一種復(fù)雜線路環(huán)境下機(jī)器人多重絕緣防護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)雜線路環(huán)境下機(jī)器人多重絕緣防護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高帶電作業(yè)的自動(dòng)化水平和安全性，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和強(qiáng)電磁場(chǎng)對(duì)操作人員的人身威脅，從80年代起許多國(guó)家都先后開(kāi)展了帶電作業(yè)機(jī)器人的研宄。帶電作業(yè)機(jī)器人經(jīng)過(guò)多年的研宄與實(shí)踐，完成了實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)的研制，通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，驗(yàn)證了機(jī)器人在配電網(wǎng)帶電作業(yè)中的需求與價(jià)值，同時(shí)也驗(yàn)證了研宄方案的可行性，設(shè)計(jì)的合理性。但機(jī)器人作業(yè)內(nèi)容較為單一，不能涵蓋全部配電網(wǎng)帶電作業(yè)項(xiàng)目，機(jī)器人不能在復(fù)雜線路環(huán)境下開(kāi)展作業(yè)，因此與配電網(wǎng)帶電作業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際存在差距。系統(tǒng)工作在復(fù)雜線路環(huán)境下，必須保證人員和設(shè)備的安全性，而且不能造成線路短路等斷電事故，所以采取有效的絕緣措施，保證機(jī)器人的絕緣強(qiáng)度是機(jī)器人能否進(jìn)行作業(yè)的首要條件。
[0003]申請(qǐng)人申請(qǐng)的中國(guó)專利ZL201020278798公開(kāi)了一種高壓帶電作業(yè)機(jī)器人絕緣系統(tǒng)。它可使的高壓帶電作業(yè)機(jī)器人通過(guò)絕緣斗臂車進(jìn)行相對(duì)地絕緣，通過(guò)光纖通信實(shí)現(xiàn)高壓線對(duì)人的絕緣，機(jī)械臂外包玻璃鋼、絕緣平臺(tái)外包玻璃鋼、邊相加遮蔽罩進(jìn)行相間絕緣系統(tǒng)。該專利只是簡(jiǎn)單的提出了一種高壓帶電作業(yè)機(jī)器人絕緣系統(tǒng)，但未能再對(duì)絕緣防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行具體、深入地研宄及探索，更未能提供一種實(shí)施方案用于復(fù)雜線路環(huán)境下機(jī)器人多重絕緣防護(hù)系統(tǒng)，使高壓帶電作業(yè)機(jī)器人無(wú)法充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，更無(wú)法拓展新領(lǐng)域、新應(yīng)用。
[0004]申請(qǐng)人申請(qǐng)的中國(guó)專利ZL201210095860.9公開(kāi)了一種高壓帶電作業(yè)主從控制機(jī)器人作業(yè)平臺(tái)，包括機(jī)器人作業(yè)平臺(tái)支撐架、液壓升降平臺(tái)控制集成、機(jī)器人控制系統(tǒng)和絕緣斗。機(jī)器人作業(yè)平臺(tái)支撐架呈L型結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺栓連接到斗臂車絕緣升降臂末端；為液壓升降平臺(tái)控制集成、機(jī)器人操作系統(tǒng)和絕緣斗提供可靠支撐；液壓升降平臺(tái)控制集成位于絕緣斗右側(cè)，操作人員通過(guò)控制桿和操作柄，為機(jī)器人作業(yè)平臺(tái)提供升、降及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并供給主從控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)所需的液壓油源；機(jī)器人操作系統(tǒng)包括操控主手、液壓機(jī)械臂及相應(yīng)控制模塊，采用主從控制液壓驅(qū)動(dòng)，機(jī)械臂可以完全跟隨主手運(yùn)動(dòng)；操作人員站在絕緣斗內(nèi)，操控主手可以遠(yuǎn)程遙控機(jī)械臂夾持專用工具接觸線路完成各種高壓帶電作業(yè)。該專利只是簡(jiǎn)單的提了一下高壓帶電作業(yè)機(jī)器人絕緣防護(hù)，機(jī)械臂底座也沒(méi)有加上絕緣伸縮機(jī)構(gòu)，并且整個(gè)機(jī)械臂電控系統(tǒng)和機(jī)器人作業(yè)平臺(tái)支撐架沒(méi)有絕緣隔離，存在安全性問(wèn)題，不能完成復(fù)雜線路環(huán)境下配電網(wǎng)帶電作業(yè)。
