[發明專利]一種復雜線路環境下機器人多重絕緣防護系統

有效

• 申請號: 201410613044.1
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104354152A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 李玉華;趙玉良;戚暉;阮鵬程;李勇;吳觀斌;慕世友;任杰;孟瑜;高郎宏
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司電力科學研究院;山東魯能智能技術有限公司
• 主分類號: B25J3/00
• 分類號: B25J3/00;B25J19/00;H02G1/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種復雜線路環境下機器人多重絕緣防護系統。

背景技術

為了提高帶電作業的自動化水平和安全性，減輕操作人員的勞動強度和強電磁場對操作人員的人身威脅，從80年代起許多國家都先后開展了帶電作業機器人的研究。帶電作業機器人經過多年的研究與實踐，完成了實驗室樣機的研制，通過大量的現場試驗，驗證了機器人在配電網帶電作業中的需求與價值，同時也驗證了研究方案的可行性，設計的合理性。但機器人作業內容較為單一，不能涵蓋全部配電網帶電作業項目，機器人不能在復雜線路環境下開展作業，因此與配電網帶電作業的生產實際存在差距。系統工作在復雜線路環境下，必須保證人員和設備的安全性，而且不能造成線路短路等斷電事故，所以采取有效的絕緣措施，保證機器人的絕緣強度是機器人能否進行作業的首要條件。

申請人申請的中國專利ZL201020278798公開了一種高壓帶電作業機器人絕緣系統。它可使的高壓帶電作業機器人通過絕緣斗臂車進行相對地絕緣，通過光纖通信實現高壓線對人的絕緣，機械臂外包玻璃鋼、絕緣平臺外包玻璃鋼、邊相加遮蔽罩進行相間絕緣系統。該專利只是簡單的提出了一種高壓帶電作業機器人絕緣系統，但未能再對絕緣防護系統進行具體、深入地研究及探索，更未能提供一種實施方案用于復雜線路環境下機器人多重絕緣防護系統，使高壓帶電作業機器人無法充分發揮其優勢，更無法拓展新領域、新應用。

申請人申請的中國專利ZL201210095860.9公開了一種高壓帶電作業主從控制機器人作業平臺，包括機器人作業平臺支撐架、液壓升降平臺控制集成、機器人控制系統和絕緣斗。機器人作業平臺支撐架呈L型結構，通過螺栓連接到斗臂車絕緣升降臂末端；為液壓升降平臺控制集成、機器人操作系統和絕緣斗提供可靠支撐；液壓升降平臺控制集成位于絕緣斗右側，操作人員通過控制桿和操作柄，為機器人作業平臺提供升、降及旋轉運動，并供給主從控制機器人運動所需的液壓油源；機器人操作系統包括操控主手、液壓機械臂及相應控制模塊，采用主從控制液壓驅動，機械臂可以完全跟隨主手運動；操作人員站在絕緣斗內，操控主手可以遠程遙控機械臂夾持專用工具接觸線路完成各種高壓帶電作業。該專利只是簡單的提了一下高壓帶電作業機器人絕緣防護，機械臂底座也沒有加上絕緣伸縮機構，并且整個機械臂電控系統和機器人作業平臺支撐架沒有絕緣隔離，存在安全性問題，不能完成復雜線路環境下配電網帶電作業。

由此可見，現有應用技術中高壓帶電作業機器人絕緣系統仍存在較大的技術缺失，此種現狀已經嚴重制約著帶電作業機器人在電網中的實際應用和推廣。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種復雜線路環境下機器人多重絕緣防護系統，本系統平臺絕緣采用模塊設計，工藝美觀，工業程度高；整個電控系統采用絕緣外包或絕緣支撐結構，對人、機械臂安全性高；并且在6自由度機械臂基礎上增加基座絕緣伸縮冗余自由度，可以在不調整斗臂車位姿情況下，使機械臂能夠進入復雜線路環境開展作業。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種復雜線路環境下機器人多重絕緣防護系統，包括機器人平臺支架，所述機器人平臺支架上設有左右主手，左、右主手上分別設有左、右主手絕緣支撐，左、右主手絕緣支撐上連接對應的左、右主手控制器絕緣支撐；機器人平臺支架外部包裹有絕緣成型外殼，絕緣成型外殼上部安裝有絕緣攝像機支撐、絕緣頂棚；機器人平臺支架上設有左、右絕緣控制踏板，左絕緣控制踏板連接左絕緣拖鏈，左絕緣拖鏈連接左絕緣伸縮管，左絕緣伸縮管前端設有左機械臂絕緣支撐；右絕緣控制踏板連接右絕緣拖鏈，右絕緣拖鏈連接右絕緣伸縮管，右絕緣伸縮管前端設有右機械臂絕緣支撐；機器人平臺支架中間設有絕緣座椅，絕緣座椅下端固定有絕緣工具箱。

所述機器人平臺支架為硬鋁合金方管纏繞環氧玻璃布的結構。

所述平臺支架外包絕緣成型殼體，采用玻璃鋼開模具。

所述左機械臂絕緣支撐和左機械臂絕緣支撐的高度可調范圍375-475mm，采用復合玻璃鋼材料。

所述絕緣伸縮管伸縮范圍為630-950mm，采用復合玻璃鋼材料。

所述絕緣攝像機支撐采用玻璃鋼樹脂機械拉擠成型，單根玻璃鋼固定支撐。

所述絕緣座椅高度、前后距離可調，采用環氧樹脂做型材、鉚釘工藝制作。

所述斗臂車升降臂控制器絕緣支撐采用玻璃鋼環氧樹脂機械拉擠成型，兩塊玻璃鋼固定支撐，表面光滑，無氣泡、皺紋或裂開，連接可靠。

所述絕緣頂棚采用塑料模具成型件。