的正反轉。所述聲控發(fā)射啟動遙控器包括聲音接收模塊，它與DSP連接，DSP依次與編碼芯片、載波振蕩電路和無線放大發(fā)射電路連接，DSP還與狀態(tài)指示單元以及電源連接。所述聲音接收模塊，包括主話筒、參考話筒、模擬放大電路、濾波電路、A/D轉換電路。主話筒、參考話筒與模擬放大電路相連，模擬放大電路與濾波電路相連，濾波電路與A/D轉換電路相連，A/D轉換電路與DSP相連。所述扳手主體包括外殼、電動機、傳動裝置、沖擊傳動機構、工作頭、電源開關、電源，電動機通過傳動裝置、沖擊傳動機構、工作頭連接，電動機通過電源開關與電源連接；扳手主體前端設有與作業(yè)機器人連接的機械手夾持機構。所述傳動裝置為減速機構,它采用二級齒輪減速結構,包括一級齒輪、二級齒輪、POM滑動軸承；一級齒輪為變位斜齒輪，二級齒輪為圓柱直齒輪，齒輪軸支撐為POM滑動軸承，軸承嵌套在外殼殼體軸承室中。[0017]所述沖擊傳動機構為內滾珠螺旋槽沖擊機構，包括傳動輸出軸，工作彈簧、套管、鋼珠、主動沖擊塊、從動沖擊塊；傳動軸一端與二級從動齒輪聯(lián)接固定，另一端與套管鉚接，中部與圓錐滾子軸承配合，軸承卡合在殼體中支撐傳動輸出軸；工作彈簧為壓縮彈簧，一端通過墊片壓于殼體擋槽，另一端壓在主動沖擊塊端面上；套管內圓與傳動輸出軸鉚接，隨傳動輸出軸一起轉動，外圓加工螺旋槽；主動沖擊塊內圓加工螺旋槽，與套管的螺旋槽形成鋼珠活動空間，滾子運動驅動主動沖擊塊前后運動，套管前部設計有主動沖擊塊前移限位；從動沖擊塊一端設計配合沖擊牙與主動沖擊塊牙嚙合，另一端與工作頭輸出軸聯(lián)接固定，工作頭為微動萬向結構套筒，沿套筒軸線小幅度角偏移。本實用新型所用外殼采用高強度工程塑料，設計有強度加強筋結構、部件定位槽結構、傳動軸支撐結構；其中減速機構傳動齒輪軸支撐、采用潤滑材料POM嵌套形成軸承室，屬于免潤滑式滑動軸承類型。電動機采用永磁直流電動機，由一件鎳鉻電池電源提供動力，由電機驅動器部分控制轉速和正反轉方向，電機本體卡合在外殼定位支撐中，可實現(xiàn)固定和有效緩沖振動。 所述DSP采用功能強大的TMS320C5535，編碼芯片采用PT2262，微控制器采用ATMEGA128 芯片。無線驅動單元負責射頻信號的發(fā)射，調制編碼信號電路輸出端經(jīng)過載波振蕩電路和無線放大發(fā)射電路輸出調制載波編碼信號。編碼芯片負責射頻部分的調制編碼信號處理，以及對DSP的輸入處理以及狀態(tài)的輸出指示。聲音接收模塊和狀態(tài)指示單元，用來完成人機交互的工作，包括電機速度、電機方向和電機扭矩的控制。狀態(tài)指示單元完成信號發(fā)送狀態(tài)的指示。無線接收器，用于接收來自遙控器的無線信號，并進行解碼處理，輸出到微控制器；微控制器，用來接收來自無線接收器或其他部分的信息并進行判斷和處理；光隔離電路，它連接至微控制器和電機驅動電路，用于接收微控制器的輸出控制
信號;電機驅動電路，它連接至光隔離電路，用于在接收到光隔離電路的控制下輸出驅動信號；電動機，它連接至所述電機驅動電路，用來在所述驅動信號的控制下按所需要的方向、速度和轉矩旋轉；電流反饋電路，由電流傳感器、運算放大器和比較器構成。通過電流傳感器采集電機驅動電路的電流，經(jīng)過單電源運算放大器放大和比較器后，接到微控制器I/o接口，以便輸出扭矩快速穩(wěn)定在要求水平。電源電路，電源電路帶過壓、過流、低壓、防反接保護，向微控制器、無線接收器、電機驅動電路等各電路提供電源。電磁兼容試驗，當電壓在0-42KV范圍內升壓、降壓和維持，高壓帶電作業(yè)機器人聲控遙控器、穩(wěn)壓芯片、無線接收模塊、電機驅動模塊、單片機等部件運行正常，各項檢測功能工作正常。[0033]為了適應高壓帶電作業(yè)機器人應用的要求，本實用新型采用輸出電流大的驅動模塊，并由ATMEGA128單片機控制，帶過流、過載、過壓保護。