变电站带电作业机器人

摘要

本发明涉及一种变电站带电作业机器人，控制系统全部通过无线进行信号传递，从而提高作业人员的操作安全性能。它包括工作机和远程遥控指挥车，工作机主要由动力系统、执行机构、液压控制系统和操控系统组成，执行机构主要由行走机构、回转平台、多节绝缘臂组成的升降平台、六自由度液压机械臂构成，回转平台安装在行走机构上，升降平台与回转平台连接，六自由度液压机械臂与升降平台连接；液压控制系统包括液压泵，它与动力系统连接，液压泵还与行走机构上的油箱连接，液压泵通过分配阀分别与下部电磁换向阀A组、转换接头、上装电磁换向阀B组、机械臂液压伺服阀C组及各节绝缘臂驱动油缸和旋转马达连接。

主权项

一种变电站带电作业机器人，其特征是，它包括工作机和远程遥控指挥车，工作机主要由动力系统、执行机构、液压控制系统和操控系统组成，其中执行机构主要由行走机构、回转平台、多节绝缘臂组成的升降平台、六自由度液压机械臂构成，回转平台安装在行走机构上，多节绝缘臂组成的升降平台与回转平台连接，六自由度液压机械臂与多节绝缘臂组成的升降平台连接；液压控制系统包括液压泵，它与动力系统连接，液压泵还与行走机构上的油箱连接，液压泵通过分配阀分别与下部电磁换向阀A组、中央转换接头、上装电磁换向阀B组、机械臂液压伺服阀C组及各节绝缘臂驱动油缸和旋转马达连接，从而驱动整个执行机构动作；操作者位于远程遥控指挥车驾驶室内，作为主控方通过遥控指挥车控制手柄控制指挥车前进、后退、转向等运动，又可通过工作机控制手柄远程无线遥控进行工作机移动及升降机构、视频监控、带电作业工具等从控方的控制，并通过图像显示屏实时观察工作机上机械臂作业姿态，操控主手远程无线遥控机械臂夹持专用设备或工具完成变电站带电作业任务；所述行走机构采用履带式移动底盘结构，主要由底盘、履带架、左右行走马达、驱动轮、承重轮、履带、张紧缓冲装置以及两侧的四个液压支腿组成，左、右行走马达、左侧支腿液压缸Ⅰ、左侧支腿液压缸Ⅱ、右侧支腿液压缸Ⅰ、右侧支腿液压缸Ⅱ均通过下部电磁换向阀A组与液压泵连接，控制手柄通过下部电磁换向阀A组驱动左、右行走马达，当两条履带运行速度相同时，机器人实现前进或后退运动，当两条履带速度不同时，机器人实现转向运动；在底盘上设有动力系统、回转平台以及油箱，在回转平台上还设有状态显示屏；所述六自由度液压机械臂与液压伺服驱动控制箱连接，两者通过支承绝缘子安装于机器人作业平台底架上面；在六自由度液压机械臂上设有腰部回转油缸、大臂俯仰油缸、小臂俯仰油缸、腕部俯仰油缸、腕部摆动油缸、手爪开合油缸、腕部旋转马达，它们均与液压伺服驱动控制箱内的机械臂液压伺服阀C组连接，机械臂液压伺服阀C组与液压泵连接；操控主手与六自由度液压机械臂同构；所述操控系统包括安装在六自由度液压机械臂各关节的电位计以及操控主手各关节的电位计，操控主手动作时各关节的电位计将各关节轴发生旋转角度即位置指令转化成电压信号到遥控指挥车的微控制器；微控制器将位置指令通过无线模块传递信息给液压伺服驱动控制箱，液压伺服驱动控制箱设有控制盒把信号转化为电压信号控制机械臂液压伺服阀C组，驱动六自由度液压机械臂各关节运动；六自由度液压机械臂的各关节电位计输出电压信号通过控制盒反馈到微控制器内，形成位置反馈，直到六自由度液压机械臂运动到与操控主手相应位置为止；所述动力系统为柴油发动机，通过联轴器与液压泵相连；升降平台包括三节绝缘臂和机器人作业平台；三节绝缘臂安装于回转平台上，包括大臂、连接臂、前臂；各节绝缘臂前后相连铰链连接，大臂铰接到回转平台支架上，连接臂铰接于大臂上，前臂铰接于连接臂上，机器人作业平台铰接到前臂上；大臂油缸、连接臂油缸、前臂油缸、平衡油缸分别铰接于大臂、连接臂、前臂和机器人作业平台上；各绝缘臂外层表面应涂有防水，抗紫外线的涂层，各绝缘臂内表面应有憎水措施，防止水珠在表面停留；所述液压泵通过吸油滤油器与油箱连接；液压泵通过管路分别与安全阀、压力表开关、单向阀连接，安全阀与回油管路连接；单向阀与分配阀连接，分配阀分别与中央转换接头、上装控制切换器连接，中央转换接头与下部电磁换向阀A组连接，下部电磁换向阀A组与回油管连接；上装控制切换器与上装电磁换向阀B组、机械臂液压伺服阀C组连接，上装电磁换向阀B组还与回油管连接；机械臂液压伺服阀C组则通过回油滤油器与油箱连接；压力表开关与压力表连接；其中下部电磁换向阀A组、上装电磁换向阀B组、分配阀、中央转换接头、上装控制切换器及液压泵均由总线控制装置进行控制。