[實用新型]用于巡線機(jī)器人機(jī)械臂的模擬控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621065794.0
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN206185870U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜宗展;宋士平;馬伶
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南舜風(fēng)科技有限公司
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/18;B25J13/08
• 代理公司: 北京恩赫律師事務(wù)所11469
• 代理人: 趙文成

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電力巡視領(lǐng)域，特別是指一種用于巡線機(jī)器人機(jī)械臂的模擬控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

巡線機(jī)器人工作在架空高壓線路上，用來檢測線路及絕緣子、懸垂線夾等附屬部件的狀態(tài)，清理掛在線路上的雜物。通常巡線機(jī)器人通過滾輪在線路上行走，通過工作機(jī)械臂清理雜物以及輔助越障。

對于巡線機(jī)器人上的工作機(jī)械臂，目前主要有以下兩種控制方式：(1)編程控制：將事先編好的程序代碼上傳到機(jī)械臂的控制板上，機(jī)械臂按照程序指令做相應(yīng)動作，這種控制方式通常用在生產(chǎn)線上，每臺機(jī)械臂做重復(fù)、固定的工作；(2)遙控控制：使用遙控器、無線手柄等對機(jī)械臂進(jìn)行控制。這種控制方式中，依據(jù)通信協(xié)議，事先定義各按鍵、搖桿的功能，通過WiFi、紅外等通信方式控制。

但是由于電力線路通常較復(fù)雜，巡線過程中遇到的狀況不可預(yù)測，雜物的種類、大小未知，采用以上兩種控制方式會存在不能遠(yuǎn)程實時控制、準(zhǔn)確性低和效率低的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種既能通過地面上的模擬機(jī)械臂遠(yuǎn)程實時控制高壓線上巡線機(jī)器人的工作機(jī)械臂，又能保證巡線作業(yè)準(zhǔn)確、高效率進(jìn)行的用于巡線機(jī)器人機(jī)械臂的模擬控制系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供技術(shù)方案如下：

一方面，本實用新型提供一種用于巡線機(jī)器人機(jī)械臂的模擬控制系統(tǒng)，包括模擬機(jī)械臂和工作機(jī)械臂，其中：

所述模擬機(jī)械臂依據(jù)所述工作機(jī)械臂按一定比例制作，所述模擬機(jī)械臂包括鉸接設(shè)置在一底座上的第一連架桿，所述第一連架桿的末端鉸接有第一上臂，所述第一上臂的末端鉸接有第一小臂，所述第一小臂的末端鉸接有第一機(jī)械手，所述底座、第一連架桿、第一上臂、第一小臂和第一機(jī)械手的鉸接處均設(shè)置有測量旋轉(zhuǎn)角度的傳感器；

所述工作機(jī)械臂用于設(shè)置在巡線機(jī)器人上，所述工作機(jī)械臂包括鉸接設(shè)置在所述巡線機(jī)器人的機(jī)架上的第二連架桿，所述第二連架桿的末端鉸接有第二上臂，所述第二上臂的末端鉸接有第二小臂，所述第二小臂的末端鉸接有第二機(jī)械手，所述機(jī)架、第二連架桿、第二上臂、第二小臂和第二機(jī)械手的鉸接處均設(shè)置有驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

所述模擬機(jī)械臂的控制電路包括第一控制板，所述第一控制板的輸入端連接所述傳感器，所述第一控制板的輸出端經(jīng)轉(zhuǎn)換板連接有第一通訊模塊；

所述工作機(jī)械臂的控制電路包括第二控制板，所述第二控制板的輸入端連接有與所述第一通訊模塊進(jìn)行通信的第二通訊模塊，所述第二控制板的輸出端分別經(jīng)驅(qū)動板連接所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述第一機(jī)械手包括一對第一手指，所述第一手指包括相鉸接的第一節(jié)和第二節(jié)，所述第一節(jié)和第二節(jié)之間也設(shè)置有測量角度的傳感器；

所述第二機(jī)械手包括一對相互鉸接第二手指，所述第二手指的鉸接處也設(shè)置有驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述第二手指采用嚙合不完全齒輪相互連接，或者采用獨立驅(qū)動。

進(jìn)一步的，所述第一控制板的輸出端經(jīng)轉(zhuǎn)換板與第一通訊模塊、第二通訊模塊與第二控制板均通過串口連接，所述第一和第二通訊模塊均為無線模塊。

進(jìn)一步的，所述模擬機(jī)械臂的各鉸接處均采用阻尼關(guān)節(jié)，所述阻尼關(guān)節(jié)包括設(shè)置在相鄰兩臂鉸接處的蓋板、螺桿和所述傳感器，其中：

所述相鄰兩臂包括第一臂和第二臂，所述相鄰兩臂的鉸接處設(shè)置有限位結(jié)構(gòu)，所述蓋板包括中空的蓋板帽和設(shè)置在所述蓋板帽上的圓環(huán)狀凸臺，所述凸臺穿過所述第一臂的鉸接孔與所述第二臂的上表面接觸，所述蓋板和第一臂之間、所述第二臂和第一臂之間均設(shè)置有圓環(huán)形摩擦片，所述螺桿為中空螺桿，所述中空螺桿穿過所述蓋板和第一臂的鉸接孔，連接至所述第二臂的鉸接孔，將所述蓋板和第一臂鉸接在所述第二臂上；

所述傳感器包括基部和位于所述基部上的轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸自所述第二臂的鉸接孔穿入，從所述中空螺桿中伸出，所述傳感器上端配有傳感器軸套，所述傳感器的轉(zhuǎn)動軸固定在所述傳感器軸套上，所述傳感器軸套固定在所述第一臂上，所述傳感器的基部固定在所述第二臂上。

進(jìn)一步的，所述傳感器為電位器或旋轉(zhuǎn)編碼器，所述限位結(jié)構(gòu)為位于所述第二臂與第一臂的接觸面邊緣的限位凸臺。

進(jìn)一步的，所述蓋板的圓環(huán)狀凸臺的末端表面設(shè)置有若干等距的第一圓柱突起，所述第二臂的上表面設(shè)置有與所述第一圓柱突起相適應(yīng)的第一卡槽；所述傳感器的基部與所述第二臂接觸的表面上設(shè)置有第二圓柱突起，所述第二臂上設(shè)置有與所述第二圓柱突起相適應(yīng)的第二卡槽。

另一方面，本實用新型還提供一種上述的用于巡線機(jī)器人機(jī)械臂的模擬控制系統(tǒng)的控制方法，包括：