一种用于四分裂高压线的除冰机器人制造技术

本发明专利技术提供的是一种用于四分裂高压线的除冰机器人。包括三层甲板，第一甲板(Ⅰ)、第二甲板(Ⅱ)、第三甲板(Ⅲ)依次从上到下排列，第一甲板(Ⅰ)与第二甲板(Ⅱ)之间由18根立柱4支撑，第二甲板(Ⅱ)与第三甲板(Ⅲ)之间通过两根导杆(3)连接，导杆(3)穿过第三甲板主板(Ⅲ‑7)上的水平导轨(Ⅲ‑3)，通过导杆上夹子(Ⅱ‑23)和导杆下夹子(Ⅱ‑24)连接第二甲板主板(Ⅱ‑22)。本发明专利技术整体采用模块化设计，机器整体除冰效率高，越障速度快，采用自背电源进行供电，无线控制与图像传输，控住人员可以在较为舒适的环境进行操控。电源采用可重复充电的方式，相比于有线控制，无线控制自由度更高。

A Deicing Robot for Four-Split High Voltage Wire

The invention provides a deicing robot for four-splitting high-voltage wire. The first deck (I), the second deck (II) and the third deck (III) are arranged from top to bottom. The first deck (I) and the second deck (II) are supported by 18 pillars and 4 pillars. The second deck (II) and the third deck (III) are connected by two guide rods (3), and the guide rods (3) pass through the level of the third deck main deck (III 7). The guide rail (III 3) connects the second deck motherboard (II 22) through the upper clip (II 23) of the guide rod and the lower clip (II 24) of the guide rod. The invention adopts modular design as a whole, has high deicing efficiency and fast obstacle-crossing speed, uses self-back power supply for power supply, wireless control and image transmission, and can be operated in a more comfortable environment by controlling personnel. The power supply is rechargeable, and the degree of freedom of wireless control is higher than that of wired control.

【技术实现步骤摘要】
一种用于四分裂高压线的除冰机器人
本专利技术涉及的是一种高压线的除冰机器人，具体地说是一种用于四分裂高压线的除冰机器人。
技术介绍
