【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，具体来说，是一种可沿支柱式绝缘子攀爬，可以满足支柱式对支柱式绝缘子外观清扫的要求，具备记录和实时影像传送功能的可控机器人，是一种适用于不同半径的、可自由拆卸的绝缘子检查清扫机器人。
技术介绍
1、绝缘子在电力输配电系统中扮演着关键角色，连接杆塔和输电线并确保绝缘效果，维护电力输送的安全和稳定。然而，长期室外暴露导致绝缘子表面积累污垢，形成污层，可能引发污闪现象，危及电力系统安全。
2、传统的绝缘子清扫与检测方式存在以下问题：
3、1.输电线路中绝缘子数量庞大，依赖人工逐片检测清扫效率低。
4、2.绝缘子通常位于高空、高压环境，人工登塔检测存在危险。
5、3.复杂的地理环境使非接触式检测在山地、森林等地形中困难。
6、4.多样的检测方式难以对绝缘子劣化程度进行准确定量，受环境因素及检测人员状态影响。
7、针对支柱式绝缘子等设备高度较高导致的作业风险高、难度大、效率低等问题，本专利技术设计出一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人,减少了人工清扫的安全隐患，提高了效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，包括攀爬机构1、抱紧机构2、清扫机构3、检测机构4、地面接收控制装置5、环境感知模块6。
2、攀爬机构1包括伸缩电机1-1-1、伸缩杆1-1-2、伸缩臂1-1-3、伸缩丝
3、抱紧机构2包括上驱动板-左2-1-1、上驱动板-右2-1-2、下固定板-左2-2-1、下固定板-右2-2-2、固定螺母2-3、凸轮机构2-4、驱动电机2-5、抱紧旋片2-6、力传感器2-7、紧急脱附传感装置2-8、电源2-9、控制板2-10。
4、清扫机构3包括环形轨道-左3-1-1、环形轨道-右3-1-2、清扫滚筒毛刷3-2、驱动旋转电机3-3、适应定位推杆3-4、上抬舵机3-5、毛刷驱动电机3-6、攀升推杆3-7。
5、检测机构4包括污秽检测摄像头4-1、图传装置4-2、自动对焦系统4-3。
6、地面接收控制装置5包括控制台5-1、屏幕5-2、无线接收模块5-3。
7、环境感知模块6包括环境感知传感器6-1、环境信息传输器6-2、环境信息接收器6-3。
8、本专利技术的工作原理如下；
9、参照图1、图2、图16、图17，一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人由攀爬机构1、抱紧机构2、清扫机构3、检测机构4、地面接收控制装置5、环境感知模块6组成。
10、参照图1、图2、图3、图4、图5，一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人的攀爬机构1上的伸缩机构1-1由伸缩电机1-1-1、伸缩杆1-1-2、伸缩臂1-1-3、伸缩丝杆1-1-4和伸缩机构螺母1-1-5组成，当伸缩杆的长度需要变化时，伸缩电机驱动伸缩丝杆1-1-4转动，与伸缩丝杆1-1-4螺纹连接的伸缩机构螺母1-1-5发生移动，与伸缩螺母内螺纹啮合相连的伸缩杆1-1-2发生平动，使伸缩机构1-1展开，整体机构伸长。反之当电机驱动伸缩丝杆1-1-4反方向转动时，伸缩机构1-1收缩，整体机构缩短。
11、参照图1、图2、图3、图4、图5、图16、图17，一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人的攀爬机构1上有高刚度弹簧1-2、伸缩杆1-1-2，伸缩杆1-1-2上与弹簧内径大小配合的轴肩，同时外侧伸缩杆1-1-2顶部有凸起，用于限位固定高刚度弹簧1-2，高刚度弹簧1-2位于伸缩机构1-1与抱紧机构2连接处，在固定端和推杆末端，加一个系数很大的、很薄的线性弹簧，该设计可以实现机器人在攀爬过程中的稳定性和自适应性，使得主体结构在遇到绝缘子由于年久风力影响非直线向上攀爬时有一定弯曲限度，用来适应非严格垂直的绝缘子，满足存在误差的条件。在适应非严格垂直情况时，机器人可能配备具有倾斜适应能力的机构。这些机构可以根据绝缘子的倾斜角度进行调整，保持机器人在非严格垂直的情况下的稳定性和移动能力。
12、参照图1、图2、图3、图4、图5、图16、图17，一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人的攀爬机构1上有倾斜传感器1-4、防振器1-5。分别用于检测机器人在绝缘子表面的倾斜角度和减小机器人在攀爬过程中的震动，提高稳定性。倾斜传感器1-4由螺纹连接在攀爬机构外侧，以监测攀爬机构与结构表面的倾斜情况，有助于实时调整攀爬爪的夹持力和夹持角度。防振器1-5固定在伸缩杆1-1-2和伸缩臂1-1-3之间，由螺纹与伸缩杆1-1-2和伸缩臂1-1-3内壁连接以及伸缩杆1-1-2和伸缩臂1-1-3相互之间压力固定，以减小机器人在攀爬时可能遇到的振动，从而提供更精细的振动控制。
13、参照图1、图2、图15，一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人的环境感知模块6由环境感知传感器6-1、环境信息传输器6-2、环境信息接收器6-3组成。其中环境感知传感器6-1与污秽检测摄像头4-1、环境信息传输器6-2与图传装置4-2处在相同结构中，通过焊接芯片连接在一起。通过内部算法用于感知绝缘子串所处环境的相关信息，并且处理和优化传输过程，以确保信息的准确性和及时性。通过环境感知传感器6-1，环境感知模块能够获取关于绝缘子串周围环境的数据，例如温度、湿度、风力等。通过这些数据对于机器人进行不同的清理操作和决策。环境信息传输器6-2负责将感知到的环境信息从环境感知传感器传输到环境信息接收器6-3，再由操作人员在地面接收控制装置5进行后续操作。通过环境感知模块6，机器人能够实时感知和获取绝缘子串周围环境的相关信息，并将这些信息传递给其他模块进行进一步处理和决策，以实现高效的清理任务。
