一种用于变电站操作控制的机器人及操作控制方法技术

本发明专利技术属于机械人技术领域，尤其涉及一种用于变电站操作控制的机器人及操作控制方法，它包括安装平台、第一电动推杆、第二电动推杆、副摆臂、主摆臂、第三电动推杆、前摆动臂、装夹模块、竖摆臂，本发明专利技术设计的机器人，在安装电缆时，只需要将没有带电一端的电缆线放置在装夹模块上即可，电缆后端的对接和紧固均通过机器人即可完成，即本发明专利技术设计的机器人能够进行带电操作。相比于传统的机器人操作安装，本发明专利技术设计的机器人改变了分布在各个关节处的驱动单元，因减少了关节处的驱动单元的设置，将驱动单元集中布置，一定程度上能够降低对机械臂结构强度要求，减轻了机器人的重量，大大降低了机器人的成本，同时方便搬运。同时方便搬运。同时方便搬运。

【技术实现步骤摘要】
一种用于变电站操作控制的机器人及操作控制方法


[0001]本专利技术属于机械人
，尤其涉及一种用于变电站操作控制的机器人及操作控制方法。

技术介绍

[0002]变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。
[0003]变电站安装或者维修过程中，常发生带电施工，一般按照施工要求，工人需要使用操作杆进行操作，虽然按照正常的操作流程是安全的，但也存在危险；并且利用操作杆施工时，不易观察施工情况，且施工灵敏性也不好，影响施工质量。
[0004]目前，随着自动机械臂施工越来越普及，但机器人施工因其成本较高，大大影响了推广。目前的自动机械臂，在其各个关节上均具有驱动单元，通过驱动单元在施工时为机械臂提供动力；因驱动单元的增设对机械臂的结构强度要求较高，在增加强度时必然会影响导致重量相应增加，且对于变电设备的位置有高有低的多种情况，较重的机械臂搬运很不方便。
[0005]本专利技术设计一种低成本用于连接电缆的轻便机械臂解决如上问题。

