用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人行走机械臂制造技术

一种用于高压缆线辅助安装机器人的行走机械臂，包括机架、升降电机、转动副、滑块、丝杠螺母、螺旋副、移动副、滑杆、压紧电机、压紧丝杠、压紧轮、压紧轮轴、行走轮驱动电机、行走轮、横向直线电机等组成。本发明专利技术用于高压缆线辅助安装机器人上，通过行走轮与压紧轮与缆线的压紧后滚动及避开缆线，实现该机器人在高压缆线辅助安装过程中的行走与避障问题。

Robot arm for auxiliary installation of high voltage cable spacers

A walking arm for a high pressure cable auxiliary installation robot, including a frame, a lift motor, a rotating pair, a slide block, a screw nut, a screw pair, a moving pair, a sliding bar, a pressing motor, a pressing screw, a pressing wheel, a pressing wheel, a driving motor, a walking wheel and a horizontal linear motor, etc. The invention is used for the auxiliary installation robot of high pressure cable, rolling and avoiding the cable through the pressing of the walking wheel and the pressing wheel and the cable, so as to realize the problem of walking and obstacle avoidance in the process of the auxiliary installation of the high pressure cable.

【技术实现步骤摘要】
用于高压缆线间隔棒辅助安装机器人行走机械臂
本专利技术涉及高压缆线辅助安装机器人
，特别涉及一种高压缆线间隔棒辅助安装机器人行走机械臂。
技术介绍
电力输送采用高压缆线是其主要方式，因此，高压缆线的架设是其关键技术。高压缆线架设时缆线间必须用间隔棒分隔开来，由于缆线架设是野外操作，且安装塔之间距离较远，因此，目前主要是采用人工背负的方式实现间隔运输与安装，工人劳动强度大，因体力限制和间隔棒重量原因，工人每次能够背负的间隔棒数量很少，且安装时体力消耗大，导致安装效率低。机器人是实现高压缆线辅助运输与辅助安装，提高高压缆线安装效率，减轻安装工人劳动强度的有效方法。为实现间隔棒辅助安装，需要一种能在缆线上行走且能避障的机器人，而该机器人的关键是要一种能够伸缩和行走的机械臂。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对高压缆线安装机器人行走与避障问题，提出用于该种机器人的行走机械臂，实现该种机器人在高压缆线上行走、避障功能。本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术所述的一种用于高压缆线辅助安装机器人的行走机械臂，包括：机架（1）、升降电机（2）、第一转动副（3）、滑块（4）、丝杠螺母（5）、第一螺旋副（6）、第一移动副（7）、滑杆（8）、压紧电机（9）、压紧丝杠（10）、第二转动副（11）、第三转动副（12）、第二螺旋副（13）、第二移动副（14）、压紧轮（15）、第四转动副（16）、第五转动副（17）、压紧轮轴（18）、第六转动副（19）、第七转动副（20）、行走轮驱动电机（21）、行走轮（22）、第三移动副（23）、第三螺旋副（24）、第八转动副（25）、横向直线电机（26）组成。