一种高压线轮式挂线机器人实验平台及其使用方法技术

本发明专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种高压线轮式挂线机器人实验平台及其使用方法，实验平台包括控制器、第一平台、轮式挂线机器人和第二平台，第一平台包括两组支撑装置，所述支撑装置包括工字钢支撑、滑轮支撑和滑轮；第二平台包括平台框架、坡度调节装置和传动装置，所述平台框架包括固定支架、轴承座、激光位移传感器安装板和全通孔编码器安装板，所述固定支架顶部一侧设有开口，顶部另一侧设有两个相对的轴承座，固定支架与开口相邻的沿宽度的侧面上设有推杆固定板，固定支架与开口相邻的沿长度的侧面上设有导轨固定板。使用实验平台时可通过调节螺栓改变第一平台的倾斜程度，通过控制器调节电动推杆改变第二平台的倾斜程度。控制器调节电动推杆改变第二平台的倾斜程度。控制器调节电动推杆改变第二平台的倾斜程度。

【技术实现步骤摘要】
一种高压线轮式挂线机器人实验平台及其使用方法


[0001]本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种高压线轮式挂线机器人实验平台及其使用方法。

技术介绍

[0002]高压线轮式挂线机器人作为一种新的巡检装备具有工作效率高、安全性好等优点，拥有良好的市场应用前景，随着轮式挂线机器人的发展，出现了各种类型的轮式挂线机器人，有双臂轮式挂线机器人、三臂轮式挂线机器人，有的有压紧装置，有的没有压紧装置，所以对实验平台有了更高的要求。现有的实验环境往往是简单的搭建而成或者是去实际的高压线上去实验，简单搭建的实验平台往往实验类型单一，不能对机器人的运动参数进行全面的分析；去实际的高压线上去实验，不仅操作麻烦还充满危险。为了提高轮式挂线机器人的可靠性，测试轮式挂线机器人在工作过程中的行走能力、越障能力、爬坡能力、打滑、行走轮长时间工作磨损程度以及机器人电池的续航和里程数、更好地研究高压线路机器人的实际运动情况与仿真模型之间的区别，有必要建立一种高压线轮式挂线机器人实验平台。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了一种高压线轮式挂线机器人实验平台及其使用方法，以解决现有技术中，机器人实验平台类型简单、测试功能不全面的问题。
[0004]一种高压线轮式挂线机器人实验平台，包括控制器、第一平台、轮式挂线机器人和第二平台，所述控制器分别与第一平台、轮式挂线机器人和第二平台无线连接；
[0005]第一平台包括两组支撑装置，所述支撑装置包括工字钢支撑、滑轮支撑和滑轮，所述工字钢支撑沿长度方向竖直设置，其顶部一侧的工字槽中设有滑轮支撑板，所述滑轮支撑板顶部向外延伸形成滑轮支撑，所述滑轮支撑底部设有滑轮，所述滑轮上设有高压线，所述工字钢支撑底部设有高压线张紧力调节装置，所述高压线中间部分搭在两个滑轮上，两端分别连接两个高压线张紧力调节装置；
[0006]所述第二平台包括平台框架、坡度调节装置和传动装置，所述平台框架包括固定支架、轴承座、激光位移传感器安装板和全通孔编码器安装板，所述固定支架顶部一侧设有开口，顶部另一侧设有两个相对的轴承座，固定支架与开口相邻的沿宽度的侧面上设有推杆固定板，固定支架与开口相邻的沿长度的侧面上设有导轨固定板。
[0007]优选地，所述工字钢支撑的工字槽中设有用于固定滑轮支撑板的通孔，所述通孔沿工字钢支撑高度方向延伸，设有平行的两组，所述滑轮支撑板通过螺栓与通孔的配合固定在工字槽中，所述通孔一侧设有沿通孔长度的刻度。