技术实现思路

[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种用于变电站操作控制的机器人，它包括安装平台、第一电动推杆、第二电动推杆、副摆臂、主摆臂、第三电动推杆、连接套杆、前摆动臂、装夹模块、行走轮、第一电机、第一连接摆杆、安装摆杆、第二连接摆杆、旋转连接套、第三连接摆杆、第四连接摆杆、竖摆臂、第三电机、连杆、第一转轴、十字万向节、第二转轴、连接内套，其中安装平台的下侧安装有行走轮，竖摆臂旋转安装在安装平台的上侧，安装平台上安装有控制竖摆臂相对安装平台旋转的第一电机；竖摆臂的上端摆动安装有主摆臂，主摆臂与竖摆臂的连接处摆动安装有第一连接摆杆，副摆臂的下端铰接安装在第一连接摆杆上；副摆臂与竖摆臂之间安装有第二电动推杆，主摆臂的下端与竖摆臂之间安装有第一电动推杆；安装摆杆的一端通过铰接的方式安装在主摆臂的上端，副摆臂的上端与安装摆杆铰接；通过第一电动推杆和第二电动推杆能够控制安装摆杆的摆动。
[0007]所述安装摆杆的内侧旋转安装有连接内套，驱动连接内套相对安装摆杆旋转的第三电机固定安装在安装摆杆上，且第三电机位于安装摆杆与主摆臂铰接点的后侧；所述连接内套的内侧旋转安装有第一转轴，驱动第一转轴旋转的第二电机固定安装在安装摆杆上，且第二电机位于安装摆杆与主摆臂铰接点的后侧；所述旋转连接套的后端固定安装有连接套杆，第一转轴穿过连接套杆；前摆动臂为中空结构，前摆动臂的一端铰接安装在连接
套杆的后端，第二转轴旋转安装在前摆动臂的内侧，第二转轴与第一转轴之间通过十字万向节连接，十字万向节的摆动中心位于前摆动臂和连接套杆的铰接轴线上。
[0008]所述安装摆杆的外侧通过旋转环旋转安装有旋转套，第二连接摆杆的下端摆动安装在连接套杆上，第四连接摆杆的下端固定安装在前摆动臂上，第三连接摆杆的后端通过铰接的方式安装在第二连接摆杆上，第三连接摆杆的前端通过铰接的方式安装在第四连接摆杆上；所述第二连接摆杆与旋转套之间安装有第三电动推杆，所述旋转套与连接内套之间固定安装有连杆。
[0009]所述前摆动臂的前端固定安装有装夹模块。
[0010]作为优选的方案，四个行走驱动单元固定安装在所述安装平台的底面上，每个行走驱动单元的输出轴上均固定安装有一个行走轮；所述安装平台的底面上固定安装有能够接收控制手柄的输出信号，且根据所接收的信号控制四个行走驱动单元驱动对应行走轮的旋转速度，通过旋转速度的控制实现安装平台转向的识别控制模块。
[0011]作为优选的方案，所述安装平台的上侧固定安装有旋转套壳，竖摆臂的下端固定安装有旋转盘，竖摆臂通过旋转盘与旋转套壳的旋转配合安装在安装平台的上侧，所述竖摆臂的下端固定安装有第一齿轮，第一电机固定安装在安装平台的上侧，第一电机的输出轴上固定安装有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合。
[0012]作为优选的方案，所述竖摆臂的下端固定安装有横向布置的固定杆；第二电动推杆安装在副摆臂与第一连接摆杆的铰接点与固定杆之间，所述第二电动推杆的上端与第一连接摆杆和副摆臂的铰接处通过铰接的方式连接，第二电动推杆的下端铰接安装在固定杆上。
[0013]第一电动推杆安装在主摆臂的下端与固定杆之间，第一电动推杆的上端铰接安装在主摆臂上，第一电动推杆的下端铰接安装在固定杆上。
[0014]安装摆杆的下侧固定安装有连接块，辅摆臂的上端铰接安装在连接块上。
[0015]作为优选的方案，所述装夹模块包括第四电机、夹紧弧板、驱动块、装夹块，其中所述装夹块固定安装在前摆臂的前端，摆动轴固定安装在第一安装腔内，两个夹紧弧板的下端摆动安装在摆动轴上，第四电机固定安装在前摆臂上，第四电机控制两个夹紧弧板对电缆的夹紧与否；所述第三安装腔内安装有开有六角槽的驱动块，所述六角槽的上端为开口端；第二转轴伸入装夹块内且驱动块与第二转轴传动连接。
[0016]作为优选的方案，所述安装摆杆为中空结构，安装摆杆的一端具有旋转连接环，连接内套的一端固定安装有旋转连接套，旋转连接套穿出安装摆杆后包裹于旋转连接环外侧，旋转连接套和旋转连接环旋转配合。
[0017]所述安装摆杆的外壁上面上固定安装有固定支撑。
[0018]连接内套的另一端固定安装有第四齿轮，第三电机的输出轴上固定安装有一个第五齿轮，固定支撑上旋转安装有两个相互啮合的第五齿轮，固定支撑上的两个第五齿轮中其中一个第五齿轮与第三电机输出轴上的第五齿轮啮合，另一个第五齿轮与第四齿轮啮合。
[0019]作为优选的方案，所述安装摆杆的外壁上面上固定安装有固定支撑。
[0020]所述第一转轴的一端固定安装有第三齿轮，第二电机的输出轴上固定安装有一个第六齿轮，固定支撑上旋转安装有两个相互啮合的第六齿轮，固定支撑上的两个第六齿轮
中其中一个第六齿轮与第二电机输出轴上的第六齿轮啮合，另一个第六齿轮与第三齿轮啮合。
[0021]作为优选的方案，第三电动推杆的下端通过铰接的方式安装在旋转套上，第三电动推杆的上端通过铰接的方式安装在第二连接摆杆上。