随着目前生产生活对电力的依靠越来越大，高压输电系统凭借其超高的传输效率成为了输电网的重要组成部分，同时，多分裂高压线更加进一步提升了电力的传输效率。其中，以四分裂高压线与二分裂高压线的应用最为广泛。在我国南方的冬季，经常由于气候问题造成高压线被冰雪覆盖，甚至压断电线，压塌输电塔，造成电力系统的整体瘫痪，影响到人们的正常生产生活。随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，机器人技术日新月异，采用机器人代替人工完成恶劣环境下的繁重作业成为可能。目前输电高压导线路除冰措施主要依靠人工用拉杆、竹棒等沿线敲打，使覆冰脱落，甚至悬挂在高压线上，用绝缘锤敲打，不仅效率低下，而且对电力工人的生命安全造成了极大的威胁。因此，迫切要求研究一种新型除冰方法来取代人工除冰。利用除冰机器人实现输电线路在线除冰是目前输电线路除冰技术的发展趋势，此方法使除冰工作降低了成本，提高了效率，同时保障了人身安全。研制安全有效的除冰机械以代替人工进行沿线除冰具有较好的应用前景和实用意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种效率高，对电线损伤小，模块化设计的用于四分裂高压线的除冰机器人。本专利技术的目的是这样实现的：包括三层甲板，第一甲板Ⅰ、第二甲板Ⅱ、第三甲板Ⅲ依次从上到下排列，第一甲板Ⅰ与第二甲板Ⅱ之间由18根立柱4支撑，第二甲板Ⅱ与第三甲板Ⅲ之间通过两根导杆3连接，导杆3穿过第三甲板主板Ⅲ-7上的水平导轨Ⅲ-3，通过导杆上夹子Ⅱ-23和导杆下夹子Ⅱ-24连接第二甲板主板Ⅱ-22；第一甲板Ⅰ上布置有小皮带轮aⅠ-1、驱动轮回转支架Ⅰ-2、驱动轮Ⅰ-3、皮带aⅠ-4、大皮带轮Ⅰ-5、直流伺服电机aⅠ-6、联轴器aⅠ-7、丝杠aⅠ-8、轴承支座Ⅰ-9、丝杠螺母aⅠ-10、水平导轨aⅠ-11、滑块aⅠ-12、驱动电机aⅠ-13、行星轮减速器aⅠ-14、锥齿轮箱Ⅰ-15、小皮带轮bⅠ-16、皮带bⅠ-17、夹紧轴Ⅰ-18、第一甲板主板Ⅰ-19；第二甲板Ⅱ上布置有除冰电机Ⅱ-1、行星轮减速器bⅡ-2、小齿条Ⅱ-3、小齿轮Ⅱ-4、除冰棒Ⅱ-5、水平导杆Ⅱ-6、丝杠bⅡ-7、直流伺服电机bⅡ-8、丝杠螺母bⅡ-9、滑块bⅡ-10、连杆aⅡ-11、大齿轮Ⅱ-12、减速器Ⅱ-13、驱动电机bⅡ-14、悬挂轮Ⅱ-15、连杆bⅡ-16、抬升杆Ⅱ-17、抬升舵机Ⅱ-18、凸轮Ⅱ-19、外包弹簧的安装柱Ⅱ-20、弹簧Ⅱ-21、第二甲板主板Ⅱ-22、导杆上夹子Ⅱ-23、导杆下夹子Ⅱ-24、除冰支架Ⅱ-25、辅助旋转座Ⅱ-26、辅助支架Ⅱ-27、皮带cⅡ-28、皮带dⅡ-29；第三甲板Ⅲ上布置有机械手Ⅲ-1、大齿条Ⅲ-2、水平导轨Ⅲ-3、夹紧舵机Ⅲ-4、齿轮Ⅲ-5、线性推杆Ⅲ-6、第三甲板主板Ⅲ-7。本专利技术还可以包括：1.驱动电机aⅠ-13与行星轮减速器aⅠ-14通过联轴器连接，再通过联轴器接锥齿轮箱Ⅰ-15，小皮带轮aⅠ-1通过卡箍固定在锥齿轮输出轴上，小皮带轮aⅠ-1与后方的两个安装在从动皮带轮轴箱两侧的小皮带轮bⅠ-16通过皮带bⅠ-17连接，四个小皮带轮与所有大皮带轮Ⅰ-5通过皮带连接，大皮带轮Ⅰ-5和驱动轮Ⅰ-3安装在同一根轴上，构成驱动轮驱动机构。2.直流伺服电机aⅠ-6通过联轴器aⅠ-7连接丝杠aⅠ-8，丝杠aⅠ-8与丝杠螺母aⅠ-10配合，丝杠螺母aⅠ-10用螺栓固定在滑块aⅠ-12上，丝杠aⅠ-8通过轴承安装在轴承支座Ⅰ-9上，两个支座中间连接两个水平导轨aⅠ-11与丝杠aⅠ-8平行，穿过滑块aⅠ-12上的配合孔，滑块aⅠ-12两侧各用销连接一个夹紧轴Ⅰ-18，夹紧轴Ⅰ-18插入驱动轮回转支架Ⅰ-2的镂空槽并与其上表面贴合，构成驱动轮夹紧机构。