一种用于带电作业机器人金属氧化物避雷器的更换方法技术

本发明专利技术提出一种用于带电作业机器人金属氧化物避雷器的更换方法，带电作业机器人具有设置在机器人平台上的机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂，第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂响应于控制数据完成金属氧化物避雷器的更换；所述控制数据为各机械臂关节运动的角度期望值，摇操作时，该角度期望值由数据处理和控制系统根据主操作手各关节角度变化数据解算获得；自主作业时，数据处理和控制系统使用笛卡尔空间路径规划方法规划出各机械臂的空间路径，然后解算出各机械臂关节运动的角度期望值。本发明专利技术能够在不断电、不带负荷的情况下通过带电作业机器人的机械臂对金属氧化物避雷器进行更换。

A Replacement Method of Metal Oxide Arrester for Live Operating Robot

The present invention provides a method for replacing metal oxide arrester of live-working robot. The live-working robot has a mechanical arm set on the platform of the robot, including the first arm, the second arm and the auxiliary arm, the first arm, the second arm and the auxiliary arm complete the replacement of the metal oxide arrester in response to the control data. The manufacturing data is the angle expectation of the joint motion of each manipulator. In rocking operation, the angle expectation is calculated by data processing and control system according to the angle change data of each joint of the main manipulator. In autonomous operation, the data processing and control system uses Cartesian space path planning method to plan the space path of each manipulator, and then calculates the angle of the joint motion of each manipulator. Degree expectation. The metal oxide arrester can be replaced by the mechanical arm of the live working robot under the condition of continuous electricity and no load.

【技术实现步骤摘要】
一种用于带电作业机器人金属氧化物避雷器的更换方法本申请是申请号为：201611155219.4，专利技术创造名称为《一种带电作业机器人金属氧化物避雷器更换方法》，申请日为：2016年12月14日的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术属于电力
，具体涉及一种用于带电作业机器人金属氧化物避雷器更换方法。
技术介绍
金属氧化物避雷器在当今电力系统输配电线路中广泛使用，成为电力系统中过电压防护的主要设备。随着配电网的长期运行，金属氧化物避雷器可能出现螺母松动，瓷套破裂，橡胶圈老化种种问题，需要更换。通常做法是停电更换，若停电面积较大，会造成无法估量的损失，严重影响供电企业的经济效益和社会效益。现在广大研究人员也在积极研究带电作业更换金属氧化物避雷器的方法。但是人工的更换和维护，作业人员将在高压带电线路附近作业，具有一定的安全隐患。配电线路中带电作业更换金属氧化物避雷器主要采用绝缘手套作业法，绝缘手套作业法中作业人员穿戴全套绝缘防护用具，通过绝缘手套进行带电作业。还需要对人体可能触及到的带电体和接地体进行绝缘遮蔽。更换过程中往往产生电弧，极易对作业人员造成灼伤；在更换过程中需要对上下引线进行拆接，也会有触电的危险；作业人员在绝缘斗臂车上的绝缘斗上作业，有高处坠落的风险；在作业过程中，可能会由于人为操作的失误，客观上相间引线间距小，可能造成相间短路事件，给人民财产，人身安全造成威胁。