一种基于检测和清扫绝缘子的机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于检测和清扫绝缘子的机器人及其控制方法,包括巡航装置、清扫装置和检测装置，所述清扫装置设置于巡航装置上侧，所述检测装置与清扫装置连接设置，所述巡航装置用于机器人自动导航及巡检，完成清扫装置和检测装置的定点定位工作，所述清扫装置用于清洗绝缘子，所述检测装置用于对绝缘子的阻值检测，本发明专利技术设置的控制中心与巡航装置、清扫装置和检测装置建立数据连接，实现机器人自动导航和巡检的目的，提高了机器人的自动化程度，并通过清扫装置在纵向和横向上移动，同时清洗刷头围绕绝缘子柱作环绕清洗动作，提高了清洗效率和质量，本发明专利技术通过检测装置对绝缘子清洗前后进行阻值检测，提高了安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于检测和清扫绝缘子的机器人及其控制方法
本专利技术属于电力输送设备领域，涉及一种基于检测和清扫绝缘子的机器人及其控制方法。
技术介绍
配网中变电站绝缘子是电力系统中使用范围广泛、数量庞大的重要一次设备。长期运行过程中若不及时清洗绝缘子上长期积累的灰尘将导致绝缘子的绝缘性降低，在空气湿度较大时发生局部放电现象引起系统故障，并且在长期运行过程中受电场、机械力和现场环境等因素的影响，绝缘子必然会劣化并产生低零值绝缘子。劣质绝缘子特别是低零值绝缘子如不能及时被检测出来，必将给电网的安全可靠运行带来隐患。一旦引起线路短路、掉线等故障将严重影响电网的正常运行，同时带来巨大的经济损失和社会影响。故及时检测出运行绝缘子中的低零值绝缘子以及清洗长时间暴露在空气中的绝缘子十分必要。目前国内普遍使用短路叉或火花间隙检测方法检测低零值绝缘子，因其不能定量检测绝缘子的分布电压而造成很多漏检、误检的情况。其他诸如带电直接检测电阻、检测噪声电波、红外热像、地面检测泄漏电流和电晕脉冲电流及局放电流的方法，因现场的实际可操作性和检测准确性达不到要求而未大规模的推广。同时，目前国内普遍的清洗绝缘子的方式是用高压水枪喷射非电解水，但是此种方式不能保证每片绝缘子都得到有效清洗并且浪费人力物力以及水资源。因此，一种绝缘子清扫—检测一体化机器人在提倡节能减排和提高效率的今天非常有必要。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种基于检测和清扫绝缘子的机器人及其控制方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于检测和清扫绝缘子的机器人及其控制方法,其特征在于：包括巡航装置、清扫装置和检测装置，所述清扫装置设置于巡航装置上侧，所述检测装置与清扫装置连接设置，所述巡航装置用于机器人自动导航及巡检，完成清扫装置和检测装置的定点定位工作，所述清扫装置用于清洗绝缘子，所述检测装置用于对绝缘子的阻值检测。进一步的；所述巡航装置包括动作执行机构和路线规划机构，所述动作执行机构与路线规划机构连接设置，所述动作执行机构驱动机器人进行移动和转动，所述路线规划机构提供机器人提供前进路线。进一步的；所述动作执行机构包括动作轮、承载主体和驱动电机，所述动作轮设置于承载主体上，所述驱动电机驱动动作轮转动，控制机器人的移动方向，所述路线规划机构包括用于提供视觉输入的摄像头和用于提供规划路线的线路标识，所述线路标识设置于机器人前进路线的地面上以及需要清洗和检测的绝缘子上，用于机器人自动导航及巡检。进一步的；所述清扫装置包括卡位机构和清扫机构，所述卡位机构与清扫机构连接设置，所述卡位机构驱动清扫机构水平和竖直移动，所述清扫机构移动至绝缘子位置并清洗绝缘子。进一步的；所述卡位机构包括顶伸杆组、垂直升降杆组、水平伸缩杆组和抓握杆组，所述顶伸杆组与承载主体连接，所述水平伸缩杆组设置于垂直升降杆组上侧，所述抓握杆组与水平伸缩杆组连接，所述顶伸杆组用于对设备的支撑和固定，所述垂直升降杆组控制水平伸缩杆组在垂直方向上的移动，所述水平伸缩杆组控制抓握杆组在水平方向的移动。进一步的；所述顶伸杆组对机器人的支撑方式设置为下展顶伸，且设置于所述承载主体内部，所述顶伸杆组包括固定支撑机构和顶伸机构，所述固定支撑机构与所述承载主体连接，所述顶伸机构设置于固定支撑机构上，所述固定支撑机构用于固定和支撑顶伸杆组，所述顶伸机构用于将设备进行顶伸。