這種扳手通過聲控發(fā)射啟動遙控器進行遠程控制，比手動扳手更加安全、可靠，操作也更加方便，滿足了高壓帶電機器人作業(yè)任務的要求。采用上述方案，本實用新型具有以下優(yōu)一是采用了高集成度IC芯片和先進的SMT表面元件貼裝工藝以及獨特的屏蔽技術，使產(chǎn)品具有了超強的抗干擾能力和可靠性，可在十分嚴酷的電磁干擾環(huán)境下長期穩(wěn)定工作。二是電動扳手工具通過聲控遙控器進行遠程控制，比手動工具安全可靠，并且讓工作人員雙手實現(xiàn)解放，增加操作安全性和方便性，滿足了高壓帶電機器人作業(yè)任務的要求。 三是電源電路帶過壓、過流、低壓、防反接保護，可靠性高。四是遙控器可以進行無極變速，正反轉控制，控制靈活，可靠性高。五是控制器帶有電流反饋控制，消除電動扳手工具工作不穩(wěn)定對控制系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。六是采用自適應語音降噪技術，適合高壓帶電作業(yè)機器人野外嘈雜工作環(huán)境。 七是是電動扳手工具控制器與其他工具控制通用，便于今后工具系列化。

圖I是本實用新型總成結構圖；圖2是本實用新型通用遙控器的組成圖；圖3是聲音接收模塊的組成圖；圖4是本實用新型接收與電機控制器的組成圖；圖5是本實用新型電機驅動電路圖；圖6是本實用新型電流反饋電路圖；圖7是本實用新型軟件流程圖；圖8是本實用新型電磁兼容加壓過程圖。圖I中，I.電源，2.外殼，3.電動機，4.聲控總成，5.天線，6.冷卻風扇，7.指示燈，8.減速機構，9.電源開關，10.沖擊傳動機構，11.機械手夾持機構，12、工作頭，13. DSP，14.聲音接收模塊，14. I主話筒，14. 2模擬放大電路I，14. 3濾波電路I，14. 4A/D轉換電路I，14. 5參考話筒，14. 6模擬放大電路II，14. 7濾波電路II，14. 8A/D轉換電路II，15.狀態(tài)指示單元，16.編碼芯片，17.載波振蕩電路，18.無線放大發(fā)射電路，19.無線接收器，20.微控制器，21.光隔離電路，22.電機驅動電路，23.電動機，24.電流反饋回路，25.電流傳感器，26.運算放大器，27.比較器。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。本實用新型由扳手本體、聲控發(fā)射啟動遙控器和接收與電機驅動器組成；其中所述扳手主體如圖I所示，它包括外殼2，其上設計有加強筋結構，實現(xiàn)重量輕強度大，設計有定位槽結構，電動機3、減速機構8的齒輪軸、沖擊傳動機構10的圓錐軸承和輸出軸可在定位槽準確定位，夕卜殼2由上下兩片殼體卡合后可完成牢靠固定。電動機3主體裝配在定位槽中，輸出軸端部裝配減速機構8的一級主動齒輪，一級主動齒輪與一級從動齒輪嚙合，實現(xiàn)減速傳動，一級從動齒輪與二級主動齒輪設計為一體，兩端齒輪軸裝配在POM鑲嵌軸承中，實現(xiàn)自潤滑摩擦，二級從動齒輪與傳動輸出軸鍵連接，輸出扭矩。聲控總成4固定在外殼2上，包括天線5、冷卻風扇6、指示燈7，進風口設計在聲控總成4殼體后側部，與風扇出風口形成有效風道。沖擊傳動機構10，包括傳動輸出軸、工作彈簧、套管、鋼珠、主動沖擊塊、從動沖擊塊，傳動輸出軸中部裝配圓錐滾子軸承配合，軸承卡合在外殼殼體中承受傳動輸出軸徑向壓力和軸向推力；工作彈簧為壓縮彈簧，為主動沖擊塊提供恒定推力；套管與傳動輸出軸鉚為一體，套管外圓螺旋槽主動沖擊塊內圓螺旋槽形成鋼珠活動空間，裝配鋼珠；主動沖擊塊牙與從動沖擊塊的沖擊牙嚙合，從動沖擊塊的另一端與動力輸出軸聯(lián)接固定。 工作頭12為微動萬向結構套筒，設計有萬向節(jié)結構，可沿套筒軸線小幅度角偏移，實現(xiàn)機器人機械手爪操作與工件的柔性對接。