滑块（4）与机架（1）由第三移动副（23）连接，横向直线电机（26）与机架（1）由转动副（25）连接，滑块（4）与横向直线电机（26）由螺旋副（24）连接，升降电机（2）与滑块（4）由第一转动副（3）连接，滑杆（8）与滑块（4）由第一移动副（7）连接，丝杠螺母（5）与升降电机（2）连接，与滑块（4）以第一转动副（3）连接，压紧电机（9）与滑杆（8）固定连接，压紧丝杠（10）与滑杆（8）由第二转动副（11）和第三转动副（12）连接，压紧轮轴（18）与压紧丝杠（10）由第二螺旋副（13）连接，与滑杆（8）由第二移动副（14）连接，压紧轮（15）与压紧轮轴（18）由第四转动副（16）和第五转动副（17）连接，行走电机（21）与行走轮（22）固定连接，且与滑杆（8）由第六转动副（19）和第七转动副（20）连接。机器人在缆线（27）上行走时对行走机械臂的要求是：行走轮（22）与压紧轮（15）在机器人在缆线（27）行走时能够压紧在缆线（27），并且行走轮（22）与压紧轮（15）能够在缆线（27）上滚动；遇到障碍时行走轮（22）与压紧轮（15）能够避开缆线（27）与障碍。避障时，首先，由固定于滑杆（8）上的压紧电机（9）驱动压紧丝杠（10）转动，通过第二转动副（11）、第三转动副（12）第二螺旋副（13）及第二移动副（14）驱动压紧轮轴（18）相对于滑杆（8）向下运动，使得与压紧轮轴（18）以第四转动副（16）和第五转动副（17）连接的带动压紧轮（15）向下运动，使压紧轮（15）松开缆线（27）；接着，升降电机（2）驱动丝杠螺母（5）转动，通过第一螺旋副（6）和移动副（7）使滑杆（8）相对于滑块（4）产生向上运动，带动行走轮（22）、压紧轮（15）向上运动一定距离，使行走轮（22）与压紧轮（15）之间距离大于缆线（27）直径；然后，由固定于机架（1）上的横向直线电机（26）通过第三螺旋副（24）和第三移动副（23）驱动滑块（4）向左运动至行走轮（22）位于缆线（27）左侧；最后，由升降电机（2）驱动丝杠螺母（5）反向转动，通过螺旋副（6）和移动副（7）使滑杆（8）向下运动至行走轮（22）位于缆线（27）下方，达到避障目的。避障完成后，按上述相反步骤可使行走轮（22）与压紧轮（15）压紧在缆线（27）上，行走电机（21）驱动使行走轮（22）滚动，即可实现该机械臂在缆线（27）行走目标。本专利技术用于高压缆线辅助安装机器人上，通过行走轮（22）与压紧轮（15）与缆线（27）的压紧后滚动及避开缆线（27），实现该机器人在高压缆线辅助安装过程中的行走与避障问题。附图说明图1为本专利技术的机构原理示意图。1为机架；2为升降电机；3为第一转动副；4为滑块；5为丝杠螺母；6为第一螺旋副；7为第一移动副；8为滑杆；9为压紧电机；10为压紧丝杠；11为第二转动副；12为第三转动副；13为第二螺旋副；14为第二移动副；15为压紧轮；16为第四转动副；17为第五转动副；18为压紧轮轴；19为第六转动副；20为第七转动副；21为行走轮电机；22为行走轮；23为第三移动副；24为第三螺旋副；25为第八转动副；26为横向直线电机；27为缆线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术包括：机架1、升降电机2、第一转动副3、滑块4、丝杠螺母5、第一螺旋副6、第一移动副7、滑杆8、压紧电机9、压紧丝杠10、第二转动副11、第三转动副12、第二螺旋副13、第二移动副14、压紧轮15、第四转动副16、第五转动副17、压紧轮轴18、第六转动副19、第七转动副20、行走轮驱动电机21、行走轮22、第三移动副23、第三螺旋副24、第八转动副25、横向直线电机26组成。滑块4与机架1由第三移动副23连接，横向直线电机26与机架1由转动副25连接，滑块4与横向直线电机26由螺旋副24连接，升降电机2与滑块4由第一转动副3连接，滑杆8与滑块4由第一移动副7连接，丝杠螺母5与升降电机2连接，与滑块4以第一转动副3连接，压紧电机9与滑杆8固定连接，压紧丝杠10与滑杆8由第二转动副11和第三转动副12连接，压紧轮轴18与压紧丝杠10由第二螺旋副13连接，与滑杆8由第二移动副14连接，压紧轮15与压紧轮轴18由第四转动副16和第五转动副17连接，行走电机21与行走轮22固定连接，且与滑杆8由第六转动副19和第七转动副20连接。