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是，提出一种用于带电作业机器人金属氧化物避雷器的更换方法，该方法能够在不断电、不带负荷的情况下通过带电作业机器人的机械臂对10kv配电线路中的金属氧化物避雷器进行自动更换，在减少小作业人员所面临的危险的同时，简化了作业步骤，提高了作业效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于带电作业机器人金属氧化物避雷器的更换方法，带电作业机器人具有设置在机器人平台上的机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂，第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂响应于控制数据完成以下工作：第一机械臂、第二机械臂以及辅助机械臂端部安装夹持工具，用夹持工具夹持绝缘遮蔽材料对标记的带电体进行绝缘遮蔽；然后第一机械臂和第二机械臂末端换装螺栓拆装工具；辅助机械臂夹持引线固定装置移动到横担附近并将引线固定装置的固定孔与横担上固有的固定孔对齐；第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具安装用于固定引线固定装置的螺栓，将固定引线固定装置固定在横担上；辅助机械臂夹持上引线，第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具拆除金属氧化物避雷器上固定上引线的螺栓，然后辅助机械臂将拆卸下来的上引线移动到引线固定装置上端的固定孔附近；第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具安装用于固定上引线的螺栓，将上引线固定在引线固定装置的上端；辅助机械臂停止夹持上引线，并移动到下引线附近对下引线进行夹持；第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具拆除金属氧化物避雷器上固定下引线的螺栓，然后辅助机械臂将拆卸下来的下引线移动到引线固定装置下端的固定孔附近；第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具安装用于固定下引线的螺栓，将下引线固定在引线固定装置的下端；辅助机械臂停止夹持下引线，并移动到金属氧化物避雷器附近对金属氧化物避雷器进行夹持；第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具拆除用于固定金属氧化物避雷器和横担的螺栓；螺栓拆除后，辅助机械臂将金属氧化物避雷器移动至机器人平台上放置；辅助机械臂夹持新的金属氧化物避雷器，将新的金属氧化物避雷器移动至横担附近；第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具安装用于固定跌落式熔断器与横担的螺栓，将跌落式熔断器与横担固定；辅助机械臂停止夹持金属氧化物避雷器，转而夹持固定在引线固定装置上的下引线；第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具拆除用于固定上引线的螺栓，将下引线从引线固定装置上拆下来；辅助机械臂将下引线移动至金属氧化物避雷器下端的安装孔附近，第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具安装用于固定下引线的螺栓，将下引线固定在金属氧化物避雷器下端；辅助机械臂停止夹持下引线，转而夹持固定在引线固定装置上的上引线；第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具拆除用于固定上引线的螺栓，将上引线从引线固定装置上拆下来；辅助机械臂将上引线移动至金属氧化物避雷器上端附近的安装孔，第一机械臂与第二机械臂使用螺栓拆装工具安装用于固定上引线的螺栓，将上引线固定在金属氧化物避雷器上端；辅助机械臂停止夹持上引线，转而夹持引线固定装置；第一机械臂和第二机械臂使用螺栓拆装工具拆除用于固定引线固定装置与横担的螺栓，将引线固定装置从横担上拆下来；辅助机械臂将引线固定装置放回机器人平台上专用工具箱；第一机械臂和第二机械臂换装夹持工具，使用夹持工具夹持覆盖在带电体上的绝缘遮蔽材料，撤除绝缘遮蔽材料；第一机械臂，或者第二机械臂，或者辅助机械臂推动跌落式熔断器的活动模块，从而合上跌落式熔断器。进一步，所述控制数据为各机械臂关节运动的角度期望值，该角度期望值由带电作业机器人数据处理和控制系统根据设置于绝缘斗臂车内的主操作手各关节角度变化数据解算获得；主操作手包括第一主操作手、第二主操作手和辅助主操作手；第一主操作手、第二主操作手和辅助主操作手分别与第一机械臂、第二机械臂和辅助机械臂对应，构成主从操作关系。进一步，所述控制数据为各机械臂关节运动的角度期望值；带电作业机器人数据处理和控制系统根据各机械臂与作业对象的相对位置以及作业任务动作序列，使用笛卡尔空间路径规划方法规划出各机械臂的空间路径，然后根据空间路径解算出各机械臂关节运动的角度期望值。进一步，所述绝缘遮蔽材料为绝缘护套或者环氧玻璃布。