一种接触网设备检查机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种接触网设备检查机器人，包括有固定基座和安装在固定基座上的旋转基座，旋转基座内设置有基座旋转组件；旋转基座连接有大臂，旋转基座上设置有大臂旋转组件；大臂连接有小臂，大臂上还设置有小臂旋转组件，小臂内安装有伸缩臂，伸缩臂的伸出端连接有执行器摆臂，执行器摆臂上设置有摆臂旋转组件，执行器摆臂上设置有末端执行器；小臂上还设置有带动伸缩臂移动的伸缩臂移动组件。本发明专利技术包括有基座旋转组件、大臂旋转组件、小臂旋转组件、小臂伸缩组件、摆臂旋转组件可以形成五个自由度，带动检查机器人末端执行器按照不同的工况完成相应的工作任务，同时能够根据车辆停靠情况实时调整末端执行器位置。辆停靠情况实时调整末端执行器位置。辆停靠情况实时调整末端执行器位置。

【技术实现步骤摘要】
一种接触网设备检查机器人


[0001]本专利技术涉及铁路运输领域，具体涉及一种接触网设备检查机器人。

技术介绍

[0002]铁路发展经历了从蒸汽时代、内燃时代到电气时代的过程，其中电气化铁路在提速过程中发挥了举足轻重的作用。而接触网又在电气化铁路中发挥着不可或缺的作用。接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，在铁路运输中发挥着至关重要的作用。因此为保证铁路运输的安全快速，必须及时掌握接触网的运行状态和有关参数。
[0003]根据《铁路技术管理规程》、《铁路客运专线技术管理办法》，需要定期对电气化铁路接触网进行常规检测以及每三年进行一次全面检查。而目前接触网全面检查的主要方式还是人工检查，不仅强度高，具有一定危险性，而且检查信息也不够准确，存在检查死角等问题。因此，有必要提供一种接触网设备检查机器人。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种接触网设备检查机器人。
[0005]为达到上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]提供一种接触网设备检查机器人，其包括有固定基座和安装在固定基座上的旋转基座，旋转基座内设置有基座旋转组件；旋转基座连接有大臂，旋转基座上设置有驱动大臂转动的大臂旋转组件；大臂连接有小臂，大臂上还设置有小臂旋转组件，小臂内安装有伸缩臂，伸缩臂的伸出端连接有执行器摆臂，执行器摆臂上设置有摆臂旋转组件，执行器摆臂上设置有末端执行器；小臂上还设置有伸缩臂移动组件；大臂旋转组件、小臂旋转组件和摆臂旋转组件结构相同。
[0007]进一步地，旋转组件包括有基座伺服电机、安装在基座伺服电机上的驱动齿轮、与驱动齿轮啮合的传动齿轮、固定传动齿轮的齿轮轴和与齿轮轴连接的第一谐波减速器；第一谐波减速器连接有第一绝对式编码器，第一绝对式编码器连接有第一扭矩传感器；第一扭矩传感器的底部通过法兰盘与固定底座连接，第一扭矩传感器的上端通过法兰盘与旋转基座连接；第一扭矩传感器的顶部通过转轴与第一谐波减速器的钢轮连接，齿轮轴与第一谐波减速器的波发生器连接。
[0008]进一步地，大臂旋转组件包括有第二伺服电机、安装第二伺服电机的电机法兰盘、与第二伺服电机连接的第二谐波减速器、与第二谐波减速器连接的第二绝对式编码器和与第二绝对式编码器连接的第二扭矩传感器；第二扭矩传感器通过法兰盘与旋转基座固定连接，电机法兰盘与大臂固定连接；第二伺服电机的输出轴与第二谐波减速器的波发生器连接，第二扭矩传感器通过转轴与第二谐波减速器的钢轮连接。
[0009]进一步地，小臂移动组件包括有安装在小臂中的丝杠和安装在丝杠上的丝杆螺母，以及安装丝杠的支撑端安装基座和联轴器，联轴器连接有行星减速器，行星减速器连接
有伸缩臂伺服电机；支撑端安装基座安装在小臂的伸出端，固定端安装基座安装在小臂的插入端；丝杆螺母固定在伸缩臂的插入端；
[0010]进一步地，小臂的伸出端内侧和小臂插入端外侧均设置有若干尼龙滑块。
[0011]进一步地，支撑端安装基座的两侧还分别设置有小臂导向部，小臂的两侧还分别设置有与小臂导向部配合的条形开口。
[0012]进一步地，支撑端安装基座上还设置有测量丝杆螺母移动距离的激光位移传感器。
[0013]进一步地，末端执行器包括有光源、双目相机、高清摄像机和外壳，光源、双目相机、高清摄像机均通过螺栓固定安装在外壳上。
[0014]进一步地，外壳外部还设置有U形支架，U形支架安装在执行器摆臂上，执行器摆臂上设置有驱动U形支架的水平面转动电机，U形支架安装在水平面转动电机的输出轴上；外壳铰接固定在U形支架上，U形支架的外侧还设置有带动外壳转动的竖直面转动电机。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016]1.本专利技术包括有固定基座、旋转基座、基座旋转组件、大臂、大臂旋转组件、小臂、小臂旋转组件、伸缩臂、伸缩臂移动组件、执行器摆臂、摆臂旋转组件和末端执行器；基座旋转组件带动旋转基座在固定基座上实现360度转动；大臂旋转组件带动大臂在旋转基座上实现一定角度范围的转动；小臂旋转组件带动小臂在大臂上实现一定角度范围的转动；伸缩臂移动组件带动伸缩臂在小臂内伸缩，使执行器摆臂上末端执行器的拍摄范围增大；摆臂旋转组件带动执行器摆臂转动，从而进一步增大末端执行器的拍摄范围。
