一种带电作业机器人拆装避雷器的方法技术

本发明专利技术公开了一种带电作业机器人拆装避雷器的方法，副机械臂夹持高压引线使其与避雷器上端螺栓完全脱离；主机械臂气动扳手向下移动套准避雷器上端螺母，将上螺母重新安装到避雷器上螺栓处后松开避雷器；主机械臂旋转拆除下螺母；主机械臂夹持避雷器使螺栓与横担脱离，将拆下的避雷器安装在工具箱上；主机械臂夹住新避雷器，并拆下下螺母；主机械臂夹住新避雷器与工具箱脱离；主机械臂夹持新避雷器，使下端固定螺栓插入到横担上；将下螺母与新避雷器下端螺栓并拧紧；主机械臂抓紧新避雷器，并拆除上螺母，并使其脱离避雷器上螺栓；副机械臂夹持高压引线末端穿入新避雷器上端螺栓；主机械臂拧紧上螺母；本发明专利技术在不断电的情况下，提高了拆装避雷器的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种带电作业机器人拆装避雷器的方法
本专利技术属于机器人控制与电力工程
，特别是一种带电作业机器人拆装避雷器的方法。
技术介绍
金属氧化物避雷器作为电力系统中过电压防护的主要设备被广泛应用于电力系统输配电线路中。在配电网的长期运行中，金属氧化物避雷器可能出现螺母松动、瓷套破裂、橡胶圈老化等问题，需要更换。当前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，在该种作业方法中作业人员需要穿戴全套绝缘防护用具，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。但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中作业，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，可能造成相间短路事件，对作业人员的人身安全造成威胁。中国专利申请号CN201611129533.5公开了一种带电作业机器人耐张绝缘子更换方法，以及中国专利申请号CN201611128518.9公开了一种带电作业机器人的隔离刀闸更换方法，均采用机器人完成作业任务，但均需要使用三个机械臂配合，而在绝缘斗壁车狭小的空间中，三个机械臂的控制比较复杂，容易相互干扰，发生碰撞而使机械臂损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带电作业机器人拆装避雷器的方法，以解决在不断电的情况下，拆装避雷器所产生的安全问题。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种带电作业机器人拆装避雷器的方法，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：副机械臂夹持避雷器上端高压引线；主机械臂抓紧避雷器上端，主机械臂末端气动扳手将避雷器上螺母对准并拆除上端螺母；副机械臂夹持高压引线使高压引线与避雷器上端螺栓完全脱离，然后夹持高压引线远离作业区域；主机械臂气动扳手向下移动套准避雷器上端螺母，将拆除的上螺母重新安装到避雷器上螺栓处后松开避雷器；主机械臂旋转180度后抓紧避雷器下端位置，拆除下螺母，使下螺母与避雷器脱离；主机械臂夹持避雷器向上抬起一段距离，使固定避雷器螺栓与横担脱离，将拆下的避雷器安装在工具箱上；主机械臂夹住新避雷器下端，对准并拆下新避雷器下螺母，将下螺母与避雷器脱离；主机械臂夹住新避雷器向上移动与工具箱脱离；主机械臂夹持新避雷器到横担上方，使新避雷器下端固定螺栓插入到横担上的固定孔中；将下螺母与新避雷器下端螺栓套准并拧紧；主机械臂抓紧新避雷器，对准并拆除上螺母，并使其脱离避雷器上螺栓；副机械臂夹持高压引线移动到新的避雷器上端附近，并使高压引线末端固定孔穿入新避雷器上端螺栓；主机械臂拧紧上螺母。本专利技术与现有技术相比，其显著优点：(1)本专利技术能够在不断电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，避免了停电带来的负面影响，提高供电可靠性。