[0005]由此可見(jiàn)，現(xiàn)有應(yīng)用技術(shù)中高壓帶電作業(yè)機(jī)器人絕緣系統(tǒng)仍存在較大的技術(shù)缺失，此種現(xiàn)狀已經(jīng)嚴(yán)重制約著帶電作業(yè)機(jī)器人在電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一種復(fù)雜線路環(huán)境下機(jī)器人多重絕緣防護(hù)系統(tǒng)，本系統(tǒng)平臺(tái)絕緣采用模塊設(shè)計(jì)，工藝美觀，工業(yè)程度高；整個(gè)電控系統(tǒng)采用絕緣外包或絕緣支撐結(jié)構(gòu)，對(duì)人、機(jī)械臂安全性高；并且在6自由度機(jī)械臂基礎(chǔ)上增加基座絕緣伸縮冗余自由度，可以在不調(diào)整斗臂車位姿情況下，使機(jī)械臂能夠進(jìn)入復(fù)雜線路環(huán)境開(kāi)展作業(yè)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種復(fù)雜線路環(huán)境下機(jī)器人多重絕緣防護(hù)系統(tǒng)，包括機(jī)器人平臺(tái)支架，所述機(jī)器人平臺(tái)支架上設(shè)有左右主手，左、右主手上分別設(shè)有左、右主手絕緣支撐，左、右主手絕緣支撐上連接對(duì)應(yīng)的左、右主手控制器絕緣支撐；機(jī)器人平臺(tái)支架外部包裹有絕緣成型外殼，絕緣成型外殼上部安裝有絕緣攝像機(jī)支撐、絕緣頂棚；機(jī)器人平臺(tái)支架上設(shè)有左、右絕緣控制踏板，左絕緣控制踏板連接左絕緣拖鏈，左絕緣拖鏈連接左絕緣伸縮管，左絕緣伸縮管前端設(shè)有左機(jī)械臂絕緣支撐；右絕緣控制踏板連接右絕緣拖鏈，右絕緣拖鏈連接右絕緣伸縮管，右絕緣伸縮管前端設(shè)有右機(jī)械臂絕緣支撐；機(jī)器人平臺(tái)支架中間設(shè)有絕緣座椅，絕緣座椅下端固定有絕緣工具箱。
[0009]所述機(jī)器人平臺(tái)支架為硬鋁合金方管纏繞環(huán)氧玻璃布的結(jié)構(gòu)。
[0010]所述平臺(tái)支架外包絕緣成型殼體，采用玻璃鋼開(kāi)模具。
[0011]所述左機(jī)械臂絕緣支撐和左機(jī)械臂絕緣支撐的高度可調(diào)范圍375-475mm，采用復(fù)合玻璃鋼材料。
[0012]所述絕緣伸縮管伸縮范圍為630-950mm，采用復(fù)合玻璃鋼材料。
[0013]所述絕緣攝像機(jī)支撐采用玻璃鋼樹(shù)脂機(jī)械拉擠成型，單根玻璃鋼固定支撐。
[0014]所述絕緣座椅高度、前后距離可調(diào)，采用環(huán)氧樹(shù)脂做型材、鉚釘工藝制作。
[0015]所述絕緣工具箱旁設(shè)置有斗臂車升降臂控制器絕緣支撐，保證斗臂車升降臂的控制系統(tǒng)與平臺(tái)的絕緣，所述斗臂車升降臂控制器絕緣支撐采用玻璃鋼環(huán)氧樹(shù)脂機(jī)械拉擠成型，兩塊玻璃鋼固定支撐，表面光滑，無(wú)氣泡、皺紋或裂開(kāi)，連接可靠。
[0016]所述絕緣頂棚采用塑料模具成型件。
[0017]所述左機(jī)械臂絕緣支撐和左機(jī)械臂絕緣支撐分別位于左、右絕緣伸縮管末端，左右機(jī)械臂絕緣支撐上端安裝左右機(jī)械臂。
[0018]所述絕緣攝像機(jī)支撐頂端安裝全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)，監(jiān)視作業(yè)平臺(tái)、線路環(huán)境、斗臂車的狀態(tài)。
[0019]所述機(jī)器人作業(yè)平臺(tái)安裝在斗臂車升降臂的頂端，托底安裝，可360度旋轉(zhuǎn)。
[0020]所述左、右機(jī)械臂，左右伸縮機(jī)構(gòu)的液壓油管都采用絕緣液壓油管，內(nèi)部流過(guò)能承受帶電作業(yè)電壓的液壓油。
