一种人机协同操作的配网带电作业机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种人机协同操作的配网带电作业机器人系统，属于电力作业设备技术领域，包括伸缩臂、调节装置、作业臂及作业装置，所述作业装置包括基座、驱动机构、可水平转动设于基座上的一级作业头、可竖向转动设于一级作业头上的二级作业头、可转动设于二级作业头内的作业轴，驱动机构包括用于驱动一级作业头水平转动的第一驱动组件、用于驱动二级作业头竖向转动的第二驱动组件及用于驱动作业轴转动的第三驱动组件。通过一级作业头、二级作业头及作业轴三者的转动结合，可以使作业轴实现多种运动方式，有助于合理扩展作业装置的作业项目和种类。通过更换作业轴连接的工具，可以利用作业装置实现多种带电作业项目，很好的满足带电作业要求。足带电作业要求。足带电作业要求。

【技术实现步骤摘要】
一种人机协同操作的配网带电作业机器人系统


[0001]本专利技术涉及电力作业设备
，尤其涉及一种人机协同操作的配网带电作业机器人系统。

技术介绍

[0002]配网带电作业中，无论采用绝缘手套直接作业法或绝缘杆间接作业法，作业人员需要穿戴绝缘手套或间接使用工具接触带电设备进行作业，两种作业方法对作业者的体能和技能要求较高，连续作业的高强度工作也会对作业人员及线路设备的安全产生较大的风险和隐患。基于此，一些机械化、电动化和智能化的配网带电作业机器人逐渐被广泛应用于配网带电作业领域。
[0003]目前普遍应用的配网带电作业机器人为开式运动链结构的多关节机器人，在进行作业时，多关节工作臂将末端作业臂运动至作业点直接接触配网带电设备，然后通过设置在作业臂末端的工具握持部分操作末端工具进行作业，实现对带电设备的检修和消缺作业。
[0004]但是，为了实现多关节工作臂的驱动，配网带电作业机器人需要强大的运算能力和控制能力，对机器人的自主智能化程度要求较高，目前的带电作业机器人受制于作业环境介质、室外现场强光、现场装置非标等多种因素影响，还不能实现完全自主智能的工作要求。同时，作业过程的运算时间过场，移动迟缓，对细微动作要求不能及时作出反应。
[0005]此外，现有带电作业机器人的作业臂也只能完成简单的工作，很难实现抓取固定设备、拧转部件等动作，也无法安装吊臂，限制了可开展的带电作业项目和种类，不能进行全方位多种作业，不能很好的满足作业要求。
[0006]同时，作业结束后机器人的收纳裕度较小，不能方便的存放收纳，不规则的外形也给运输、转场和存放带来不便。