(2)本专利技术使用的带电作业机器人可以使操作人员在地面控制室内使用遥操作与自主相结合的方式完成金属氧化物避雷器的更换任务，相比于绝缘手套作业法，能使操作人员远离高空、危险的作业环境，避免触电、高空坠落等意外情况的发生。(3)本专利技术使用的带电作业机器人提供了遥操作与自主两种作业方式，可以使作业人员随时接管机械臂的控制，使用遥操作避免意外情况的发生。(4)本专利技术使用了专门设计的气动夹具进行金属氧化物避雷器的拆装，相比于其他的带电作业机器人只需要两个机械臂即可完成作业任务，降低作业难度的同时提高了作业效率。(5)本专利技术的第二气动夹具设有两个转角气缸，可实现气动扳手正反转的切换，同时可避免螺母的脱落，结构紧凑巧妙。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。附图说明图1为本专利技术方法流程图；图2为本专利技术带电作业机器人一种实施例的整体结构示意图；图3为本专利技术中机器人平台的结构示意图；图4为本专利技术中第一气动夹具一种实施例的整体结构示意图；图5为本专利技术中第二气动夹具一种实施例的整体结构示意图；图6为本专利技术中绝缘斗臂车的系统组成框图；图7为本专利技术中机械臂的结构示意图；图8为本专利技术中摆放架的结构示意图；图9为本专利技术带电作业机器人作业环境示意图。具体实施方式为了说明本专利技术的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的介绍。结合图1，本专利技术的一种带电作业机器人拆装避雷器的方法，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：副机械臂43夹持避雷器120上端高压引线101；主机械臂42抓紧避雷器120上端，主机械臂42末端气动扳手将避雷器120上螺母103对准并拆除上端螺母103；副机械臂43夹持高压引线101使高压引线101与避雷器120上端螺栓完全脱离；主机械臂42末端气动扳手向下移动套准避雷器120上端螺母103，将拆除的上螺母103重新安装到避雷器120上螺栓处后松开避雷器120；主机械臂42旋转180度后抓紧避雷器120下端位置，拆除下螺母102，使下螺母102与避雷器120脱离；主机械臂42夹持避雷器120向上抬起一段距离，使固定避雷器120螺栓与横担104脱离，将拆下的避雷器120安装在工具箱47上；主机械臂42夹住新避雷器120下端，对准并拆下新的避雷器120下螺母102，将下螺母102与避雷器120脱离；主机械臂42夹住新避雷器120向上移动与工具箱47脱离；主机械臂42夹持新避雷器120到横担104上方，使新避雷器120下端固定螺栓插入到横担104上的固定孔中；将下螺母102与新避雷器120下端螺栓套准并拧紧；主机械臂42抓紧新避雷器120，对准并拆除上螺母102，并使其脱离避雷器120上螺栓；副机械臂43夹持高压引线101移动到新的避雷器120上端附近，并使高压引线101末端固定孔穿入新避雷器120上端螺栓；主机械臂42拧紧上螺母102。结合图2、图3，本专利技术的带电作业机器人，包括斗臂车1、控制室2、伸缩臂3、机器人平台4；所述绝缘斗臂车1上架设控制室2和伸缩臂3，伸缩臂3上端连接机器人平台4，所述绝缘斗臂车1上装有发电机，用以给控制室2及伸缩臂3供电；所述机器人平台4设有全景摄像头41、主机械臂42、副机械臂43、空压机44、双目摄像头45、绝缘柱46、控制柜48、蓄电池49和通信模块。所述蓄电池49为主机械臂42、副机械臂43、空压机44、摄像头和通信模块供电；所述全景摄像头41用以采集作业场景的图像数据，将图像数据通过机器人平台4的通信模块发送给控制室2；所述主机械臂42和副机械臂43底部通过绝缘柱46与机器人平台4相连，将这两个机械臂的外壳与机器人平台4绝缘；所述主机械臂42和副机械臂43上均设有双目摄像头45，用以采集作业场景的图像数据，将图像数据发送给控制室2；所述主机械臂42、副机械臂43末端均设有气动夹具，所述空压机44用于向气动夹具提供动力，以控制气动夹具的运动；所述控制柜48通过通信模块接收来自控制室2的机械臂运动控制数据，控制机械臂到达相应位置，所述副机械臂43通过第一气动夹具6配合完成带电作业，所述主机械臂42通过第二气动夹具完成夹持避雷器并进行作业操作。