扳手主體裝配電源1，打開電源開關9，由遙控器控制啟動電動機3，電動機3輸出旋轉運動，旋轉運動經(jīng)一級主動齒、一級從動齒輪、二級主動齒輪、二級從動齒輪傳動，驅動傳動輸出軸旋轉，傳動輸出軸與套管一體進行旋轉，套管與主動沖擊塊中螺旋槽中滾珠沿滾道運動，驅動主動沖擊塊轉動，驅動主動沖擊塊與從動沖擊塊的沖擊牙嚙合，從動沖擊塊帶動動力輸出軸旋轉，完成旋轉動力輸出，驅動工作頭帶動工件(如螺母/螺栓)旋轉；工件在轉動過程受到摩擦阻力，阻力由從動沖擊塊傳遞給主動沖擊塊，再傳遞給鋼珠，鋼珠帶動套管與主動沖擊塊克服彈簧壓力與鋼珠與螺旋槽的摩擦阻力向后運動，主動沖擊塊與從動沖擊塊脫開嚙合，從動沖擊塊不再旋轉，主動沖擊塊仍在旋轉，在轉過從動沖擊塊的某個沖擊牙后，彈簧壓力驅使主動沖擊塊瞬時前移，主動沖擊塊與從動沖擊塊再次嚙合，從動沖擊塊帶動動動力輸出軸旋轉；工件在轉動過程將再次受到摩擦阻力，主動沖擊塊與從動沖擊塊將再次脫離，然后再次嚙合，如此反復循環(huán)將使工件得到循環(huán)旋轉沖擊，完成緊固或拆卸工作。其中所述聲控發(fā)射啟動遙控器如圖2所示，它包括DSP 13，它與人機接口單元連接，同時編碼芯片16還與無線驅動單元連接；人機接口單元包括聲音接收模塊14和狀態(tài)指示單元15，它們分別與DSP 13連接。無線驅動單元包括載波振蕩電路17，它的輸入端與編碼芯片16連接，輸出端與無線放大發(fā)射電路18輸入端連接。當聲控發(fā)射啟動遙控器要向扳手發(fā)送控制命令時，DSP13根據(jù)采集聲音接收模塊14的數(shù)據(jù)，得到相應的控制指令，并交給無線驅動單元電路；無線驅動單元電路完成調制、載波振蕩、功率放大后，將控制信號以射頻的形式發(fā)送出去。其中所述聲音接收模塊14如圖3所示，它包括主話筒14. I、參考話筒14. 5，它們分別與模擬放大電路114. 2、模擬放大電路II14. 6連接，模擬放大電路114. 2、模擬放大電路II14. 6分別與濾波電路114. 3、濾波電路II14. 7電路連接，濾波電路114. 3、濾波電路II14. 7電路分別與A/D轉換電路114. 4、A/D轉換電路II14. 8相連。主話筒14. I、參考話筒14. 5用來接收來自操作者的語音命令,主話筒14. I獲得是一個有用信號和一個不相關的噪聲信號的混合信號、參考話筒14. 5獲得是參考噪聲信號，經(jīng)過模擬放大、濾波、A/D轉換，將語音信號輸出到DSP 13。在DSP 13內實現(xiàn)自適應降噪算法，采樣率為8KHz，利用定時器中斷，每隔IOOus中斷一次，讀入兩路數(shù)據(jù)并進行自適應降噪算法處理，得到的有用信號，將此信號輸出給編碼芯片16。圖4中，所述聲控總成包括無線接收器19，無線接收器19與微控制器20，微控制器20通過光隔離電路21與電機驅動電路22連接，電機驅動電路22與電動機3連接；同時，DSP 13、微控制器20和電機驅動電路22分別于電源I連接；電機驅動電路22通過電流反饋電路24與微控制器20構成閉環(huán)連接。無線接收器19用于接收來自遙控器的無線信號，并進行解碼處理，輸出到微控制器20 ;微控制器20用來接收來自無線接收器或其他部分的信息并進行判斷和處理；光隔離電路21連接至微控制器20和電機驅動電路22，用于接收微控制器20的控制下輸出控制信號；電機驅動電路22連接至光隔離電路21，用于接收到光隔離電路21的控制下輸出驅動 信號；電動機2連接至所述電機驅動電路22，用來在所述驅動信號的控制下按所需要的方向、速度和轉矩旋轉；電流反饋電路24由電流傳感器25、運算放大器26、比較器27構成，它通過采集電機驅動電路22的電流，經(jīng)過單電源運算放大器26、比較器27，接到微控制器20的I/O接口，以便輸出扭矩快速穩(wěn)定在要求水平；電源I帶過壓、過流、低壓、防反接保護，向所述兩個微控制器、無線接收器19、電機驅動電路22等各個需要供電的電路提供電源。