[0021]本發(fā)明的工作原理為:主要由斗臂車升降臂控制器絕緣支撐、絕緣頂棚、右主手絕緣支撐、左主手絕緣支撐、平臺(tái)絕緣成型外包殼體、機(jī)器人平臺(tái)支架(硬鋁合金方管纏繞環(huán)氧玻璃布)、右絕緣控制踏板、左絕緣控制踏板、左絕緣拖鏈、左絕緣伸縮管套、左絕緣伸縮管、左機(jī)械臂絕緣支撐、右絕緣拖鏈、右絕緣伸縮管套、右絕緣伸縮管、右機(jī)械臂絕緣支撐、絕緣工具箱、絕緣座椅、絕緣攝像機(jī)支撐、左手控制器絕緣支撐等組成。機(jī)器人平臺(tái)支架硬鋁合金方管通過(guò)纏繞環(huán)氧玻璃布、平臺(tái)外包絕緣成型殼體、雙冗余自由度伸縮管采用玻璃鋼絕緣機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂通過(guò)絕緣支撐結(jié)構(gòu)與雙冗余自由度末端連接，進(jìn)行相間絕緣防護(hù)；人站在絕緣支撐結(jié)構(gòu)上、主手絕緣支撐結(jié)構(gòu)、主手控制箱絕緣支撐結(jié)構(gòu)、攝像機(jī)絕緣支撐結(jié)構(gòu)、絕緣座椅、斗臂車升降臂控制器絕緣支撐、絕緣工具箱等，進(jìn)行平臺(tái)支架與人絕緣隔離。平臺(tái)絕緣采用模塊設(shè)計(jì)，工藝美觀，工業(yè)程度高；整個(gè)電控系統(tǒng)采用絕緣外包或絕緣支撐結(jié)構(gòu)，對(duì)人、機(jī)械臂安全性高。并且在6自由度機(jī)械臂基礎(chǔ)上增加基座絕緣伸縮冗余自由度，可以在不調(diào)整斗臂車位姿情況下，使機(jī)械臂能夠進(jìn)入復(fù)雜線路環(huán)境開(kāi)展作業(yè)。
[0022]本發(fā)明的有益效果為:
[0023](I)機(jī)器人絕緣防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用新型絕緣材料、借鑒帶電作業(yè)工藝，確保機(jī)器人作業(yè)安全；
[0024](2)在6自由度機(jī)械臂基礎(chǔ)上增加基座絕緣伸縮冗余自由度，可以在不調(diào)整斗臂車位姿情況下，使機(jī)械臂能夠進(jìn)入復(fù)雜線路環(huán)境開(kāi)展作業(yè)；
[0025](3)在相-相之間，多重絕緣防護(hù)平臺(tái)起主絕緣作用，絕緣遮蔽罩形成相間后備防護(hù)，因作業(yè)機(jī)械臂等電位作業(yè)，機(jī)械臂外包絕緣材料，形成最后一道防線，防止機(jī)械臂偶然觸及兩相導(dǎo)線造成短路，絕緣性能可靠；
[0026](4)平臺(tái)絕緣采用模塊設(shè)計(jì)，工藝美觀，工業(yè)程度高；椅盆按人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)，乘坐舒適，不易疲勞，且加裝安全帶防護(hù)裝置，保證作業(yè)人員安全。底部合理利用空間尺寸，設(shè)計(jì)一絕緣工具箱，放置常用工具及帶電作業(yè)工具；整個(gè)電控系統(tǒng)采用絕緣外包或絕緣支撐結(jié)構(gòu)，對(duì)人、機(jī)械臂安全性高。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明機(jī)器人平臺(tái)多重絕緣防護(hù)系統(tǒng)軸測(cè)視圖；
[0028]圖2是本發(fā)明機(jī)器人平臺(tái)多重絕緣防護(hù)系統(tǒng)正視圖；
[0029]圖3是本發(fā)明雙冗余伸縮機(jī)構(gòu)液壓控制圖；
[0030]其中，1.右主手控制器絕緣支撐2.絕緣頂棚，3.右主手絕緣支撐，4.左主手絕緣支撐，5.平臺(tái)絕緣成型外包殼體，6.機(jī)器人平臺(tái)支架，7.右絕緣控制踏板，8.左絕緣控制踏板，9.左絕緣拖鏈，10.左絕緣伸縮管套，11.左絕緣伸縮管，12.左機(jī)械臂絕緣支撐，13.右絕緣拖鏈，14.右絕緣伸縮管套，15.右絕緣伸縮管，16.右機(jī)械臂絕緣支撐，17.絕緣工具箱，18.絕緣座椅，19.絕緣攝像機(jī)支撐，20.左主手控制器絕緣支撐，21、斗臂車升降臂控制器絕緣支撐。
【具體實(shí)施方式】
:
[0031]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032]圖1、圖2、圖3中，復(fù)雜線路環(huán)境下機(jī)器人多重絕緣防護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)器人平臺(tái)支架(硬鋁合金方管纏繞環(huán)氧玻璃布)6，平臺(tái)絕緣成型外包殼體5，絕緣頂棚2，絕緣伸縮管套10、14，絕緣伸縮管11、15，機(jī)械臂絕緣支撐12、16，絕緣拖鏈9、13，絕緣工具箱17，絕緣座椅18，絕緣攝像機(jī)支撐19。
[0033]其中機(jī)器人平臺(tái)支架6由硬鋁合金方管焊接而成，焊接后整體纏繞環(huán)氧玻璃布起到一層絕緣作用。絕緣成型外包殼體5完全把機(jī)器人平臺(tái)支架6的外側(cè)罩住，這樣既能對(duì)平臺(tái)內(nèi)的操作人員起