[0008]优选地，所述高压线张紧力调节装置设有两组，包括棘轮夹紧器和弹簧测力计，所述弹簧测力计一端连接高压线，另一端连接棘轮夹紧器，所述棘轮夹紧器通过其一端的螺栓固定在工字钢支撑上。
[0009]优选地，轮式挂线机器人包括行走轮、支撑结构、电机、惯性导航装置和控制箱，所
述电机中设有电机编码器，所述电机与支撑结构顶部固定连接，行走轮通过螺栓与电机输出轴连接，控制箱通过角铝固定在支撑结构的下端，所述惯性导航装置设在控制箱顶部。
[0010]优选地，所述坡度调节装置包括电动推杆、轴承座支撑板、弧形导轨和导轨滑块，所述轴承座支撑板上设有相对的两个轴承座，电动推杆包括推杆和驱动电机，所述推杆和驱动电机通过齿轮组件连接，推杆的一端铰连接轴承座支撑板底部，另一端铰连接推杆固定板，所述弧形导轨设在导轨固定板上，导轨滑块设在弧形导轨中，导轨滑块一端固定连接所述轴承座支撑板。
[0011]优选地，所述传动装置包括变频电机、联轴器、无接头环形高压线、传动带轮和传动轴，所述传动轴设在两个相对的轴承座之间，所述传动带轮设在传动轴中部，所述无接头环形高压线连接固定支架上的两组传动带轮和轴承座支撑板上的两组传动带轮，所述变频电机通过联轴器连接固定支架上的传动带轮。
[0012]优选地，所述激光位移传感器安装板设在固定支架上的传动带轮的一侧，全通孔编码器安装板一端与固定支架上的轴承座通过螺栓固定连接。
[0013]一种高压线轮式挂线机器人实验平台使用方法，使用所述的高压线轮式挂线机器人实验平台，包括：
[0014]使用第一平台时，获取轮式挂线机器人所需要的爬坡角度，对第一平台的角度进行调节，将工字钢支撑和滑轮支撑之间的固定螺栓松开，使滑轮支撑可以在工字钢支撑中间的通孔中上下移动，然后将滑轮支撑移动到所需要的爬坡角度的刻度位置，拧紧固定螺栓，通过两端的棘轮夹紧器和弹簧测力计对高压线的张紧力进行调节，调节到所需要的大小；
[0015]轮式挂线机器人在行走过程中，防震锤可以对机器人的越障能力进行验证，惯性导航装置与电机编码器的测量信号输给控制器，控制器对信号进行分析处理，得到轮式挂线机器人整体的运动速度和轮式挂线机器人行走轮的运行速度，把这两个速度值进行对比就可以判断机器人在行走过程中有没有打滑；
[0016]使用第二平台时，获取电动推杆的高度，控制器输入控制指令调节电动推杆的高度，把轮式挂线机器人放在无接头环形高压线上，使轮式挂线机器人行走轮的轮槽和无接头环形高压线完全接触，打开变频电机，变频电机通过联轴器带动固定支架上的传动轴并通过传动带轮转动，然后通过无接头环形高压线带动轴承座支撑板的传动带轮转动，同时开启轮式挂线机器人电源，此时电机编码器的信号输给控制器，控制器对信号进行分析处理，然后调节变频电机的速度，使无接头环形高压线和轮式挂线机器人行走轮的速度相同。
[0017]优选地，激光位移传感器的测量信号输给控制器，再反馈给变频电机，通过调节变频电机的速度使机器人保持在无接头环形高压线的中间位置，通过实验平台的工作时长可实验出轮式挂线机器人的行走轮在各个工作时间下的磨损量。
[0018]优选地，轮式挂线机器人的电池电量耗尽时，轮式挂线机器人会往激光位移传感器一侧靠近，激光位移传感器信号反馈给变频电机使其停止转动，此时全通孔编码器的测量信号输给控制器，控制器对信号进行分析处理，得到轮式挂线机器人在工作过程中的电池续航时间和里程数，在实验过程中，可以随时通过控制器对电动推杆的高度进行调节，来模拟不同坡度的工作情况。
[0019]与现有技术相比，本专利技术采用第一和第二实验平台，第一实验平台可以对轮式挂
线机器人的行走、越障、爬坡打滑进行测试，利用高压线上的防震锤可以对机器人的越障能力对机器人进行验证，利用滑轮支撑与工字钢支撑上的角度刻度可以设置0
