[發明專利]一種帶電作業機器人拆裝避雷器的方法

有效

• 申請號: 201810227802.4
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108616076B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 郭毓;蘇鵬飛;吳巍;饒志強;吳禹均;郭健;吳益飛;肖瀟;郭飛;虞文杰
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種帶電作業機器人拆裝避雷器的方法，其特征在于，基于機器人平臺上的主機械臂、副機械臂和采集作業場景圖像數據的攝像頭，通過控制室控制機械臂完成以下工作：

副機械臂夾持避雷器上端高壓引線；主機械臂抓緊避雷器上端，主機械臂末端氣動扳手將避雷器上螺母對準并拆除上端螺母；副機械臂夾持高壓引線使高壓引線與避雷器上端螺栓完全脫離；

主機械臂氣動扳手向下移動套準避雷器上端螺母，將拆除的上螺母重新安裝到避雷器上螺栓處后松開避雷器；主機械臂旋轉180度后抓緊避雷器下端位置，拆除下螺母，使下螺母與避雷器脫離；主機械臂夾持避雷器向上抬起一段距離，使固定避雷器螺栓與橫擔脫離，將拆下的避雷器安裝在工具箱上；

主機械臂夾住新避雷器下端，對準并拆下新避雷器下螺母，將下螺母與避雷器脫離；主機械臂夾住新避雷器向上移動與工具箱脫離；主機械臂夾持新避雷器到橫擔上方，使新避雷器下端固定螺栓插入到橫擔上的固定孔中；將下螺母與新避雷器下端螺栓套準并擰緊；主機械臂抓緊新避雷器，對準并拆除上螺母，并使其脫離避雷器上螺栓；副機械臂夾持高壓引線移動到新的避雷器上端附近，并使高壓引線末端固定孔穿入新避雷器上端螺栓；主機械臂擰緊上螺母；

所述副機械臂通過末端的第一氣動夾具夾持高壓引線，所述主機械臂通過末端的第二氣動夾具完成夾持避雷器并擰動螺母；

所述第二氣動夾具包括第一氣動夾具、固定板、直線氣缸、導軌、滑塊、安裝板、氣動扳手、第一轉角氣缸、第二轉角氣缸；

所述固定板與主機械臂的末端相連；所述第一氣動夾具設置在固定板的下端，用于夾持避雷器；所述直線氣缸設置在固定板的上端，直線氣缸的活塞桿與安裝板相連；所述氣動扳手固定在安裝板上，氣動扳手底部設有套筒，用于旋轉避雷器上的螺母；所述套筒正對第一氣動夾具的夾爪中間；所述安裝板兩端分別固定有滑塊；所述固定板上還設有兩個導軌，所述導軌軸向與直線氣缸的軸向平行，所述滑塊可沿導軌上下滑動；所述氣動扳手下端設有第一轉角氣缸，所述轉角氣缸上連接有兩個L形擋板；所述兩個L形擋板之間設有間隙，用于避開待擰螺母上的螺桿；未工作狀態，兩個L形擋板位于套筒側邊，螺母擰松后，第一轉角氣缸帶動L形擋板轉向套筒下端，兩個L形擋板支撐螺母下端兩側，避免螺母從套筒內脫落；所述第二轉角氣缸固定在氣動扳手上端，所述第二轉角氣缸連接有夾塊，夾塊上設有凹槽，凹槽卡入氣動扳手上的正反轉旋鈕，第二轉角氣缸轉向帶動夾塊旋轉，從而帶動旋鈕轉動，實現氣動扳手的正反轉。

2.根據權利要求1所述的一種帶電作業機器人拆裝避雷器的方法，其特征在于，所述第一氣動夾具包括兩個固定塊、第一氣缸、兩個相對設置的夾爪；所述第一氣缸設置在兩個固定塊之間，兩個固定塊末端連接有夾爪；一個固定塊與副機械臂末端相連；另一個固定塊可在第一氣缸的帶動下，相對前述固定塊來回移動，從而帶動兩個夾爪夾持高壓引線。

3.根據權利要求1所述的一種帶電作業機器人拆裝避雷器的方法，其特征在于，所述夾爪中心設有半圓形凹槽，以卡入避雷器的外圓環。

4.根據權利要求1所述的一種帶電作業機器人拆裝避雷器的方法，其特征在于，所述攝像頭包括全景攝像頭、雙目攝像頭；所述全景攝像頭用以采集作業場景的圖像數據，將圖像數據通過機器人平臺的通信模塊發送給控制室；所述主機械臂和副機械臂上均設有雙目攝像頭，用以采集作業場景的圖像數據，將圖像數據發送給控制室；所述控制室包括第一工控機、第二工控機、顯示器、主遙操作桿、副遙操作桿、通信模塊；所述主遙操作桿和副遙操作桿分別對應主機械臂和副機械臂，構成主從操作關系；第二工控機內置圖像處理器和帶電作業動作序列庫、顯示屏和主操作手位于控制室內；所述攝像頭采集的作業場景圖像發送給第二工控機，圖像處理器對作業場景圖像進行處理后獲的3D虛擬作業場景，并送顯示器顯示。

5.根據權利要求1所述的一種帶電作業機器人拆裝避雷器的方法，其特征在于，所述機器人平臺還設有放置第一氣動夾具、第二氣動夾具、氣動扳手作業工具的工具箱；所述工具箱上還設有避雷器的擺放架，所述擺放架結構與橫擔結構相同，其上設有多個安裝孔。

6.根據權利要求1所述的一種帶電作業機器人拆裝避雷器的方法，其特征在于，在作業前，副機械臂和主機械臂夾持絕緣遮蔽材料對帶電體進行絕緣遮蔽；在作業完畢后，副機械臂和主機械臂清除覆蓋在帶電體上的絕緣遮蔽材料。