[0022]作为优选的方案，所述装夹块的上端从前到后依次开有第三安装腔、电缆放置口、第二安装腔和第一安装腔，第一安装腔的后侧端面上开有内外相通的第一轴孔，第二安装腔下端的后侧端面上开有内外相通的第二轴孔；所述第一安装腔的壁面内侧开有环形导向槽；所述装夹块的前端具有两个定位孔。
[0023]所述两个夹紧弧板前后错位分布且外弧面背对背布置；两个夹紧弧板之间安装有板簧；所述两个夹紧弧板上的内弧面上均固定安装有一个弧形齿板，上个弧形齿板上下错位分布，第四电机固定安装在前摆臂上，第四电机的输出轴穿过第一轴孔后固定安装有第七齿轮，第七齿轮与两个弧形齿板啮合。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于变电站操作控制的机器人，其特征在于：它包括安装平台、第一电动推杆、第二电动推杆、副摆臂、主摆臂、第三电动推杆、连接套杆、前摆动臂、装夹模块、行走轮、第一电机、第一连接摆杆、安装摆杆、第二连接摆杆、旋转连接套、第三连接摆杆、第四连接摆杆、竖摆臂、第三电机、连杆、第一转轴、十字万向节、第二转轴、连接内套，其中安装平台的下侧安装有行走轮，竖摆臂旋转安装在安装平台的上侧，安装平台上安装有控制竖摆臂相对安装平台旋转的第一电机；竖摆臂的上端摆动安装有主摆臂，主摆臂与竖摆臂的连接处摆动安装有第一连接摆杆，副摆臂的下端铰接安装在第一连接摆杆上；副摆臂与竖摆臂之间安装有第二电动推杆，主摆臂的下端与竖摆臂之间安装有第一电动推杆；安装摆杆的一端通过铰接的方式安装在主摆臂的上端，副摆臂的上端与安装摆杆铰接；通过第一电动推杆和第二电动推杆能够控制安装摆杆的摆动；所述安装摆杆的内侧旋转安装有连接内套，驱动连接内套相对安装摆杆旋转的第三电机固定安装在安装摆杆上，且第三电机位于安装摆杆与主摆臂铰接点的后侧；所述连接内套的内侧旋转安装有第一转轴，驱动第一转轴旋转的第二电机固定安装在安装摆杆上，且第二电机位于安装摆杆与主摆臂铰接点的后侧；所述旋转连接套的后端固定安装有连接套杆，第一转轴穿过连接套杆；前摆动臂为中空结构，前摆动臂的一端铰接安装在连接套杆的后端，第二转轴旋转安装在前摆动臂的内侧，第二转轴与第一转轴之间通过十字万向节连接，十字万向节的摆动中心位于前摆动臂和连接套杆的铰接轴线上；所述安装摆杆的外侧通过旋转环旋转安装有旋转套，第二连接摆杆的下端摆动安装在连接套杆上，第四连接摆杆的下端固定安装在前摆动臂上，第三连接摆杆的后端通过铰接的方式安装在第二连接摆杆上，第三连接摆杆的前端通过铰接的方式安装在第四连接摆杆上；所述第二连接摆杆与旋转套之间安装有第三电动推杆，所述旋转套与连接内套之间固定安装有连杆；所述前摆动臂的前端固定安装有装夹模块。2.根据权利要求1所述的一种用于变电站操作控制的机器人，其特征在于：四个行走驱动单元固定安装在所述安装平台的底面上，每个行走驱动单元的输出轴上均固定安装有一个行走轮；所述安装平台的底面上固定安装有能够接收控制手柄的输出信号，且根据所接收的信号控制四个行走驱动单元驱动对应行走轮的旋转速度，通过旋转速度的控制实现安装平台转向的识别控制模块。3.根据权利要求1所述的一种用于变电站操作控制的机器人，其特征在于：所述安装平台的上侧固定安装有旋转套壳，竖摆臂的下端固定安装有旋转盘，竖摆臂通过旋转盘与旋转套壳的旋转配合安装在安装平台的上侧，所述竖摆臂的下端固定安装有第一齿轮，第一电机固定安装在安装平台的上侧，第一电机的输出轴上固定安装有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合。4.根据权利要求1所述的一种用于变电站操作控制的机器人，其特征在于：所述竖摆臂的下端固定安装有横向布置的固定杆；第二电动推杆安装在副摆臂与第一连接摆杆的铰接点与固定杆之间，所述第二电动推杆的上端与第一连接摆杆和副摆臂的铰接处通过铰接的方式连接，第二电动推杆的下端铰接安装在固定杆上；第一电动推杆安装在主摆臂的下端与固定杆之间，第一电动推杆的上端铰接安装在主摆臂上，第一电动推杆的下端铰接安装在固定杆上；
安装摆杆的下侧固定安装有连接块，辅摆臂的上端铰接安装在连接块上。5.根据权利要求1所述的一种用于变电站操作控制的机器人，其特征在于：所述装夹模块包括第四电机、夹紧弧板、驱动块、装夹块，其中所述装夹块固定安装在前摆臂的前端，摆动轴固定安装在第一安装腔内，两个夹紧弧板的下端摆动安装在摆动轴上，第四电机固定安装在前摆臂上，第四电机控制两个夹紧弧板对电缆的夹紧与否；...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯巍，刘瑾，姚华，胡浩，黄双双，洪亚，尹志超，石忻，熊晓敏，熊明，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司黄石供电公司，
类型：发明
国别省市：