一种变电站用锄草机器人及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种变电站用锄草机器人及其使用方法，包括喷嘴、两自由度电动机械臂、电动旋转平台和履带小车，喷嘴安装在两自由度电动机械臂悬臂端，两自由度电动机械臂另一端安装在电动旋转平台上，电动旋转平台安装在履带小车顶部，喷嘴通过管道连接到水泵，水泵连接到储液箱。本发明专利技术采用履带小车带动喷头进行锄草，两自由度电动机械臂和电动旋转平台，能够实现变电站内无死角的锄草，锄草效果更好，大大节省了人工劳动成本，省时省力，能够远程操控完成锄草，有效解决了农药对人体造成伤害和杜绝人身伤亡事故发生的两个主要问题；全自动化操作使得喷洒农药均匀且覆盖面广，有效弥补了人工喷洒遗漏问题。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站用锄草机器人及其使用方法
本专利技术涉及一种变电站用锄草机器人及其使用方法，属于变电站用锄草设备

技术介绍
在变电站中，室外设备周围杂草植物生长较快，为避免草木生长过高对变电设备安全稳定运行造成隐患，需保证变电站内杂草不得过高，而且目前110千伏及以下变电站多为无人值守变电站，运维人员无法实时知晓变电站内杂草情况，很难做到及时处理，且变电站大多地处偏远，锄草成本较大。目前，变电站为防治杂草对变电设备运行造成影响，需定期喷农药，这一工作都是由人工完成，在一定程度上不仅限制了劳动力，而且长时间地接触农药对人体也会造成极大的伤害，还可能因喷农药人员误碰变电设备造成人身伤亡事故。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种变电站用锄草机器人及其使用方法，以解决上述现有技术中存在的问题。本专利技术采取的技术方案为：一种变电站用锄草机器人，包括喷嘴、两自由度电动机械臂、电动旋转平台和履带小车，喷嘴安装在两自由度电动机械臂悬臂端，两自由度电动机械臂另一端安装在电动旋转平台上，电动旋转平台安装在履带小车顶部，喷嘴通过管道连接到水泵，水泵连接到储液箱。优选的，上述履带小车包括车体、履带和履带轮，履带轮采用多对，每对履带轮与车体两侧旋转连接，履带采用两根，分别安装在车体两侧的履带轮上，其中一对履带轮连接有驱动电机。优选的，上述履带轮采用三对，呈三角形布置。优选的，上述履带小车前侧安装有障碍物传感器。优选的，上述履带小车前侧安装有摄像头。r>优选的，上述两自由度电动机械臂和电动旋转平台外部套接有伸缩防水套。优选的，上述两自由度电动机械臂、电动旋转平台、履带小车的驱动电机和水泵连接到控制器，控制器连接有障碍物传感器和摄像头。优选的，上述控制器还连接有液位传感器，液位传感器安装在储液箱内。一种变电站用锄草机器人，还包括与履带小车无线连接的遥控手柄，遥控手柄包括外壳和外壳上设置的显示屏、返回键、上下左右按键和确认键。一种变电站用锄草机器人的使用方法，该方法为：当自动执行锄草程序时，控制器将锄草程序指令发送给两自由度电动机械臂和履带小车，执行相应锄草动作，同时障碍物传感器开启，自动检查是否有障碍物，将检测结果反馈给控制器，若无障碍物，自由度电动机械臂和履带小车继续执行相应锄草动作；若发现障碍物，则两自由度电动机械臂和履带小车停止执行相应锄草动作，跳出锄草循环，执行躲避障碍物动作；在无障碍物的情况下，根据变电站场地平面形状设定履带小车的运动轨迹，使履带小车能够到达变电站的每个角落，同时，设定两自由度电动机械臂的运动轨迹，使其能够旋转和上下运动，达到锄草效果。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术的效果如下：（1）经济性：采用履带小车带动喷头进行锄草，两自由度电动机械臂和电动旋转平台，能够实现变电站内无死角的锄草，锄草效果更好，大大节省了人工劳动成本，省时省力，履带小车可以采用LEGO（乐高）零件拼接，LEGO（乐高）零件的经久耐用性，不需要经常对其进行维护，节省了材料费和维修费；（2）有效性：本专利技术能够远程操控完成锄草，有效解决了农药对人体造成伤害和杜绝人身伤亡事故发生的两个主要问题；全自动化操作使得喷洒农药均匀且覆盖面广，有效弥补了人工喷洒遗漏问题；（3）对人身、设备、环境的影响进行风险评估与管控：目前，人工喷洒农药会对人体造成伤害，还可能因喷农药人员误碰变电设备而造成人身伤亡事故，本专利技术的锄草机器人应用后，可实现全自动化操作，完全替代了人，有效减少了人体患病风险和杜绝人身伤亡事故的发生。附图说明图1是本专利技术的控制原理结构示意图；图2是本专利技术的结构示意图；图3是遥控器结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本专利技术进行进一步介绍。实施例1：如图1-图3所示，一种变电站用锄草机器人，包括喷嘴1、两自由度电动机械臂2、电动旋转平台3和履带小车5，喷嘴1安装在两自由度电动机械臂2悬臂端，两自由度电动机械臂2另一端安装在电动旋转平台3上，电动旋转平台3安装在履带小车5顶部，喷嘴1通过管道4连接到水泵，水泵连接到储液箱6，履带小车的机械结构采用LEGO（乐高）材料制作而成。履带小车用于在变电站草丛内进行前进、后退、左转、右转操作，是机器人的执行机构，类似于人类的“双脚”，可避免坑洼地带对机器人行进造成影响；两自由度电动机械臂，用于锄草操作，是机器人的执行机构，类似于人类的“手臂”，可实现具体的锄草过程优选的，上述履带小车5包括车体、履带7和履带轮8，履带轮8采用多对，每对履带轮8与车体两侧旋转连接，履带7采用两根，分别安装在车体两侧的履带轮8上，其中一对履带轮8连接有驱动电机。优选的，上述履带轮8采用三对，呈三角形布置。优选的，上述履带小车5前侧安装有障碍物传感器，能够探测履带小车前方障碍物情况，及时作出躲避或提醒，便于将检测信号反馈给控制器，实现闭环控制，可让机器人在自动执行锄草过程中实现躲避障碍物。优选的，上述履带小车5前侧安装有摄像头，能够监视履带前方情况，便于履带小车锄草控制。优选的，上述两自由度电动机械臂2和电动旋转平台3外部套接有伸缩防水套，能够避免锄草剂药液侵蚀或损坏电动机械臂和旋转平台，起到保护作用。优选的，上述两自由度电动机械臂2、电动旋转平台3、履带小车5的驱动电机和水泵连接到控制器，控制器连接有障碍物传感器和摄像头，控制器安装在履带小车内，控制器采用控制器EV3，用于存储编程软件MindstormsEV3编写完的程序，是机器人的控制机构，类似于人类的“大脑”，可对机器人的执行机构产生控制，使其执行预定编好的程序。优选的，上述控制器还连接有液位传感器，液位传感器安装在储液箱内。一种变电站用锄草机器人，还包括与履带小车的控制器无线连接的遥控手柄，为机器人闭环控制之外的辅助装置，当机器人无法执行自动锄草时，可通过人工远程遥控机器人进行锄草，遥控手柄包括外壳11和外壳11上设置的显示屏9、返回键10、上下左右按键12和确认键13，显示屏可显示机器人运行是否正常、程序执行是否正确、摄像头拍摄的履带小车前方情况；返回键可退出程序，使机器人停止运行；上下左右按键可控制履带小车的前进、后退、左转、右转；确认键可启动遥控，考虑到部分变电站地形复杂，不容易设计机器人的运动轨迹，特配备遥控手柄，可通过蓝牙与履带小车中的控制器连接，从而实现远程遥控。实施例2：一种变电站用锄草机器人的使用方法，该方法为：当自动执行锄草程序时，控制器将锄草程序指令发送给两自由度电动机械臂和履带小车，执行相应锄草动作，同时障碍物传感器开启，自动检查是否有障碍物，将检测结果反馈给控制器，若无障碍物，自由度电动机械臂和履带小车继续执行相应锄草动作；若发现障碍物，则两自由度电动机械臂和履带小车停止执行相应锄草动作，跳出锄草循环，执行躲避障碍物动作；在无障碍物的情况下，根据变电站场地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站用锄草机器人，其特征在于：包括喷嘴（1）、两自由度电动机械臂（2）、电动旋转平台（3）和履带小车（5），喷嘴（1）安装在两自由度电动机械臂（2）悬臂端，两自由度电动机械臂（2）另一端安装在电动旋转平台（3）上，电动旋转平台（3）安装在履带小车（5）顶部，喷嘴（1）通过管道（4）连接到水泵，水泵连接到储液箱（6）。/n