電流反饋電路24包括電流傳感器25、運算放大器26、比較器27，電流傳感器25采集電機驅動電路22的電流，送入運算放大器26、比較器27，比較后的信號送入微控制器20，微控制器20處理后控制電機驅動電路22。DSP 13采用功能強大的TMS320C5535，編碼芯片16采用PT2262芯片和微控制器20采用ATMEGA128芯片。圖5中，微控制器20通過設置內部寄存器調整脈沖占空比來調整平均電壓，向PWMO 口傳遞速度控制信號；通過輸出高低電平，向DIR 口傳遞電機的運動方向信號。PWMO信號通過光隔離U4輸入到三極管Q2基集，經(jīng)過一級放大驅動大功率MOS管Q4門極，驅動電機的運轉。DIR信號經(jīng)過光隔離U5輸入到三極管Q3控制繼電器7、8腳的上電掉電,來控制電機的正反轉。圖6中，過電流保護電路由電流傳感器25、運算放大器26、比較器27等構成。通過電流傳感器25對MOS管電流取樣，取樣電壓經(jīng)過單電源運算放大器26放大10倍后，與一個2. 5V基準值共同輸入到電壓比較器27，比較輸出電流是否超過25A。圖7中，編碼芯片16發(fā)出的編碼信號由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。流程圖采用外部中斷的方式來接收發(fā)射碼并進行解碼獲得控制命令。如果有外部中斷輸入，設標志，并進行解碼。接收到“命令I開始”的語音信號，低速正轉，接收到“命令I停止”的語音信號，低速正轉停止；接收到“命令2開始”的語音信號，中速正轉，接收到“命令2停止”的語音信號，中速正轉停止；接收到“命令3開始”的語音信號，高速正轉，接收到“命令3停止”的語音信號，高速正轉停止；收到“命令4開始”的語音信號，低速反轉，接收到“命令4停止”的語音信號，低速反轉停止；接收到“命令5開始”的語音信號，中速反轉，接收到“命令5停止”的語音信號，中速反轉停止；接收到“命令6開始”的語音信號，高速反轉，接收到“命令6停止”的語音信號，高速反轉停止。圖8中，進行了電磁兼容試驗，當電壓在0-42KV范圍內升壓、降壓和維持，高壓帶電作業(yè)機器人遙控扳手遙控器、穩(wěn)壓芯片、無線接收模塊、電機驅動模塊、單片機等部件運 行正常，各項檢測功能工作正常。
權利要求1.一種高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手，其特征是，它包括扳手主體，在扳手主體上設有聲控總成，它與聲控發(fā)射啟動遙控器配合，聲控總成控制扳手主體的電動機，電動機通過傳動裝置與沖擊傳動機構連接，沖擊傳動機構與安裝在扳手主體上的工作頭連接，驅動工作頭運動； 所述聲控總成包括安裝在盒體內的微控制器，它與無線接收器連接，接收聲控發(fā)射啟動遙控器的信號；微控制器輸出端與光隔離電路連接，光隔離電路與電機驅動電路連接，電機驅動電路與電動機連接；同時電動機還與電流反饋電路輸入端連接，電流反饋電路輸出端與微控制器連接；微控器、電機驅動電路均與電源連接，電源設置在扳手主體內；無線接收器與天線連接，盒體采用高導磁材料，盒體外殼上設有冷卻風扇，盒體進風口設計盒體后側部，與風扇出風口形成風道；在進出風口處布置金屬絲網(wǎng)、出線口布置導電橡膠，同時電機驅動電路通過屏蔽電纜與電機相連，電源地線與電動扳手工具主體相連； 所述電流反饋電路包括電流傳感器、運算放大器、比較器，電流傳感器采集電機驅動電路的電流，送入運算放大器，放大后的信號送入比較器，微控制器處理后控制電機驅動電路。
2.如權利要求I所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手，其特征是，所述電機驅動電路為PWM功率驅動裝置，微控制器通過設置內部寄存器調整脈沖占空比來調整平均電壓，向PWMO 口傳遞速度控制信號；通過輸出高低電平，向DIR 口傳遞電機的運動方向信號；PWMO信號通過光隔離U4輸入到三極管Q2基集，經(jīng)過一級放大驅動大功率MOS管Q4門極，驅動電機的運轉；DIR信號經(jīng)過光隔離U5輸入到三極管Q3控制繼電器7、8腳的上電掉電，來控制電機的正反轉。
