变压器瓷瓶清扫机器人制造技术

本发明专利技术公开一种变压器瓷瓶清扫机器人，包括移动机器人主体、行走机构、超声波测距机构、调整机构、清扫机构和控制电路；控制电路设置在移动机器人主体内，行走机构设置在移动机器人主体下部，超声波测距机构(3)设置在移动机器人主体的侧部，调整机构设置在移动机器人主体的上部，清扫机构设置在调整机构上。本发明专利技术能够代替人工清扫变压器瓷瓶，可及时完成设备清扫任务，大大保障了操作人员的安全，提高了工作效率和自动化水平，结构设计合理、操作简单、灵活可靠且成本低。

【技术实现步骤摘要】
变压器瓷瓶清扫机器人
本专利技术涉及高压电力设备清扫
，具体涉及一种变压器瓷瓶清扫机器人。
技术介绍
随着环境污染问题的日益突出，高压电力设备的常年室外运行受到所处环境的严重影响，变压器的瓷瓶表面经常会产生一层与瓷瓶表面紧密结合的污垢，若不及时清理，这些污垢将会成为引起瓷瓶放电的电流泄漏通道，而普通方法清扫费时费力，清理难度大，事故发生可能性大。目前，解决此问题多采用设备停电人工清扫的措施，存在清扫效率低、清扫不及时、安全隐患大的缺陷。
技术实现思路
本专利技术针对目前变压器瓷瓶清扫需停电人工清扫、效率低和安全隐患大的问题，提供一种变压器瓷瓶清扫机器人。为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：变压器瓷瓶清扫机器人，包括移动机器人主体、行走机构、超声波测距机构、调整机构、清扫机构和控制电路；控制电路设置在移动机器人主体内，其主要由主控制器、行走驱动电路、行走电机、垂直伸缩驱动电路、垂直伸缩电机、水平伸缩驱动电路、水平伸缩电机、角度调整驱动电路、角度调整电机、转动驱动电路和转动电机组成；主控制器的一输出端经由行走驱动电路连接行走电机的输入端；主控制器的一输出端经由垂直伸缩驱动电路连接垂直伸缩电机的输入端；主控制器的一输出端经由水平伸缩驱动电路连接水平伸缩电机的输入端；主控制器的一输出端经由角度调整驱动电路连接角度调整电机的输入端；主控制器的一输出端经由转动驱动电路连接转动电机的输入端；行走机构设置在移动机器人主体下部，其主要由主动轮、从动轮和履带组成；主动轮和从动轮分别处于移动机器人主体下部的前后两端，并通过履带相连；主动轮与行走电机的输出端连接；超声波测距机构设置在移动机器人主体的侧部，其主要由多组超声波收发装置组成，这些超声波收发装置呈水平排列，并共同环设在移动机器人主体的侧壁上；每组超声波收发装置包括超声波发射头和超声波接收头，超声波发射头与主控制器的输出端相连，超声波接收头与主控制器的输入端相连；调整机构设置在移动机器人主体的上部，其主要由垂直伸缩操作杆和水平伸缩操作杆组成；垂直伸缩操作杆的下端与移动机器人主体的上表面连接，垂直伸缩操作杆的上端与水平伸缩操作杆的末端通过转动轴铰链，水平伸缩操作杆的前端与清扫机构连接；垂直伸缩操作杆与垂直伸缩电机的输出端相连，水平伸缩操作杆与水平伸缩电机的输出端相连，转动轴与角度调整电机的输出端相连；清扫机构设置在调整机构上，其主要由V字形的操作支架和2个清扫单元组成；每个清扫单元均由2个圆筒状的绝缘毛刷和V字形的毛刷支架构成，2个绝缘毛刷的中心转轴相互平行设置，且2个绝缘毛刷分别安装在毛刷支架的左右两端，绝缘毛刷的中心转轴与转动电机的输出端连接；2个清扫单元分别固定在操作支架的左右两端，并呈镜像相对设置；操作支架的中部与调整机构的水平伸缩操作杆的前端连接。上述方案中，主动轮和从动轮之间的履带内还设有支撑轮。上述方案中，超声波收发装置仅设置在移动机器人主体的前端侧壁上。上述方案中，垂直伸缩操作杆的下端与移动机器人主体的上表面铰链和/或水平伸缩操作杆的前端与清扫机构铰链。上述方案中，操作支架和/或毛刷支架的中部设有弹簧轴。上述方案中，每个绝缘毛刷均由薄片状的毛刷条沿中心转轴缠绕而成。与现有技术相比，本专利技术能够代替人工清扫变压器瓷瓶，可及时完成设备清扫任务，大大保障了操作人员的安全，提高了工作效率和自动化水平，结构设计合理、操作简单、灵活可靠且成本低。附图说明图1为变压器瓷瓶清扫机器人的结构示意侧视图。