3.抬升舵机Ⅱ-18和凸轮Ⅱ-19用连接，凸轮Ⅱ-19与抬升杆Ⅱ-17接触，连杆bⅡ-16通过销轴两端分别连接抬升杆Ⅱ-17和悬挂轮的支架，四个外包弹簧的安装柱Ⅱ-20穿过抬升杆与第一甲板主板间外包弹簧Ⅱ-21连接，构成悬挂轮翻转机构。4.除冰电机Ⅱ-1通过平行方向皮带连接两侧的带轮，两个带轮各有垂直方向的皮带连接另外的终端带轮，终端带轮和除冰棒组合都通过螺栓连接在同一根传动轴上，构成除冰机构。5.直流伺服电机bⅡ-8通过联轴器连接丝杠bⅡ-7，丝杠bⅡ-7与丝杠螺母bⅡ-9配合，丝杠螺母bⅡ-9用螺栓固定在滑块bⅡ-10上，丝杠bⅡ-7通过轴承安装在轴承支座上，两个支座中间连接两个水平导轨Ⅱ-6与丝杠bⅡ-9平行，穿过滑块bⅡ-10上的配合孔，滑块bⅡ-10两侧分别和连杆aⅡ-11通过销轴连接，再通过销轴连接小齿条Ⅱ-3，小齿条Ⅱ-3和小齿轮Ⅱ-4啮合，小齿轮Ⅱ-4和除冰支架Ⅱ-25通过键安装在同一根轴上，构成冰架翻转机构。6.夹紧舵机Ⅲ-4的输出轴连接齿轮Ⅲ-5和另一个齿轮啮合，两个齿轮上通过螺钉连接各一个机械手Ⅲ-1，四个机械手组件通过螺钉安装在线性推杆Ⅲ-6上，分布在第三甲板主板Ⅲ-7的四角。第二甲板Ⅱ和第三甲板Ⅲ通过两根导杆3连接。导杆3穿过第三甲板主板Ⅲ-7上的水平导轨Ⅲ-3，通过导杆上夹子Ⅱ-23和导杆下夹子Ⅱ-24连接第二甲板主板Ⅱ-22，此时大齿轮Ⅱ-12和机械臂中的大齿条Ⅲ-2啮合，驱动电机bⅡ-14和大齿轮Ⅱ-12通过减速器Ⅱ-13连接，构成机械臂结构。本专利技术的工作原理为：1)驱动轮驱动机构由驱动电机aⅠ-13通过行星轮减速器aⅠ-14减速，然后接锥齿轮箱Ⅰ-15，锥齿轮将动力传动给齿轮轴两侧的小皮带轮aⅠ-1，这两个小皮带轮aⅠ-1通过皮带与后方的两个安装在从动皮带轮轴箱两侧的小皮带轮bⅠ-16通过皮带bⅠ-17连接，四个小皮带轮将动力通过皮带aⅠ-4传递给大皮带轮Ⅰ-5，大皮带轮带动同轴的驱动轮Ⅰ-3旋转，达到驱动机器人前进的目的。其中，驱动轮回转支架Ⅰ-2的回转中心与四个小皮带轮Ⅰ-4处于同轴线的位置，保证了在驱动轮位置发生变化时，动力装置可以不进行移动，精简了动力机构。2)驱动轮夹紧机构采用直流伺服电机aⅠ-6通过联轴器aⅠ-7带动丝杠aⅠ-8旋转，丝杠推动丝杠螺母aⅠ-10前后运动，丝杠螺母aⅠ-10带动滑块aⅠ-12与夹紧轴Ⅰ-18前后运动，驱动轮回转支架Ⅰ-2在重力作用下与夹紧轴贴合，在旋转架的斜面作用下，实现驱动轮的夹紧与张开。3)悬挂轮翻转机构主要由抬升舵机Ⅱ-18转动凸轮Ⅱ-19带动抬升杆Ⅱ-17向上运动，通过连杆bⅡ-16机构使悬挂轮Ⅱ-15向两侧张开，此时抬升杆压缩位于抬升杆和一层甲板之间的穿过安装柱(外包弹簧)Ⅱ-20的弹簧Ⅱ-21，使弹簧Ⅱ-21蓄力。在凸轮Ⅱ-19从远休止点向近休止点运动时，抬升杆Ⅱ-17在弹簧Ⅱ-21的作用下向下运动，使悬挂轮Ⅱ-15翻转回高压线的上方。4)除冰机构采用左右两个除冰机构，最终动力由机器人主体中的除冰电机Ⅱ-1提供，通过皮带传递给除冰机构。每个除冰机构由四个除冰棒Ⅱ-5组成，在惯性作用下进行敲击，在遇到电线时可自动越过。