【技术特征摘要】
1.一种变电站用锄草机器人，其特征在于：包括喷嘴（1）、两自由度电动机械臂（2）、电动旋转平台（3）和履带小车（5），喷嘴（1）安装在两自由度电动机械臂（2）悬臂端，两自由度电动机械臂（2）另一端安装在电动旋转平台（3）上，电动旋转平台（3）安装在履带小车（5）顶部，喷嘴（1）通过管道（4）连接到水泵，水泵连接到储液箱（6）。


2.根据权利要求1所述的一种变电站用锄草机器人，其特征在于：履带小车（5）包括车体、履带（7）和履带轮（8），履带轮（8）采用多对，每对履带轮（8）与车体两侧旋转连接，履带（7）采用两根，分别安装在车体两侧的履带轮（8）上，其中一对履带轮（8）连接有驱动电机。


3.根据权利要求1所述的一种变电站用锄草机器人，其特征在于：履带轮（8）采用三对，呈三角形布置。


4.根据权利要求1所述的一种变电站用锄草机器人，其特征在于：履带小车（5）前侧安装有障碍物传感器。


5.根据权利要求1所述的一种变电站用锄草机器人，其特征在于：履带小车（5）前侧安装有摄像头。


6.根据权利要求1所述的一种变电站用锄草机器人，其特征在于：两自由度电动机械臂（2）和电动旋转平台（3）外部套接有伸缩防水套。


7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭镇林，刘瑞贵，李生平，李晓林，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52