进一步的；所述水平伸缩杆组包括固设于垂直升降杆组上的上底板，所述上底板左右两侧对称固设有上侧板，所述上底板上固设有连接块，所述水平伸缩杆组设置有伸缩电机，所述伸缩电机与连接块通过卡接方式进行连接，所述伸缩电机固设有伸缩轴，所述伸缩轴连接有水平驱动件，所述伸缩电机驱动水平驱动件水平移动。进一步的；所述检测装置包括定位机构和阻值测控机构，所述阻值测控机构包括阻值检测电路和检测探针，所述定位机构包括联动杆组和联动板，所述定位机构驱动检测探针转动。进一步的；包括控制中心，所述控制中心与所述巡航装置、清扫装置和检测装置均建立数据连接，所述控制中心内置有机器人的控制方法，具体为：S1.控制中心通过所述路线规划机构中的摄像头所采集的图像识别到地面上的线路标识，通过识别出的线路标识将执行命令下达至驱动电机，通过驱动电机驱动动作轮沿线路标识行进；S2.当到达所识别的地面上线路标识的终点时，驱动电机停止动作，控制中心下达原地转动指令至驱动电机，通过驱动电机驱动整体原地转动摄像头所采集的图像识别到绝缘子上的标识并通过整体动作将所识别的标识调整到所采集的图像的特定位置；S3.控制中心向驱动电机下达指令，通过驱动电机驱动水平伸缩杆组作前伸动作并同时配合驱动抓握杆组作扩张动作，将清扫机构在水平面上推送至绝缘子处的同时张开清扫机构将绝缘子卡入清扫机构中心，通过摄像头所采集的图像识别出绝缘子已位于清扫机构中心，向驱动电机下达指令驱动抓握杆组作收紧动作使清扫机构环抱绝缘子；S4.控制中心通过驱动电机驱动垂直升降杆组上升至绝缘子顶端第一个绝缘子上并通过驱动动力连杆杆组控制清洗刷头围绕绝缘子作环绕清洗动作，同时通过清洗液水箱内置动力控制注水压力枪喷洒非电解水清洗液；S5.清洗完一组绝缘子后，控制中心通过驱动电机驱动垂直升降杆组下降至后一组绝缘子的高度并通过驱动动力连杆杆组控制清洗刷头围绕绝缘子作环绕清洗动作，同时通过清洗液水箱内置动力控制注水压力枪喷洒非电解水清洗液，往复循环上述过程完成一个绝缘子的清洗工作；S6.控制中心通过驱动电机驱动动作轮带动整体沿原路返回至下一个所需清洗的绝缘子的初始节点，调整动作轮行进方向，通过摄像头所采集的图像识别到地面上的下一条线路标识将执行命令下达至驱动电机，通过驱动电机驱动动作轮沿线路标识行进，往复循环完成变电站中竖状绝缘子的清洗工作。进一步的；还包括有检测装置的工作步骤，具体为：S41.在所述的控制中心通过驱动电机驱动动力连杆杆组前，先通过驱动电机驱动联动杆组带动所述的三根检测探针一端搭于需要被清洗和检测的该组绝缘子上，所述的采样电阻将测得数据返回所述的控制中心，由所述控制中心储存于内置数据库以供查询和备案，在完成该组绝缘子阻值检测后所述的控制中心通过驱动电机驱动联动杆组带动所述的三根检测探针回复到初始位置并通过驱动电机开启S中所述的环绕清洗工作；S42.当所述的控制中心通过驱动电机清洗完该组绝缘子后，先通过驱动电机驱动联动杆组带动所述的三根检测探针一端搭于需要被清洗和检测的该组绝缘子上，所述的采样电阻将测得数据返回所述的控制中心，由所述的控制中心储存于内置数据库以供查询和备案，在完成该组绝缘子阻值检测后所述的控制中心通过驱动电机驱动联动杆组带动所述的三根检测探针回复到初始位置并通过驱动电机开启S中垂直升降工作。综上所述，本专利技术设置的控制中心与巡航装置、清扫装置和检测装置建立数据连接，巡航装置设定设备的移动路线，实现机器人自动导航和巡检的目的，提高了机器人的自动化程度，并通过清扫装置在纵向和横向上移动，将绝缘子置于清扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测和清扫绝缘子的机器人,其特征在于：包括巡航装置、清扫装置和检测装置，所述清扫装置设置于巡航装置上侧，所述检测装置与清扫装置连接设置，所述巡航装置用于机器人自动导航及巡检，完成清扫装置和检测装置的定点定位工作，所述清扫装置用于清洗绝缘子，所述检测装置用于对绝缘子的阻值检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测和清扫绝缘子的机器人,其特征在于：包括巡航装置、清扫装置和检测装置，所述清扫装置设置于巡航装置上侧，所述检测装置与清扫装置连接设置，所述巡航装置用于机器人自动导航及巡检，完成清扫装置和检测装置的定点定位工作，所述清扫装置用于清洗绝缘子，所述检测装置用于对绝缘子的阻值检测。