作为一种实施方式，结合图4，所述副机械臂43上的第一气动夹具6包括两个固定块60、第一气缸601、两个相对设置的夹爪602本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带电作业机器人拆装避雷器的方法，其特征在于，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：副机械臂夹持避雷器上端高压引线；主机械臂抓紧避雷器上端，主机械臂末端气动扳手将避雷器上螺母对准并拆除上端螺母；副机械臂夹持高压引线使高压引线与避雷器上端螺栓完全脱离；主机械臂气动扳手向下移动套准避雷器上端螺母，将拆除的上螺母重新安装到避雷器上螺栓处后松开避雷器；主机械臂旋转180度后抓紧避雷器下端位置，拆除下螺母，使下螺母与避雷器脱离；主机械臂夹持避雷器向上抬起一段距离，使固定避雷器螺栓与横担脱离，将拆下的避雷器安装在工具箱上；主机械臂夹住新避雷器下端，对准并拆下新避雷器下螺母，将下螺母与避雷器脱离；主机械臂夹住新避雷器向上移动与工具箱脱离；主机械臂夹持新避雷器到横担上方，使新避雷器下端固定螺栓插入到横担上的固定孔中；将下螺母与新避雷器下端螺栓套准并拧紧；主机械臂抓紧新避雷器，对准并拆除上螺母，并使其脱离避雷器上螺栓；副机械臂夹持高压引线移动到新的避雷器上端附近，并使高压引线末端固定孔穿入新避雷器上端螺栓；主机械臂拧紧上螺母。

【技术特征摘要】
1.一种带电作业机器人拆装避雷器的方法，其特征在于，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：副机械臂夹持避雷器上端高压引线；主机械臂抓紧避雷器上端，主机械臂末端气动扳手将避雷器上螺母对准并拆除上端螺母；副机械臂夹持高压引线使高压引线与避雷器上端螺栓完全脱离；主机械臂气动扳手向下移动套准避雷器上端螺母，将拆除的上螺母重新安装到避雷器上螺栓处后松开避雷器；主机械臂旋转180度后抓紧避雷器下端位置，拆除下螺母，使下螺母与避雷器脱离；主机械臂夹持避雷器向上抬起一段距离，使固定避雷器螺栓与横担脱离，将拆下的避雷器安装在工具箱上；主机械臂夹住新避雷器下端，对准并拆下新避雷器下螺母，将下螺母与避雷器脱离；主机械臂夹住新避雷器向上移动与工具箱脱离；主机械臂夹持新避雷器到横担上方，使新避雷器下端固定螺栓插入到横担上的固定孔中；将下螺母与新避雷器下端螺栓套准并拧紧；主机械臂抓紧新避雷器，对准并拆除上螺母，并使其脱离避雷器上螺栓；副机械臂夹持高压引线移动到新的避雷器上端附近，并使高压引线末端固定孔穿入新避雷器上端螺栓；主机械臂拧紧上螺母。2.根据权利要求1所述的一种带电作业机器人拆装避雷器的方法，其特征在于，所述副机械臂通过末端的第一气动夹具夹持高压引线，所述主机械臂通过末端的第二气动夹具完成夹持避雷器并拧动螺母。3.根据权利要求2所述的一种带电作业机器人拆装避雷器的方法，其特征在于，所述第一气动夹具包括两个固定块、第一气缸、两个相对设置的夹爪；所述第一气缸(设置在两个固定块之间，两个固定块末端连接有夹爪；一个固定块与副机械臂末端相连；另一个固定块可在第一气缸的带动下，相对前述固定块来回移动，从而带动两个夹爪夹持高压引线。4.根据权利要求2所述的一种带电作业机器人拆装避雷器的方法，其特征在于，所述第二气动夹具包括第一气动夹具、固定板、直线气缸、导轨、滑块、安装板、气动扳手、第一转角气缸、第二转角气缸；所述固定板与主机械臂)的末端相连；所述第一气动夹具设置在固定板的下端，用于夹持避雷器；所述直线气缸设置在固定板的上端，直线气缸的活塞杆与安装板相连；所述气动扳手固定在安装板上，气动...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭毓，苏鹏飞，吴巍，饶志强，吴禹均，郭健，吴益飞，肖潇，郭飞，虞文杰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32