图2为超声波测距机构的结构示意俯视图。图3为清扫机构的结构示意俯视图。图中标号：1、移动机器人主体，2、行走机构，21、主动轮，22、从动轮，23、支撑轮，24、履带，3、超声波测距机构，31、超声波发射头，32、超声波接收头，4、调整机构，41、垂直伸缩操作杆，42、水平伸缩操作杆，43、转动轴，5、清扫机构，51、操作支架，52、绝缘毛刷、53、毛刷支架。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。参见图1，一种变压器瓷瓶清扫机器人，包括移动机器人主体1、行走机构2、超声波测距机构3、调整机构4、清扫机构5和控制电路。控制电路设置在移动机器人主体1内，其作用是实现对机器人的控制。控制电路主要由主控制器、行走驱动电路、行走电机、垂直伸缩驱动电路、垂直伸缩电机、水平伸缩驱动电路、水平伸缩电机、角度调整驱动电路、角度调整电机、转动驱动电路和转动电机组成。主控制器的一输出端经由行走驱动电路连接行走电机的输入端，其用于驱动机器人行走。主控制器的一输出端经由垂直伸缩驱动电路连接垂直伸缩电机的输入端，其用于实现垂直伸缩操作杆41在垂直方向的伸缩。主控制器的一输出端经由水平伸缩驱动电路连接水平伸缩电机的输入端，其用于实现水平伸缩操作杆42在水平方向的伸缩。主控制器的一输出端经由角度调整驱动电路连接角度调整电机的输入端，其用于调整调整机构4及其清扫机构5的角度位置。主控制器的一输出端经由转动驱动电路连接转动电机的输入端，其用于实现清扫机构5的清扫转动。行走机构2设置在移动机器人主体1下部，其主要由主动轮21、从动轮22、支撑轮23和履带24组成。主动轮21和从动轮22分别处于移动机器人主体1下部的前后两端，并通过履带24相连。支撑轮23设置在主动轮21和从动轮22之间的履带24内。主动轮21与行走电机的输出端连接。移动机器人主体1下部的行走机构2的数量根据所需达到的行走方向来决定，其可以设置为一组、两组、甚至是多组，每组行走机构2控制机器人朝某一特定方向行走，如前进、后退、左、右等。在本实施例中，移动机器人主体1下部设有一组独立的行走机构2，其能够实现机器人向前行走。行走机构2在主控制器的控制器，按照规划的路线带动移动机器人实现移动，进而靠近待清扫的变压器瓷瓶。超声波测距机构3设置在移动机器人主体1的侧部，其主要由多组超声波收发装置组成。超声波收发装置呈水平排列，并共同环设在移动机器人主体1的侧壁上。每组超声波收发装置包括超声波发射头31和超声波接收头32，超声波发射头31与主控制器的输出端相连，超声波接收头32与主控制器的输入端相连。超声波收发装置可以完整环设在移动机器人主体1侧壁的四周，这样可以实现对移动机器人主体1周边360°的全覆盖感测，也可以根据机器人的移动方向进行选择性安装，如机器人只向前运动时，其可以只安装在移动机器人主体1的前端，如机器人只向后运动时，其可以只安装在移动机器人主体1的后端等。在本实施例中，由于行走机构2只会带动机器人向前运动，因此超声波收发装置通过一个弧形支架设置在移动机器人主体1的前端侧壁，以实现对移动机器人主体1前端的大角度障碍物感测。在本实施例中，超声波收发装置为HC-SR04超声波模块，其可提供2cm-400cm的非接触式距离感测，测量精度可达到3mm。主控制器根据移动机器人上的多个相邻超声波收发装置的测量结果，判断出机器人周围物体的内外角点、边缘等特征类型，从而实现对所处环境的局部路径规划，执行及时避障功能。参见图2。调整机构4设置在移动机器人主体1的上部，其主要由垂直伸缩操作杆41和水平伸缩操作杆42组成。垂直伸缩操作杆41的下端与移动机器人主体1的上表面连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.