技术实现思路

[0007]为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术提供了一种人机协同操作的配网带电作业机器人系统，作业装置的作业范围大，能实现全方位的多种作业。
[0008]为了实现上述技术目的，本专利技术提供的一种人机协同操作的配网带电作业机器人系统，包括伸缩臂、由伸缩臂带动移动的调节装置、由调节装置带动移动的作业臂及由作业臂带动移动的作业装置，所述作业装置包括基座、驱动机构、可水平转动设于基座上的一级作业头、可竖向转动设于一级作业头上的二级作业头、可转动设于二级作业头内的作业轴，驱动机构包括用于驱动一级作业头水平转动的第一驱动组件、用于驱动二级作业头竖向转动的第二驱动组件及用于驱动作业轴转动的第三驱动组件。
[0009]优选的，所述第一驱动组件设于基座内，第一驱动组件包括第一电机、由第一电机驱动的第一主动轮及与第一主动轮啮合的第一从动轮，第一从动轮连接于一级作业头，第一电机通过第一主动轮与第一从动轮驱动一级作业头水平旋转。
[0010]优选的，所述第一驱动组件包括第一转轴及第一传动杆，第一转轴可转动设于基座内，第一主动轮套设于第一转轴上，第一传动杆设于第一电机与第一转轴之间，第一电机通过第一传动杆驱动第一转轴旋转。
[0011]优选的，所述二级作业头设有伸入一级作业头中的筒体，第二驱动组件包括第二电机、由第二电机驱动的第二主动轮、与第二主动轮啮合的第一中间轮、由第一中间轮带动的中间轴、套设于中间轴上的第二中间轮及与第二中间轮啮合的第二从动轮，中间轴可转动设于基座内且伸入一级作业头中，第一中间轮与第二中间轮套设于中间轴上且第二中间轮位于一级作业头中，第二从动轮套设于筒体上且位于一级作业头中。
[0012]优选的，所述第二驱动组件包括第二转轴及第二传动杆，第二转轴可转动设于基座内，第二主动轮套设于第二转轴上，第二传动杆设于第二电机与第二转轴之间，第二电机通过第二传动杆驱动第二转轴旋转；和/或，所述中间轴与筒体垂直分布。
[0013]优选的，所述第三驱动组件包括第三电机、由第三电机驱动的第三主动轮、与第三主动轮啮合的第一传动轮、由第一传动轮带动的第一传动轴、套设于第一传动轴上的第二传动轮、与第二传动轮啮合的第三传动轮、由第三传动轮带动的第二传动轴、套设于第二传动轴上的第四传动轮及与第四传动轮啮合的第三从动轮，第一中间轴设于基座内且伸入一级作业头中，第二中间轴设于二级作业头中且伸入一级作业头中，第二传动轮套设于第一传动轴上且位于一级作业头中，第三传动轮套设于第二传动轴上且位于一级作业头中，第三从动轮套设于作业轴上。
[0014]优选的，所述第三驱动组件包括第三转轴及第三传动杆，第三转轴可转动设于基座内，第三主动轮套设于第三转轴上，第三传动杆设于第三电机与第三转轴之间，第三电机通过第三传动杆驱动第三转轴旋转；和/或，所述第一传动轴与第二传动轴垂直分布。
[0015]优选的，所述基座内设有用于接收工作指令的无线接收器，驱动机构信号连接于无线接收器；和/或，所述基座内设有向驱动机构供电的电池。
[0016]优选的，所述调节装置包括依次设置的一级升降机构、水平旋转机构及二级升降机构，作业臂连接于二级升降机构的顶端。
[0017]优选的，所述水平旋转机构包括旋转臂、用于驱动旋转臂水平旋转的旋转电机、活动设于旋转臂上的移动臂及驱动移动臂沿旋转臂长度方向来回移动的直线驱动组件，旋转臂的一端可水平转动的套设于一级升降机构的顶端，旋转电机通过支架轴向竖直的固定于一级升降机构的顶部，旋转电机的电机轴底端连接于旋转臂，直线驱动组件设于旋转臂与移动臂之间。
[0018]采用上述技术方案后，本专利技术具有如下优点：
[0019]1、本专利技术提供的人机协同操作的配网带电作业机器人系统，设置了伸缩臂、调节装置、作业臂及作业装置，作业时，伸缩臂带动调节装置升降至合适位置，然后调节装置带动作业臂进行升降和旋转使作业臂能带动作业装置进行全方位移动，便于根据作业点调节作业装置的具体位置，满足作业要求。作业装置的一级作业头可水平转动设于基座上，二级作业头可竖向转动设于一级作业头上，作业轴可转动设于二级作业头内，合理设置作业装置的结构，使作业装置满足多种配网带电作业场景的作业要求。通过一级作业头、二级作业头及作业轴三者的转动结合，可以使作业轴实现多种运动方式，有助于合理扩展作业装置的作业项目和种类。通过更换作业轴连接的工具，可以利用作业装置实现分支引线拆搭、拆
换绝缘子、拆换避雷器、拧转螺栓、抓取带电构件、导线剪剥皮等多种带电作业动作，能很好的满足带电作业要求。
[0020]2、第一电机通过第一主动轮与第一从动轮驱动一级作业头水平旋转，合理设置第一驱动组件的结构，满足驱动一级作业头水平旋转的要求。
[0021]3、第二电机通过第二主动轮、第一中间轮、中间轴、第二中间轮、第二从动轮及筒体驱动二级作业头竖向旋转，合理设置第二驱动组件的结构，满足驱动二级作业头竖向旋转的要求。
[0022]4、第三电机通过第三主动轮、第一传动轮、第一传动轴、第二传动轮、第三传动轮、第二传动轴、第四传动轮及第三从动轮驱动作业轴转动，合理设置第三驱动组件的结构，满足驱动作业轴转动的要求。
[0023]5、驱动机构信号连接于无线接收器，无线接收器接收工作指令后命令驱动机构根据工作指令进行动作，有利于提高作业装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人机协同操作的配网带电作业机器人系统，包括伸缩臂、由伸缩臂带动移动的调节装置、由调节装置带动移动的作业臂及由作业臂带动移动的作业装置，其特征在于，所述作业装置包括基座、驱动机构、可水平转动设于基座上的一级作业头、可竖向转动设于一级作业头上的二级作业头、可转动设于二级作业头内的作业轴，驱动机构包括用于驱动一级作业头水平转动的第一驱动组件、用于驱动二级作业头竖向转动的第二驱动组件及用于驱动作业轴转动的第三驱动组件。2.根据权利要求1所述的配网带电作业机器人系统，其特征在于，所述第一驱动组件设于基座内，第一驱动组件包括第一电机、由第一电机驱动的第一主动轮及与第一主动轮啮合的第一从动轮，第一从动轮连接于一级作业头，第一电机通过第一主动轮与第一从动轮驱动一级作业头水平旋转。3.根据权利要求2所述的配网带电作业机器人系统，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一转轴及第一传动杆，第一转轴可转动设于基座内，第一主动轮套设于第一转轴上，第一传动杆设于第一电机与第一转轴之间，第一电机通过第一传动杆驱动第一转轴旋转。4.根据权利要求1所述的配网带电作业机器人系统，其特征在于，所述二级作业头设有伸入一级作业头中的筒体，第二驱动组件包括第二电机、由第二电机驱动的第二主动轮、与第二主动轮啮合的第一中间轮、由第一中间轮带动的中间轴、套设于中间轴上的第二中间轮及与第二中间轮啮合的第二从动轮，中间轴可转动设于基座内且伸入一级作业头中，第一中间轮与第二中间轮套设于中间轴上且第二中间轮位于一级作业头中，第二从动轮套设于筒体上且位于一级作业头中。5.根据权利要求4所述的配网带电作业机器人系统，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二转轴及第二传动杆，第二转轴可转动设于基座内，第二主动轮套设于第二转轴上，第二传动杆设于第二电机与第二转轴之间，第二电机通过第二传动杆驱动第二转轴旋转；和/或，所述中间轴与筒体垂直分...

【专利技术属性】
技术研发人员：金涛，刘欣宇，焦建立，申威，石霄峰，陈胜科，谭程凯，张瑞，
申请(专利权)人：杭州豆荚电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：