一種高壓輸電線路機(jī)器人多功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓輸電線巡檢設(shè)備試驗(yàn)平臺(tái)，具體涉及一種高壓輸電線路機(jī)器人多功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)的高壓輸電線路巡檢方法主要以人工巡線為主，其巡線效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工人經(jīng)常野外工作，工作環(huán)境惡劣，并且跨越高山、密林、大河的輸電線路檔段的巡檢難度更大，存在安全隱患。此外，目前國(guó)內(nèi)外高壓輸電線路的維修、維護(hù)基本上采用人工登塔的方式，由檢修人員攜帶檢設(shè)備與工具來(lái)完成各項(xiàng)檢修任務(wù)，如:如絕緣子檢測(cè)與清掃等，這不僅僅需要大量的人力，而且危險(xiǎn)。高壓輸電路機(jī)器人分為巡檢機(jī)器人和帶電作業(yè)機(jī)器人，巡檢機(jī)器人是一種用于巡檢高壓輸電線路的特種機(jī)器人，可用于代替人工巡檢，其巡檢效率高，成像效果好。帶電作業(yè)機(jī)器人是一種能夠代替或輔助人工進(jìn)行線路清洗、檢修和維護(hù)的機(jī)器人。高壓輸電線路機(jī)器人是機(jī)器人技術(shù)與輸電線路巡檢及帶電作業(yè)技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的趨勢(shì)。
[0004]首先介紹一下本發(fā)明所研究的高壓輸電線路機(jī)器人的組成、工作原理機(jī)及其存在的問(wèn)題，其組成為:
高壓輸電線路機(jī)器人，由行走輪A 1，行走電機(jī)A 2，行走輪B 3，行走電機(jī)B 4，壓緊機(jī)構(gòu)A 5，壓緊機(jī)構(gòu)B 6，壓緊滑動(dòng)機(jī)構(gòu)A 7，壓緊滑動(dòng)機(jī)構(gòu)B 8，架空線路地線9，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)A10，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)B 11，錯(cuò)臂滑動(dòng)機(jī)構(gòu)A 12，錯(cuò)臂滑動(dòng)機(jī)構(gòu)B 13，滑動(dòng)平臺(tái)14，機(jī)械臂A 15，機(jī)械臂B 16組成。該機(jī)器人在高壓輸電線路的地線上行走并對(duì)高壓輸電線路走廊進(jìn)行巡檢。
[0005]其工作原理是:
①壓緊滑動(dòng)機(jī)構(gòu)A 7和壓緊滑動(dòng)機(jī)構(gòu)B 8向上移動(dòng)，使壓緊機(jī)構(gòu)A 5和壓緊機(jī)構(gòu)B 6向上壓緊，壓緊機(jī)構(gòu)A 5及壓緊機(jī)構(gòu)B 6和行走輪A 1及行走輪B 3形成的壓緊力將增大行走輪行走的摩擦力。
[0006]②控制行走電機(jī)A 2和行走電機(jī)B 4的轉(zhuǎn)速進(jìn)而控制行走輪A 1和行走輪B 3的行走速度，即機(jī)器人上坡和下坡的速度。
[0007]存在的問(wèn)題:
①壓緊機(jī)構(gòu)A5和壓緊機(jī)構(gòu)B 6壓緊力的大小無(wú)法確定，需要進(jìn)行研究和優(yōu)化；
②行走電機(jī)A2和行走電機(jī)B 4的轉(zhuǎn)速是用傳統(tǒng)的控制方法控制，將會(huì)使行走輪A 1和行走輪B 3行走速度不一致，從而使機(jī)械臂A15和機(jī)械臂B16之前產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。故行走電機(jī)A 2和行走電機(jī)B 4的協(xié)同控制需要做進(jìn)一步研究。
[0008]③機(jī)器人下坡過(guò)程中消耗大量的電能進(jìn)行制動(dòng)，使機(jī)器人續(xù)航時(shí)間縮短?？蓪㈦娔芑仞佒苿?dòng)應(yīng)用在其中來(lái)提高電能的利用效率。即當(dāng)機(jī)器人下坡行駛時(shí)，可切換到無(wú)動(dòng)力下坡控速與饋能模式，即將行走電機(jī)A 2和行走電機(jī)B 4完全釋放，用能耗制動(dòng)或饋能制動(dòng)的方式進(jìn)行控速，并將多余的電能存儲(chǔ)到鋰電池中去。