[0017]2.本专利技术包括有基座旋转组件、大臂旋转组件、小臂旋转组件、小臂伸缩组件、摆臂旋转组件可以形成五个自由度，带动检查机器人末端执行器按照不同的工况完成相应的工作任务，同时能够根据车辆停靠情况实时调整末端执行器位置。
[0018]3.本专利技术的五自由度检查机器人，能够实现多位置、多角度、近距离检查，保证检查做到全面、可靠、安全，具有结构简单、动作灵活、工作空间大、便于维护等特点，且具有较高的检查效率和检查质量，降低了工人工作强度，节约了时间和成本。
[0019]4.由于接触网位置较高且需要近距离拍照，因此机器人需要较大臂长，但是大臂长会降低机器人的灵活性，同时使本体质量增加。本专利技术的可伸缩五七自由度机器人，该机器人具有工作范围大，体积小、拍照范围全覆盖、拍照角度多样化、运动灵活等优点，可大大提高接触网检查的效率和质量。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的整体外形结构示意图；
[0021]图2为本专利技术中基座旋转组件的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术中大臂旋转组件的结构示意图；
[0023]图4为本专利技术中小臂的结构示意图；
[0024]图5为本专利技术中伸缩臂移动组件的结构示意图；
[0025]图6为本专利技术中末端执行器的结构示意图；
[0026]图7为本专利技术的检查方法流程图；
[0027]其中各部件的符号如下；
[0028]1、固定基座；2、旋转基座；
[0029]3、基座旋转组件；31、基座伺服电机；32、驱动齿轮；33、传动齿轮；34、齿轮轴；35、第一谐波减速器；36、第一绝对式编码器；37、第一扭矩传感器；
[0030]4、大臂旋转组件；41、摆臂伺服电机；42、电机法兰盘；43、第二谐波减速器；45、第二绝对式编码器；46、第二扭矩传感器；
[0031]5、大臂；6、小臂旋转组件；7、小臂；
[0032]8、伸缩臂移动组件；81、尼龙滑块；82、丝杠；83、丝杆螺母；84、联轴器；85、伸缩臂伺服电机；86、支撑端安装基座；87、激光位移传感器；88、固定端安装基座；89、行星减速器；
[0033]9、伸缩臂；10、摆臂旋转组件；11、执行器摆臂；
[0034]12、末端执行器；121、外壳；122、光源；123、双目相机；124、高清摄像机；125、水平面转动电机；126、竖直面转动电机；127、U形支架。
具体实施方式
[0035]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触网设备检查机器人，其特征在于，包括有固定基座(1)和安装在所述固定基座(1)上的旋转基座(2)，所述旋转基座(2)内设置有基座旋转组件(3)；所述旋转基座(2)连接有大臂(5)，所述旋转基座(2)上设置有大臂旋转组件(4)；所述大臂(5)连接有小臂(7)，所述大臂(5)上还设置有小臂旋转组件(6)，所述小臂(7)内安装有伸缩臂(9)，所述伸缩臂(9)的伸出端连接有执行器摆臂(11)，所述执行器摆臂(11)上设置有摆臂旋转组件(10)，所述执行器摆臂(11)上设置有末端执行器(12)；所述小臂(7)上还设置有带动所述伸缩臂(9)移动的伸缩臂移动组件(8)；所述大臂旋转组件(4)、小臂旋转组件(6)和摆臂旋转组件(10)结构相同。2.根据权利要求1所述的接触网设备检查机器人，其特征在于，所述旋转组件(3)包括有基座伺服电机(31)、安装在所述基座伺服电机(31)上的驱动齿轮(32)、与所述驱动齿轮(32)啮合的传动齿轮(33)、固定所述传动齿轮(33)的齿轮轴(34)和与所述齿轮轴(34)连接的第一谐波减速器(35)；所述第一谐波减速器(35)连接有第一绝对式编码器(36)，所述第一绝对式编码器(36)连接有第一扭矩传感器(37)；所述第一扭矩传感器(37)的底部通过法兰盘与所述固定底座(1)连接，所述第一扭矩传感器(37)的上端通过法兰盘与所述旋转基座(2)连接；所述第一扭矩传感器(37)的顶部通过转轴与第一谐波减速器(35)的钢轮连接，所述齿轮轴(34)与所述第一谐波减速器(35)的波发生器连接。3.根据权利要求1所述的接触网设备检查机器人，其特征在于，所述大臂旋转组件(4)包括有第二伺服电机(41)、安装所述第二伺服电机(41)的电机法兰盘(42)、与所述第二伺服电机(41)连接的第二谐波减速器(43)、与所述第二谐波减速器(43)连接的第二绝对式编码器(45)和与所述第二绝对式编码器(45)连接的第二扭矩传感器(46)；所述第二扭矩传感器(46)通过法兰盘与所述旋转基座(2)固定连接，所述电机法兰盘(42)与大臂(5)固定连接；所述第二伺服电机(41)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国志，李荣铎，王喜铄，陶祝同，齐天星，张峰伟，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：