14、参照图1、图2、图7、图8、图9、图10、图16、图17，一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人的抱紧机构2由凸轮机构2-4、驱动电机2-5和抱紧旋片2-6组成。驱动电机2-5通过螺纹固定在下固定板2-2上，位于与上驱动板2-1下固定板2-2之间。驱动电机2-5上方齿轮与上驱动板2-1内齿相啮合。当驱动电机2-5旋转时，带动上驱动板2-1定心转动。其中，上驱动板2-1下侧有凸起，可以与抱紧旋片2-6上侧凹槽相吻合。同时，下固定版2-2上侧有凹陷轨道，与抱紧旋片2-6下侧凸起相吻合。当上驱动板2-1旋转时，八枚抱紧旋片2-6按照下固定版2-2上侧凹陷轨道运动，以实现抱紧功能。同时，上下板内侧均有凸轮机构2-4，以起到定向轮的作用，使结构稳定并且定心转动，避免出现脱轨现象。
15、参照图1、图2、图7、图8、图9、图10、图16、图17，一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人的抱紧机构2装有力传感器2-7和紧急脱附传感装置2-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：包括攀爬机构(1)、抱紧机构(2)、清扫机构(3)、检测机构(4)、地面接收控制装置(5)和环境感知模块(6)；
2.根据权利要求1所述的一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：攀爬机构(1)包括伸缩机构(1-1)由伸缩电机(1-1-1)底部卡住伸缩丝杆(1-1-4)，由方形凸起限位，伸缩丝杆(1-1-4)顶着伸缩机构螺母(1-1-5)，从而推动伸缩杆(1-1-2)在伸缩臂(1-1-3)内部移动；高刚度弹簧(1-2)通过轴肩与凸起进行限位固定；倾斜传感器(1-4)与防振器(1-5)螺纹连接在攀爬机构(1)外侧。
3.根据权利要求1所述的一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：抱紧机构(2)通过斜螺纹与固定螺母(2-3)提供约束形成同心圆；凸轮机构(2-4)和驱动电机(2-5)固定在上下板内的等齿形轨道间；抱紧旋片(2-6)固定在上下板间的轨道中，力传感器贴附在抱紧旋片上。
4.根据权利要求1所述的一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移
5.根据权利要求1所述的一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：攀爬机构(1)的伸缩机构(1-1)由伸缩电机(1-1-1)驱动伸缩丝杆(1-1-4)，从而使与其螺纹连接的伸缩机构螺母(1-1-5)转动，推动伸缩杆(1-1-2)移动，该移动发生于伸缩臂(1-1-3)内部，此时机器人整体向上移动；抱紧机构(2)的上下板之间装有凸轮机构(2-4)和驱动电机(2-5)，分别固定在上下板内的等齿形轨道间；装配的抱紧旋片(2-6)上下凸起固定在上下板间的轨道中，通过沿轨道运动从而抱紧；力传感器贴附在抱紧旋片(2-6)上，将信号传递到紧急脱附传感装置(2-8)，用于在紧急情况下停止驱动电机(2-5)；清扫机构(3)中驱动旋转电机(3-3)固定在环形轨道外部，用于驱动适应定位推杆(3-4)、上抬舵机(3-5)、毛刷驱动电机(3-6)和攀升推杆(3-7)；这四个部件装配在清扫滚筒毛刷(3-2)外，用于驱动清扫滚筒毛刷(3-2)进行清扫工作；检测机构(4)中污秽检测摄像头(4-1)、图传装置(4-2)、自动对焦系统(4-3)用于获取图像以及传输给操作人员。
6.根据权利要求1所述的一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：地面接收控制装置(5)用于负责操作控制。
7.根据权利要求1所述的一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：环境感知模块(6)用于获取环境信息以清理不同种类，不同场景对竖直绝缘子。
...【技术特征摘要】
1.一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：包括攀爬机构(1)、抱紧机构(2)、清扫机构(3)、检测机构(4)、地面接收控制装置(5)和环境感知模块(6)；
2.根据权利要求1所述的一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：攀爬机构(1)包括伸缩机构(1-1)由伸缩电机(1-1-1)底部卡住伸缩丝杆(1-1-4)，由方形凸起限位，伸缩丝杆(1-1-4)顶着伸缩机构螺母(1-1-5)，从而推动伸缩杆(1-1-2)在伸缩臂(1-1-3)内部移动；高刚度弹簧(1-2)通过轴肩与凸起进行限位固定；倾斜传感器(1-4)与防振器(1-5)螺纹连接在攀爬机构(1)外侧。
3.根据权利要求1所述的一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：抱紧机构(2)通过斜螺纹与固定螺母(2-3)提供约束形成同心圆；凸轮机构(2-4)和驱动电机(2-5)固定在上下板内的等齿形轨道间；抱紧旋片(2-6)固定在上下板间的轨道中，力传感器贴附在抱紧旋片上。
4.根据权利要求1所述的一种用于竖直绝缘子串的结构自适应移动清理一体机器人，其特征在于：清扫机构(3)的环形轨道(3-1)内齿与清扫滚筒毛刷(3-2)以及污秽检测摄像头(4-1)和图传装置(4-2)底部外齿啮合；驱动旋转电机(3-3)固定在环形机构轨道外部，用于驱动适应定位推杆(3-4)、上抬舵机(3-5)、毛刷驱动电机(3-6)和攀升推杆(3-7)，从而驱动清扫滚筒毛刷进行...
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