[0009]由于高壓輸電線路機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境為架空高壓輸電線路走廊，若到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行機(jī)器人研究實(shí)驗(yàn)，如:機(jī)器人無(wú)動(dòng)力下坡空速與饋能實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人雙行走輪協(xié)同控制實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人壓緊輪壓緊方法實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人行走輪打滑檢測(cè)與優(yōu)化控制實(shí)驗(yàn)等，不僅實(shí)驗(yàn)環(huán)境惡劣，成本高，而且危險(xiǎn)。
[0010]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問(wèn)題；提供了一種能夠進(jìn)行高壓輸電線路機(jī)器人多種研究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)彌補(bǔ)了高壓輸電線路機(jī)器人在現(xiàn)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)難度大，成本高，存在安全隱患等不足，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率，保障了實(shí)驗(yàn)的安全可靠進(jìn)行。
[0012]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:
一種高壓輸電線路機(jī)器人多功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括:兩個(gè)壓緊皮帶輪總成、設(shè)有大電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶輪C、皮帶輪D、皮帶、縱向安裝板、橫向安裝板、支架和電路模塊；
所述壓緊皮帶輪總成包括安裝在壓緊輪支架上的兩個(gè)壓緊輪、安裝在壓緊輪支架滑動(dòng)導(dǎo)軌上的小皮帶輪和驅(qū)動(dòng)小皮帶輪旋轉(zhuǎn)的小電機(jī)，所述壓緊輪支架與壓緊輪支架滑動(dòng)導(dǎo)軌相配合并可相對(duì)上下移動(dòng)，所述兩個(gè)壓緊輪位于小皮帶輪兩邊；
所述縱向安裝板垂直的安裝在支架上，所述橫向安裝板水平的安裝在縱向安裝板中部，所述兩個(gè)壓緊皮帶輪總成分別可上下移動(dòng)的安裝在縱向安裝板兩端，所述橫向安裝板一端設(shè)有可橫向移動(dòng)的皮帶輪C，另外一端設(shè)有可橫向移動(dòng)的皮帶輪D，所述皮帶將兩個(gè)壓緊皮帶輪總成、皮帶輪C和皮帶輪D串聯(lián)起來(lái)組成一個(gè)環(huán)形運(yùn)動(dòng)回路；
所述電路模塊包括:帶電源模塊的控制板卡模塊、分別與兩個(gè)壓緊皮帶輪總成小電機(jī)并聯(lián)的電路組件A和電路組件B、以及與皮帶輪C大電機(jī)并聯(lián)的電路組件C ;所述電路組件A、電路組件B和電路組件C均設(shè)有并聯(lián)的饋能電池、超級(jí)電容和能耗電阻；控制板卡模塊控制所述電路組件A、電路組件B和電路組件C及上述所有電氣部分的開(kāi)閉、電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與停止及能耗電阻接入電阻的大小值。
[0013]作為優(yōu)選，所述一種高壓輸電線路機(jī)器人多功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的壓緊輪支架與壓緊輪支架滑動(dòng)導(dǎo)軌通過(guò)帶調(diào)節(jié)螺母的壓緊輪調(diào)節(jié)螺桿相連?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)壓緊輪調(diào)節(jié)螺桿上的調(diào)節(jié)螺母位置來(lái)調(diào)節(jié)壓緊輪支架和壓緊輪支架滑動(dòng)導(dǎo)軌之間的距離。
[0014]作為優(yōu)選，所述一種高壓輸電線路機(jī)器人多功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的縱向安裝板上下均設(shè)有安裝孔群，所述兩個(gè)壓緊皮帶輪總成分別固定安裝在縱向安裝板的上下安裝孔群中，通過(guò)孔群中孔的選擇來(lái)確定所述壓緊皮帶輪總成在縱向安裝板上的位置；
