架空高壓輸電線路帶電檢修機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種架空高壓輸電線路帶電檢修機器人，特別是具有一種架空高壓輸電線路帶電檢修機器人的雙作業機械臂。
【背景技術】
[0002]經過幾十年的發展，架空高壓輸電線路巡檢機器人的技術及其應用已取得了一定的成果，為輸電線路的智能巡檢開辟了一片新的領域，而這僅僅只是輸電線路維護的第一步，針對相應故障進行維修才是保障線路穩定運行的根本舉措。目前線路的維修都是依靠人工攜帶專用的工器具進行帶電作業實現的，勞動強度高的同時，強電場對操作人員的人身安全也構成了極大威脅，特別是等電位作業時，受到較小的橫擔間和相間距離的制約，人工操作的難度很大，危險性也很高。因此急需研宄智能化的維修技術，將人從這種危險、惡劣工作環境和繁重的工作任務中解放出來。機器人巡檢的成功實現為機器人帶電維修作業提供了可能。
[0003]目前，針對高壓輸電線路帶電維修作業機器人進行的研宄并不多見。比較典型的是加拿大魁北克水電研宄院，研制成功了具有越障功能的檢修維護作業機器人，該作業機器人以越障型巡檢機器人為基礎平臺，攜帶單作業機械臂進行線路的維修作業。這種機械構型簡單、便于操作和控制，但是能夠完成的作業任務有限，無法完成需要雙機械臂協同作業的任務，因此該構型有一定的局限性。
[0004]另一方面，研發人員也開發出了具有雙機械臂的帶電作業機器人。但其通常需設計為具備很多個自由度，以實現高空帶電作業的復雜操作。然而，機械結構的日趨復雜，也會導致其控制難度增大，進而使得可靠性變低。這難以被高空帶電作業這種高危工種所接受。
【發明內容】
[0005]本發明主要是解決現有技術所存在的技術問題；提供了一種雙機械臂機器人，其能夠替代人工進行高空帶電作業，且同時兼顧高空帶電作業的可靠性及準確程度。
[0006]為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，提供一種架空高壓輸電線路帶電檢修機器人，其包括:機體；巡檢機器人平臺，所述巡檢機器人平臺包括兩個以固定的距離反向對稱地布置于機體兩側的固定臂，所述固定臂上設有行走部件和線路夾持部件，所述行走部件用于沿導線線路行駛，所述線路夾持部件用于夾持導線線路及實現定位，所述線路夾持部件的一側安裝有等電位部件，其用于使所述機器人與導線線路始終保持等電位；第一作業臂，所述第一作業臂布置于所述機體前端的第一側，其具有三個自由度，其末端具有用于裝卸帶電作業末端裝置的可拆裝端口 ；第二作業臂，所述第二作業臂布置于所述機體的與第一側相對的第二側，其具有四個自由度，其末端具有用于裝卸帶電作業末端裝置的可拆裝端口。
[0007]可選地，所述第一作業臂和所述第二作業臂各自包括:轉軸座；擺動臂；升降臂及縱移體；其中，所述擺動臂能夠關于所述轉軸座旋轉；所述升降臂能夠關于所述擺動臂做往復運動；所述縱移體能夠垂直于所述升降臂做往復運動。
[0008]可選地，還包括:旋轉電機；布置在所述轉軸座中的相互配合的蝸桿與渦輪；所述蝸桿由所述旋轉電機啟動，所述渦輪由所述蝸桿帶動；所述渦輪兩端分別與擺臂渦輪法蘭及所述擺動臂連接；以帶動所述擺動臂繞所述渦輪的軸心線旋轉。
[0009]可選地，還包括:升降電機，其布置在所述擺動臂內；升降絲桿，其布置在所述擺動臂內且受所述升降電機而旋轉；升降螺母，其與所述升降絲桿配合使用而發生軸向相對位移；螺母支桿，其與所述升降螺母通過螺紋配合，并由銷釘進行定位；聯結塊，其與所述螺母支桿固接；且所述聯結塊與套裝在所述擺動臂外的所述升降臂連接，從而使所述升降臂隨著所述升降螺母一并發生軸向相對位移；在所述擺動臂兩側邊對稱布置有升降導軌，其用于對所述升降臂的位移導向。
[0010]可選地，還包括:縱移電機，其布置在所述縱移體內；電機齒輪，由所述縱移電機驅動而旋轉；絲桿齒輪，與所述電機齒輪嚙合且受其驅動，以使與之相配合的縱移絲桿隨之旋轉；縱移螺母，與所述縱移絲桿配合使用而發生軸向相對位移；縱移滑臺，其與所述縱移螺母相連接，且隨著縱移螺母一并發生軸向相對位移；在所述縱移體兩側對稱布置縱移導軌，其用于對所述縱移滑臺的位移導向。
[0011]可選地，轉軸座與所述機體通過銷釘進行固接。