变压器瓷瓶清扫机器人，其特征是，包括移动机器人主体(1)、行走机构(2)、超声波测距机构(3)、调整机构(4)、清扫机构(5)和控制电路；控制电路设置在移动机器人主体(1)内，其主要由主控制器、行走驱动电路、行走电机、垂直伸缩驱动电路、垂直伸缩电机、水平伸缩驱动电路、水平伸缩电机、角度调整驱动电路、角度调整电机、转动驱动电路和转动电机组成；主控制器的一输出端经由行走驱动电路连接行走电机的输入端；主控制器的一输出端经由垂直伸缩驱动电路连接垂直伸缩电机的输入端；主控制器的一输出端经由水平伸缩驱动电路连接水平伸缩电机的输入端；主控制器的一输出端经由角度调整驱动电路连接角度调整电机的输入端；主控制器的一输出端经由转动驱动电路连接转动电机的输入端；行走机构(2)设置在移动机器人主体(1)下部，其主要由主动轮(21)、从动轮(22)和履带(24)组成；主动轮(21)和从动轮(22)分别处于移动机器人主体(1)下部的前后两端，并通过履带(24)相连；主动轮(21)与行走电机的输出端连接；超声波测距机构(3)设置在移动机器人主体(1)的侧部，其主要由多组超声波收发装置组成，这些超声波收发装置呈水平排列，并共同环设在移动机器人主体(1)的侧壁上；每组超声波收发装置包括超声波发射头(31)和超声波接收头(32)，超声波发射头(31)与主控制器的输出端相连，超声波接收头(32)与主控制器的输入端相连；调整机构(4)设置在移动机器人主体(1)的上部，其主要由垂直伸缩操作杆(41)和水平伸缩操作杆(42)组成；垂直伸缩操作杆(41)的下端与移动机器人主体(1)的上表面连接，垂直伸缩操作杆(41)的上端与水平伸缩操作杆(42)的末端通过转动轴(43)铰链，水平伸缩操作杆(42)的前端与清扫机构(5)连接；垂直伸缩操作杆(41)与垂直伸缩电机的输出端相连，水平伸缩操作杆(42)与水平伸缩电机的输出端相连，转动轴(43)与角度调整电机的输出端相连；清扫机构(5)设置在调整机构(4)设置上，其主要由V字形的操作支架(51)和2个清扫单元组成；每个清扫单元均由2个圆筒状的绝缘毛刷(52)和V字形的毛刷支架(53)构成，2个绝缘毛刷(52)的中心转轴相互平行设置，且2个绝缘毛刷(52)分别安装在毛刷支架(53)的左右两端，绝缘毛刷(52)的中心转轴与转动电机的输出端连接；2个清扫单元分别固定在操作支架(51)的左右两端，并呈镜像相对设置；操作支架(51)的中部与调整机构(4)的水平伸缩操作杆(42)的前端连接。...

【技术特征摘要】
1.变压器瓷瓶清扫机器人，其特征是，包括移动机器人主体(1)、行走机构(2)、超声波测距机构(3)、调整机构(4)、清扫机构(5)和控制电路；控制电路设置在移动机器人主体(1)内，其主要由主控制器、行走驱动电路、行走电机、垂直伸缩驱动电路、垂直伸缩电机、水平伸缩驱动电路、水平伸缩电机、角度调整驱动电路、角度调整电机、转动驱动电路和转动电机组成；主控制器的一输出端经由行走驱动电路连接行走电机的输入端；主控制器的一输出端经由垂直伸缩驱动电路连接垂直伸缩电机的输入端；主控制器的一输出端经由水平伸缩驱动电路连接水平伸缩电机的输入端；主控制器的一输出端经由角度调整驱动电路连接角度调整电机的输入端；主控制器的一输出端经由转动驱动电路连接转动电机的输入端；行走机构(2)设置在移动机器人主体(1)下部，其主要由主动轮(21)、从动轮(22)和履带(24)组成；主动轮(21)和从动轮(22)分别处于移动机器人主体(1)下部的前后两端，并通过履带(24)相连；主动轮(21)与行走电机的输出端连接；超声波测距机构(3)设置在移动机器人主体(1)的侧部，其主要由多组超声波收发装置组成，这些超声波收发装置呈水平排列，并共同环设在移动机器人主体(1)的侧壁上；每组超声波收发装置包括超声波发射头(31)和超声波接收头(32)，超声波发射头(31)与主控制器的输出端相连，超声波接收头(32)与主控制器的输入端相连；调整机构(4)设置在移动机器人主体(1)的上部，其主要由垂直伸缩操作杆(41)和水平伸缩操作杆(42)组成；垂直伸缩操作杆(41)的下端与移动机器人主体(1)的上表面连接，垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：马峻，毛露露，陈寿宏，徐翠锋，郭玲，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45