3.如權利要求I所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手，其特征是，所述聲控發(fā)射啟動遙控器包括聲音接收模塊，它與DSP連接，DSP依次與編碼芯片、載波振蕩電路和無線放大發(fā)射電路連接，DSP還與狀態(tài)指示單元以及電源連接。
4.如權利要求3所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手，其特征是，所述聲音接收模塊，包括主話筒、參考話筒、模擬放大電路、濾波電路、A/D轉換電路；主話筒、參考話筒與模擬放大電路相連，模擬放大電路與濾波電路相連，濾波電路與A/D轉換電路相連，A/D轉換電路與DSP相連。
5.如權利要求I所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手，其特征是，所述扳手主體包括外殼、電動機、傳動裝置、沖擊傳動機構、工作頭、電源開關、電源，電動機通過傳動裝置、沖擊傳動機構、工作頭連接，電動機通過電源開關與電源連接；扳手主體前端設有與作業(yè)機器人連接的機械手夾持機構。
6.如權利要求5所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手，其特征是，所述傳動裝置為減速機構，它采用二級齒輪減速結構，包括一級齒輪、二級齒輪、POM滑動軸承；一級齒輪為變位斜齒輪，二級齒輪為圓柱直齒輪，齒輪軸支撐為POM滑動軸承，軸承嵌套在外殼殼體軸承室中。
7.如權利要求I所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手，其特征是，所述沖擊傳動機構為內滾珠螺旋槽沖擊機構，包括傳動輸出軸，工作彈簧、套管、鋼珠、主動沖擊塊、從動沖擊塊；傳動軸一端與二級從動齒輪聯(lián)接固定，另一端與套管鉚接，中部與圓錐滾子軸承配合，軸承卡合在殼體中支撐傳動輸出軸；工作彈簧為壓縮彈簧，一端通過墊片壓于殼體擋槽，另一端壓在主動沖擊塊端面上；套管內圓與傳動輸出軸鉚接，隨傳動輸出軸一起轉動，外圓加工螺旋槽；主動沖擊塊內圓加工螺旋槽，與套管的螺旋槽形成鋼珠活動空間，滾子運動驅動主動沖 擊塊前后運動，套管前部設計有主動沖擊塊前移限位；從動沖擊塊一端設計配合沖擊牙與主動沖擊塊牙嚙合，另一端與工作頭輸出軸聯(lián)接固定，工作頭為微動萬向結構套筒，沿套筒軸線小幅度角偏移。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控扳手。它由扳手主體、聲控發(fā)射啟動遙控器和聲控總成組成；其中所述扳手主體包括機械手夾持機構、外殼、電動機、減速機構、沖擊傳動機構、工作頭；所述聲控發(fā)射啟動遙控器包括DSP，它與人機接口單元連接，同時DSP還與編碼芯片連接，編碼芯片與無線驅動單元連接；所述聲控總成包括無線接收器，無線接收器與微控制器連接，微控制器通過光隔離電路與電機驅動電路連接，電機驅動電路與電機連接；同時，聲控發(fā)射啟動遙控器和電機驅動電路分別與電源連接；電機驅動電路通過電流反饋電路與微控制器構成閉環(huán)連接。它安全、可靠，操作方便，滿足高壓帶電機器人作業(yè)任務的要求。
文檔編號B25B21/00GK202656114SQ201220134050
公開日2013年1月9日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權日2012年3月31日
發(fā)明者李運廠, 趙玉良, 戚暉, 李健 申請人:山東電力研究院, 國家電網(wǎng)公司