[0012]可選地，所述第二作業臂還包括與所述機體固接的橫移體；安裝于所述橫移體內的橫移電機；電機齒輪，受所述橫移電機驅動而旋轉；絲桿齒輪，與所述橫移電機相嚙合且受其驅動，以使與之相配合的橫移絲桿隨之旋轉；橫移螺母，與所述縱移絲桿配合使用而發生軸向相對位移；橫移滑臺，其與所述橫移螺母相連接，且隨著橫移螺母一并發生軸向相對位移；在所述橫移體兩側對稱布置橫移導軌，其與內嵌于所述橫移滑臺內的滑塊配合，對所述橫移滑臺的位移導向。
[0013]可選地，所述橫移體上的楔形臺與所述機體上的燕尾槽配合連接，并在一端通過螺栓緊固連接。
[0014]因此，本發明具有如下優點:1.在非越障型巡檢機器人平臺的基礎上增加了雙作業臂，拓展了機器人的功能，使機器人在巡線的同時，進行帶電檢修作業；2.雙作業臂的構型可完成不同的作業任務，特別是需要雙機械臂協同作業的任務，因此作業領域更為廣泛；
3.雙作業臂分別僅具有三自由度及四自由度；在滿足高空帶電作業任務的前提的下實現了機構設計的簡單化，避免了更高自由度(例如五自由度及以上)的結構設計，大大提高設備可靠性；4.在滿足工作空間的基礎上可互換作業末端，實現了機構的可重組；5.雙作業臂采用直角坐標型與關節型相結合的方式構型，便于控制和操作。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的一個實施例的裝配結構示意圖。
[0016]圖2為第一作業臂的一個實施例的裝配結構示意圖。
[0017]圖3為第二作業臂的一個實施例的裝配結構示意圖。
[0018]圖4為機體的一個實施例的局部剖視結構示意圖。
[0019]圖5為第二作業臂的一個實施例的剖視結構示意圖。
[0020]圖6為第一作業臂的一個實施例的旋轉關節剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。圖中，各標號所標示的零部件如下所述:機體1、固定臂2、行走部件3、線路夾持部件4、等電位部件5、第一作業臂6、第二作業臂7、轉軸座8、擺臂渦輪法蘭9、擺動臂10、升降導軌11、升降臂12、聯結塊13、縱移體14、縱移導軌15、縱移滑臺16、橫移體17、橫移導軌18、橫移滑臺
19、旋轉電機20、橫移電機21、電機齒輪22、絲桿齒輪23、橫移絲桿24、滑塊25、橫移螺母26、渦桿27、渦輪28、螺栓29、升降螺母30、螺母支桿31、升降絲桿32、縱移電機33、縱移絲桿34、縱移螺母35、升降電機36。
[0022]本發明的架空高壓輸電線路帶電檢修機器人包括非越障型巡檢機器人平臺以及雙作業機械臂。非越障型巡檢機器人平臺包括在機體I上反對稱布置的兩個固定臂2、聯接于固定臂2上的行走部件3和線路夾持部件4，以及與線路夾持部件4相聯接的等電位部件5。第一作業臂6和第二作業臂7分別布置于機體I左右兩側。當機器人需要進行帶電作業時，非越障型巡檢機器人攜帶第一作業臂6和第二作業臂7沿導線行駛至工作位，兩作業臂通過各關節的協同運動，分別攜帶相應的末端工具進行帶電作業。
[0023]第一作業臂6具有三個自由度，其包括旋轉關節、升降關節和縱移關節，以分別用于實現旋轉運動、升降運動及縱向往復運動，并通過三種運動的組合，最終實現在工作位處的各種作業動作。這三種關節分別由下述零部件互相配合來具體實施。對于旋轉關節的旋轉運動而言:旋轉電機20驅動蝸桿27，帶動渦輪28旋轉。渦輪28兩端分別與擺臂渦輪法蘭9和擺動臂10通過螺栓29連接，從而帶動擺動臂10繞渦輪28軸心線旋轉。轉軸座8承載各傳動件，并與機體I通過銷釘進行固接，使第一作業臂6與機體I相連。對于升降關節的往復運動而言:擺動臂10內的升降電機36驅動升降絲桿32旋轉，使與升降絲桿32配合使用的升降螺母30沿其軸線方向移動。升降螺母30與螺母支桿31螺紋配合，并由銷釘進行定位，螺母支桿31與聯結塊13通過螺釘進行固接，聯結塊13與升降臂12由銷釘連接，從而使升降臂12隨著升降螺母30 —同移動，擺動臂兩側邊對稱布置兩升降導軌11，為升降臂12的移動進行導向。聯結塊13頂面與縱移關節的縱移體14通過螺釘進行固接，對于縱移關節的往復運動而言:安裝于縱移體14內的縱移電機33驅動電機齒輪22旋轉，帶動與其相嚙合的絲桿齒輪23旋轉，使縱移絲桿34隨之轉動，與縱移絲桿34配合使