进一步，所述引线固定装置包括本体，设置在本体中间位置的用于与横担固定的固定孔，以及设置在本体上下两端的用于固定上引线和下引线的固定孔。进一步，所述金属氧化物避雷器放置在移动至机器人平台上的专用工具箱内。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于，由于采用带电作业机器人自动更换金属氧化物避雷器，提高了作业效率和准确度，避免人工失误的可能，从一定程度上可以减少事故发生的可能性；很大程度上避免了线路停电带来的负面影响，大幅度减少停电时间，提高供电可靠率；同时减少小作业人员所面临的危险，无需考虑电弧产生时对人体的灼伤以及触电危险、高空坠落等问题，大大提高了作业过程中的安全性。附图说明图1为本专利技术带电作业机器人整体结构示意图；图2为本专利技术中机器人平台的结构示意图；图3为本专利技术所述方法流程图；图4为本专利技术中使用的引线固定装置结构示意图；图5为本专利技术带电作业机器人带电更换金属氧化物避雷器作业环境示意图。具体实施方式容易理解，依据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本专利技术用于带电作业机器人金属氧化物避雷器的更换方法的多种实施方式。因此，以下具体实施方式和附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限制或限定。结合附图，带电作业机器人包括绝缘斗臂车1、控制室2、伸缩臂3、机器人平台4。其中，绝缘斗臂车1上架设控制室2和伸缩臂3，伸缩臂3末端连接机器人平台4，机器人平台4与控制室2之间采用光纤以太网通信或者无线网络通信。绝缘斗臂车1可供操作人员驾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于带电作业机器人金属氧化物避雷器的更换方法，其特征在于，带电作业机器人具有设置在机器人平台（4）上的机械臂，包括第一机械臂（43）、第二机械臂（44）以及辅助机械臂（42），第一机械臂（43）、第二机械臂（44）以及辅助机械臂（42）响应于控制数据完成以下工作：第一机械臂（43）、第二机械臂（44）以及辅助机械臂（42）端部安装夹持工具，用夹持工具夹持绝缘遮蔽材料对标记的带电体进行绝缘遮蔽；然后第一机械臂（43）和第二机械臂（44）末端换装螺栓拆装工具；辅助机械臂（42）夹持引线固定装置（190）移动到横担（103）附近并将引线固定装置（190）的固定孔与横担（103）上固有的固定孔对齐；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具安装用于固定引线固定装置（190）的螺栓，将固定引线固定装置（190）固定在横担（103）上；辅助机械臂（42）夹持上引线（101），第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具拆除金属氧化物避雷器（120）上固定上引线（101）的螺栓，然后辅助机械臂（42）将拆卸下来的上引线（101）移动到引线固定装置（190）上端的固定孔附近；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具安装用于固定上引线（101）的螺栓，将上引线（101）固定在引线固定装置（190）的上端；辅助机械臂（42）停止夹持上引线（101），并移动到下引线（102）附近对下引线（102）进行夹持；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具拆除金属氧化物避雷器（120）上固定下引线（102）的螺栓，然后辅助机械臂（42）将拆卸下来的下引线（102）移动到引线固定装置（190）下端的固定孔附近；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具安装用于固定下引线（102）的螺栓，将下引线（102）固定在引线固定装置（190）的下端；辅助机械臂（42）停止夹持下引线（102），并移动到金属氧化物避雷器（120）附近对金属氧化物避雷器（120）进行夹持；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具拆除用于固定金属氧化物避雷器（120）和横担（103）的螺栓；螺栓拆除后，辅助机械臂（42）将金属氧化物避雷器（120）移动至机器人平台4上放置；辅助机械臂（42）夹持新的金属氧化物避雷器（120），将新的金属氧化物避雷器（120）移动至横担（103）附近；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具安装用于固定金属氧化物避雷器与横担（103）的螺栓，将金属氧化物避雷器与横担（103）固定；辅助机械臂（42）停止夹持金属氧化物避雷器（120），转而夹持固定在引线固定装置（190）上的下引线（102）；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具拆除用于固定上引线（101）的螺栓，将下引线（102）从引线固定装置（190）上拆下来；辅助机械臂（42）