图1是行走机械臂工作状态，此时，行走电机21驱动行走轮22在缆线27上行走，同时，压紧轮15压紧在缆线27上。遇到障碍时，需要将该机械臂行走轮22运动至缆线27下方，实现过程如下。1）压紧电机9驱动压紧丝杠10转动，通过第二旋副13和第二移动副14驱动压紧轮轴18和压紧轮15向下运动至给定位置。2）升降电机2驱动丝杠螺母5转动，通过第一螺旋副6和第一移动副7，驱动滑杆8及行走轮22向上运动至给定位置。3）横向直线电机26通过第三螺旋副24、第三移动副23及第八转动副25，驱动滑块4向左运动至给定位置，从而使行走轮22及压紧轮15向左避开缆线27。4）升降电机2驱动丝杠螺母5转动，通过第一螺旋副6和第一移动副7，驱动滑杆8向下运动，使行走轮22到达缆线27下方至给定位置。当机器人通过障碍后，需将机械臂行走轮22及压紧轮15压紧在缆线27上。具体实现过程如下。1）升降电机2驱动丝杠螺母5转动，通过第一螺旋副6和第一移动副7，驱动滑杆8向上运动至给定位置。2）横向直线电机26通过第三螺旋副24、第三移动副23及第八转动副25，驱动滑块4向右运动至给定位置。3）升降电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高压缆线辅助安装机器人的行走机械臂，其特征是包括机架（1）、升降电机（2）、第一转动副（3）、滑块（4）、丝杠螺母（5）、第一螺旋副（6）、第一移动副（7）、滑杆（8）、压紧电机（9）、压紧丝杠（10）、第二转动副（11）、第三转动副（12）、第二螺旋副（13）、第二移动副（14）、压紧轮（15）、第四转动副（16）、第五转动副（17）、压紧轮轴（18）、第六转动副（19）、第七转动副（20）、行走轮驱动电机（21）、行走轮（22）、第三移动副（23）、第三螺旋副（24）、第八转动副（25）、横向直线电机（26）；滑块（4）与机架（1）由第三移动副（23连接，横向直线电机（26）与机架（1）由转动副（25）连接，滑块（4）与横向直线电机（26）由螺旋副（24）连接，升降电机（2）与滑块（4）由第一转动副（3）连接，滑杆（8）与滑块（4）由第一移动副（7）连接，丝杠螺母（5）与升降电机（2）连接，与滑块（4）以第一转动副（3）连接，压紧电机（9）与滑杆（8）固定连接，压紧丝杠（10）与滑杆（8）由第二转动副（11）和第三转动副（12）连接，压紧轮轴（18）与压紧丝杠（10）由第二螺旋副（13）连接，与滑杆（8）由第二移动副（14）连接，压紧轮（15）与压紧轮轴（18）由第四转动副（16）和第五转动副（17）连接，行走电机（21）与行走轮（22）固定连接，且与滑杆（8）由第六转动副（19）和第七转动副（20）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于高压缆线辅助安装机器人的行走机械臂，其特征是包括机架（1）、升降电机（2）、第一转动副（3）、滑块（4）、丝杠螺母（5）、第一螺旋副（6）、第一移动副（7）、滑杆（8）、压紧电机（9）、压紧丝杠（10）、第二转动副（11）、第三转动副（12）、第二螺旋副（13）、第二移动副（14）、压紧轮（15）、第四转动副（16）、第五转动副（17）、压紧轮轴（18）、第六转动副（19）、第七转动副（20）、行走轮驱动电机（21）、行走轮（22）、第三移动副（23）、第三螺旋副（24）、第八转动副（25）、横向直线电机（26）；滑块（4）与机架（1）由第三移动副（23连接，横向直线电机（26）与机架（1）由转动副（...

【专利技术属性】
技术研发人员：章力，崔明杰，王冠华，朱建春，胡国飞，张高超，曹杰勇，毛志伟，刘勇，
申请(专利权)人：江西省送变电工程有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江西,36