5)除冰架翻转机构采用直流伺服电机bⅡ-8输出为丝杠bⅡ-7旋转，丝杠bⅡ-7推动丝杠螺母bⅡ-9前后运动，丝杠螺母bⅡ-9带动滑块bⅡ-10前后运动，通过连杆aⅡ-11推动小齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于四分裂高压线的除冰机器人，其特征是：包括三层甲板，第一甲板(Ⅰ)、第二甲板(Ⅱ)、第三甲板(Ⅲ)依次从上到下排列，第一甲板(Ⅰ)与第二甲板(Ⅱ)之间由18根立柱4支撑，第二甲板(Ⅱ)与第三甲板(Ⅲ)之间通过两根导杆(3)连接，导杆(3)穿过第三甲板主板(Ⅲ‑7)上的水平导轨(Ⅲ‑3)，通过导杆上夹子(Ⅱ‑23)和导杆下夹子(Ⅱ‑24)连接第二甲板主板(Ⅱ‑22)。

【技术特征摘要】
1.一种用于四分裂高压线的除冰机器人，其特征是：包括三层甲板，第一甲板(Ⅰ)、第二甲板(Ⅱ)、第三甲板(Ⅲ)依次从上到下排列，第一甲板(Ⅰ)与第二甲板(Ⅱ)之间由18根立柱4支撑，第二甲板(Ⅱ)与第三甲板(Ⅲ)之间通过两根导杆(3)连接，导杆(3)穿过第三甲板主板(Ⅲ-7)上的水平导轨(Ⅲ-3)，通过导杆上夹子(Ⅱ-23)和导杆下夹子(Ⅱ-24)连接第二甲板主板(Ⅱ-22)。2.根据权利要求1所述的用于四分裂高压线的除冰机器人，其特征是：第一甲板(Ⅰ)上布置有小皮带轮a(Ⅰ-1)、驱动轮回转支架(Ⅰ-2)、驱动轮(Ⅰ-3)、皮带a(Ⅰ-4)、大皮带轮(Ⅰ-5)、直流伺服电机a(Ⅰ-6)、联轴器a(Ⅰ-7)、丝杠a(Ⅰ-8)、轴承支座(Ⅰ-9)、丝杠螺母a(Ⅰ-10)、水平导轨a(Ⅰ-11)、滑块a(Ⅰ-12)、驱动电机a(Ⅰ-13)、行星轮减速器a(Ⅰ-14)、锥齿轮箱(Ⅰ-15)、小皮带轮b(Ⅰ-16)、皮带b(Ⅰ-17)、夹紧轴(Ⅰ-18)、第一甲板主板(Ⅰ-19)；第二甲板(Ⅱ)上布置有除冰电机(Ⅱ-1)、行星轮减速器b(Ⅱ-2)、小齿条(Ⅱ-3)、小齿轮(Ⅱ-4)、除冰棒(Ⅱ-5)、水平导杆(Ⅱ-6)、丝杠b(Ⅱ-7)、直流伺服电机b(Ⅱ-8)、丝杠螺母b(Ⅱ-9)、滑块b(Ⅱ-10)、连杆a(Ⅱ-11)、大齿轮(Ⅱ-12)、减速器(Ⅱ-13)、驱动电机b(Ⅱ-14)、悬挂轮(Ⅱ-15)、连杆b(Ⅱ-16)、抬升杆(Ⅱ-17)、抬升舵机(Ⅱ-18)、凸轮(Ⅱ-19、外包弹簧的安装柱(Ⅱ-20、弹簧(Ⅱ-21、第二甲板主板(Ⅱ-22、导杆上夹子(Ⅱ-23)、导杆下夹子(Ⅱ-24)、除冰支架(Ⅱ-25)、辅助旋转座(Ⅱ-26)、辅助支架(Ⅱ-27)、皮带c(Ⅱ-28)、皮带d(Ⅱ-29)；第三甲板(Ⅲ)上布置有机械手(Ⅲ-1)、大齿条(Ⅲ-2)、水平导轨(Ⅲ-3)、夹紧舵机(Ⅲ-4)、齿轮(Ⅲ-5)、线性推杆(Ⅲ-6)、第三甲板主板(Ⅲ-7)。3.根据权利要求2所述的用于四分裂高压线的除冰机器人，其特征是：驱动电机a(Ⅰ-13)与行星轮减速器a(Ⅰ-14)通过联轴器连接，再通过联轴器接锥齿轮箱(Ⅰ-15)，小皮带轮a(Ⅰ-1)通过卡箍固定在锥齿轮输出轴上，小皮带轮a(Ⅰ-1)与后方的两个安装在从动皮带轮轴箱两侧的小皮带轮b(Ⅰ-16)通过皮带b(Ⅰ-17)连接，四个小皮带轮与所有大皮带轮(Ⅰ-5)通过皮带连接，大皮带轮(Ⅰ-5)和驱动轮(Ⅰ-3)安装在同一根轴上，构成驱动轮驱动机构。4.根据权利要求2所述的用于四分裂高压线的除冰机器人，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茁，吴升鹏，张波，王涛，张春鹏，李诚，王欣同，徐林，杨川，邸乔月，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23