所述橫向安裝板左右設(shè)有對(duì)稱分布的安裝槽，皮帶輪C和皮帶輪D可以左右活動(dòng)的安裝在所述安裝槽中，所述橫向安裝板一端安裝槽附近固定設(shè)有張緊螺桿支架A，所述張緊螺桿支架A通過(guò)張緊螺桿A與皮帶輪C相連；所述橫向安裝板另一端安裝槽附近固定設(shè)有張緊螺桿支架B，所述張緊螺桿支架B通過(guò)張緊螺桿B與皮帶輪D相連，所述張緊螺桿A和張緊螺桿B上均設(shè)有可調(diào)節(jié)皮帶輪C和皮帶輪D相對(duì)距離的螺母。
[0015]對(duì)本發(fā)明的基本原理是:
由于機(jī)器人的工作的時(shí)候是機(jī)器人相對(duì)于架空高壓輸電電路地線向前或向后運(yùn)動(dòng)，在行走的過(guò)程中能夠靠機(jī)器人自身鋰電池的電能供電，也可以靠機(jī)器人在下坡時(shí)的重力勢(shì)能向前滑動(dòng)。然而這樣的運(yùn)動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)室很難有場(chǎng)地空間模擬出機(jī)器人相對(duì)于線的運(yùn)動(dòng)。于是，本發(fā)明所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)改變了相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式，即將機(jī)器人相對(duì)線路運(yùn)動(dòng)改成了線路相對(duì)于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。將一個(gè)壓緊皮帶輪總成代替機(jī)器人的行走輪A1，將另一個(gè)壓緊皮帶輪總成代替機(jī)器人的行走輪B3，而皮帶輪C19作為機(jī)器人的負(fù)載，將皮帶21代替架空線路地線。雖然相對(duì)運(yùn)動(dòng)的形式改變了，但內(nèi)部受力和電氣控制原理并未改變，故可作為對(duì)機(jī)器人做相關(guān)研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:提供一種不需要到高壓輸電線現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡檢機(jī)器人研究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人無(wú)動(dòng)力下坡空速與饋能實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人雙行走輪協(xié)同控制實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人壓緊輪壓緊方法實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人行走輪打滑檢測(cè)與優(yōu)化控制實(shí)驗(yàn)等，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能很好的模擬實(shí)際高壓輸電線上巡檢機(jī)器人的行走過(guò)程，使得在實(shí)驗(yàn)室即可完成在野外惡劣環(huán)境、高風(fēng)險(xiǎn)情況下完成的試驗(yàn)，其準(zhǔn)確度高、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、試驗(yàn)的重復(fù)再現(xiàn)性也好，大大降低了高壓輸電線上巡檢機(jī)器人的研究成本，具有很高的推廣價(jià)值。
[0017]
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明所研究的高壓輸電線路機(jī)器人的組成和工作原理示意圖；
圖2為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)從前面看的立體結(jié)構(gòu)圖的示意圖；
圖3為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)從后面看的立體結(jié)構(gòu)圖的示意圖；
圖4為本發(fā)明的皮帶輪A總成和皮帶輪B總成正視圖的示意圖；
圖5為本發(fā)明的皮帶輪A總成和皮帶輪B總成左視圖的示意圖；
圖6為本發(fā)明的皮帶輪A總成和皮帶輪B總成后視圖的示意圖；
圖7為本發(fā)明的皮帶輪A總成和皮帶輪B總成剖視圖的示意圖；
圖8為本發(fā)明的皮帶輪C的正視圖的示意圖；
圖9為本發(fā)明的皮帶輪C的左視圖的示意圖；
圖10為本發(fā)明的皮帶輪C的剖視圖的示意圖；
圖11為本發(fā)明的皮帶輪D的正視圖的示意圖；
圖12為