°
～30
°
的爬坡角度，利用惯性导航装置与轮式挂线机器人第一电机自带的编码器可以实验机器人运动过程中的打滑分析；第二实验平台可以对机器人行走轮的磨损以及电池的续航能力进行分析，与跑步机的原理类似，轮式挂线机器人的第一电机和第二实验平台的变频电机同步转动，利用激光位移传感器反馈的位移值控制调频电机的速度，使轮式挂线机器人始终保持在无接头环形高压线的中间位置，通过长时间的工作进而可以测试行走轮在工作过程中的磨损状况，利用全通孔编码器可以对轮式挂线机器人电池的续航能力进行测试，完成对轮式挂线机器人运动特性的研究；结构简单紧凑，控制过程简单可靠。
附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压线轮式挂线机器人实验平台，其特征在于，包括控制器、第一平台、轮式挂线机器人和第二平台，所述控制器分别与第一平台、轮式挂线机器人和第二平台无线连接；第一平台包括两组支撑装置，所述支撑装置包括工字钢支撑、滑轮支撑和滑轮，所述工字钢支撑沿长度方向竖直设置，其顶部一侧的工字槽中设有滑轮支撑板，所述滑轮支撑板顶部向外延伸形成滑轮支撑，所述滑轮支撑底部设有滑轮，所述滑轮上设有高压线，所述工字钢支撑底部设有高压线张紧力调节装置，所述高压线中间部分搭在两个滑轮上，两端分别连接两个高压线张紧力调节装置；所述第二平台包括平台框架、坡度调节装置和传动装置，所述平台框架包括固定支架、轴承座、激光位移传感器安装板和全通孔编码器安装板，所述固定支架顶部一侧设有开口，顶部另一侧设有两个相对的轴承座，固定支架与开口相邻的沿宽度的侧面上设有推杆固定板，固定支架与开口相邻的沿长度的侧面上设有导轨固定板。2.根据权利要求1所述的高压线轮式挂线机器人实验平台，其特征在于，所述工字钢支撑的工字槽中设有用于固定滑轮支撑板的通孔，所述通孔沿工字钢支撑高度方向延伸，设有平行的两组，所述滑轮支撑板通过螺栓与通孔的配合固定在工字槽中，所述通孔一侧设有沿通孔长度的刻度。3.根据权利要求1所述的高压线轮式挂线机器人实验平台，其特征在于，所述高压线张紧力调节装置设有两组，包括棘轮夹紧器和弹簧测力计，所述弹簧测力计一端连接高压线，另一端连接棘轮夹紧器，所述棘轮夹紧器通过其一端的螺栓固定在工字钢支撑上。4.根据权利要求1所述的高压线轮式挂线机器人实验平台，其特征在于，轮式挂线机器人包括行走轮、支撑结构、电机、惯性导航装置和控制箱，所述电机中设有电机编码器，所述电机与支撑结构顶部固定连接，行走轮通过螺栓与电机输出轴连接，控制箱通过角铝固定在支撑结构的下端，所述惯性导航装置设在控制箱顶部。5.根据权利要求1所述的高压线轮式挂线机器人实验平台，其特征在于，所述坡度调节装置包括电动推杆、轴承座支撑板、弧形导轨和导轨滑块，所述轴承座支撑板上设有相对的两个轴承座，电动推杆包括推杆和驱动电机，所述推杆和驱动电机通过齿轮组件连接，推杆的一端铰连接轴承座支撑板底部，另一端铰连接推杆固定板，所述弧形导轨设在导轨固定板上，导轨滑块设在弧形导轨中，导轨滑块一端固定连接所述轴承座支撑板。6.根据权利要求1所述的高压线轮式挂线机器人实验平台，其特征在于，所述传动装置包括变频电机、联轴器、无接头环形高压线、传动带轮和传动轴，所述传动轴设在两个相对的轴承座之间，所述传动带轮设在传动轴中部，所述无接头环形高压线连接固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智伟，张振萌，宁阳，王吉岱，孙爱芹，袁亮，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：