将下引线（102）移动至金属氧化物避雷器（120）下端的安装孔附近，第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具安装用于固定下引线（102）的螺栓，将下引线（102）固定在金属氧化物避雷器（120）下端；辅助机械臂（42）停止夹持下引线（102），转而夹持固定在引线固定装置（190）上的上引线（101）；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具拆除用于固定上引线（101）的螺栓，将上引线（101）从引线固定装置（190）上拆下来；辅助机械臂（42）将上引线（101）移动至金属氧化物避雷器（120）上端附近的安装孔，第一机械臂（43）与第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具安装用于固定上引线（101）的螺栓，将上引线（101）固定在金属氧化物避雷器（120）上端；辅助机械臂（42）停止夹持上引线（101），转而夹持引线固定装置（190）；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具拆除用于固定引线固定装置（190）与横担（103）的螺栓，将引线固定装置（190）从横担（103）上拆下来；辅助机械臂（42）将引线固定装置（190）放回机器人平台（4）上专用工具箱（47）；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）换装夹持工具，使用夹持工具夹持覆盖在带电体上的绝缘遮蔽材料，撤除绝缘遮蔽材料；所述控制数据为各机械臂关节运动的角度期望值；带电作业机器人数据处理和控制系统根据各机械臂与作业对象的相对位置以及作业任务动作序列，使用笛卡尔空间路径规划方法规划出各机械臂的空间路径，然后根据空间路径解算出各机械臂关节运动的角度期望值。...

【技术特征摘要】
1.一种用于带电作业机器人金属氧化物避雷器的更换方法，其特征在于，带电作业机器人具有设置在机器人平台（4）上的机械臂，包括第一机械臂（43）、第二机械臂（44）以及辅助机械臂（42），第一机械臂（43）、第二机械臂（44）以及辅助机械臂（42）响应于控制数据完成以下工作：第一机械臂（43）、第二机械臂（44）以及辅助机械臂（42）端部安装夹持工具，用夹持工具夹持绝缘遮蔽材料对标记的带电体进行绝缘遮蔽；然后第一机械臂（43）和第二机械臂（44）末端换装螺栓拆装工具；辅助机械臂（42）夹持引线固定装置（190）移动到横担（103）附近并将引线固定装置（190）的固定孔与横担（103）上固有的固定孔对齐；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具安装用于固定引线固定装置（190）的螺栓，将固定引线固定装置（190）固定在横担（103）上；辅助机械臂（42）夹持上引线（101），第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具拆除金属氧化物避雷器（120）上固定上引线（101）的螺栓，然后辅助机械臂（42）将拆卸下来的上引线（101）移动到引线固定装置（190）上端的固定孔附近；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具安装用于固定上引线（101）的螺栓，将上引线（101）固定在引线固定装置（190）的上端；辅助机械臂（42）停止夹持上引线（101），并移动到下引线（102）附近对下引线（102）进行夹持；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具拆除金属氧化物避雷器（120）上固定下引线（102）的螺栓，然后辅助机械臂（42）将拆卸下来的下引线（102）移动到引线固定装置（190）下端的固定孔附近；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具安装用于固定下引线（102）的螺栓，将下引线（102）固定在引线固定装置（190）的下端；辅助机械臂（42）停止夹持下引线（102），并移动到金属氧化物避雷器（120）附近对金属氧化物避雷器（120）进行夹持；第一机械臂（43）和第二机械臂（44）使用螺栓拆装工具拆除用于固定金属氧化物避雷器（120）和横担（103）的螺栓；螺栓拆除后，辅助机械臂（42）将金属氧化物避雷器（120）移动至机器人平台4上放置；辅助机械臂（42）夹持新的金属氧化物避雷器（120），将新的金属氧化物避雷器（120）移动至横担（103）附近；第一机械臂（4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄清，秦勇明，纪良，郭建，郭毓，黄颖，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司常州供电公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32