2.根据权利要求1所述的一种检测和清扫绝缘子的机器人，其特征在于：所述巡航装置包括动作执行机构和路线规划机构，所述动作执行机构与路线规划机构连接设置，所述动作执行机构驱动机器人进行移动和转动，所述路线规划机构提供机器人提供前进路线。


3.根据权利要求1所述的一种检测和清扫绝缘子的机器人，其特征在于：所述动作执行机构包括动作轮、承载主体和驱动电机，所述动作轮设置于承载主体上，所述驱动电机驱动动作轮转动，控制机器人的移动方向，所述路线规划机构包括用于提供视觉输入的摄像头和用于提供规划路线的线路标识，所述线路标识设置于机器人前进路线的地面上以及需要清洗和检测的绝缘子上，用于机器人自动导航及巡检。


4.根据权利要求1所述的一种检测和清扫绝缘子的机器人，其特征在于：所述清扫装置包括卡位机构和清扫机构，所述卡位机构与清扫机构连接设置，所述卡位机构驱动清扫机构水平和竖直移动，所述清扫机构移动至绝缘子位置并清洗绝缘子。


5.根据权利要求1所述的一种检测和清扫绝缘子的机器人，其特征在于：所述卡位机构包括顶伸杆组、垂直升降杆组、水平伸缩杆组和抓握杆组，所述顶伸杆组与承载主体连接，所述水平伸缩杆组设置于垂直升降杆组上侧，所述抓握杆组与水平伸缩杆组连接，所述顶伸杆组用于对设备的支撑和固定，所述垂直升降杆组控制水平伸缩杆组在垂直方向上的移动，所述水平伸缩杆组控制抓握杆组在水平方向的移动。


6.根据权利要求1所述的一种检测和清扫绝缘子的机器人，其特征在于：所述顶伸杆组对机器人的支撑方式设置为下展顶伸，且设置于所述承载主体内部，所述顶伸杆组包括固定支撑机构和顶伸机构，所述固定支撑机构与所述承载主体连接，所述顶伸机构设置于固定支撑机构上，所述固定支撑机构用于固定和支撑顶伸杆组，所述顶伸机构用于将设备进行顶伸。


7.根据权利要求1所述的一种检测和清扫绝缘子的机器人，其特征在于：所述水平伸缩杆组包括固设于垂直升降杆组上的上底板，所述上底板左右两侧对称固设有上侧板，所述上底板上固设有连接块，所述水平伸缩杆组设置有伸缩电机，所述伸缩电机与连接块通过卡接方式进行连接，所述伸缩电机固设有伸缩轴，所述伸缩轴连接有水平驱动件，所述伸缩电机驱动水平驱动件水平移动。


8.根据权利要求1所述的一种检测和清扫绝缘子的机器人，其特征在于：所述检测装置包括定位机构和阻值测控机构，所述阻值测控机构包括阻值检测电路和检测探针，所述定位机构包括联动杆组和联动板，所述定位机构驱动检测探针转动。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑军，颜文俊，邵园园，王雪燕，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33