[實用新型]配電網作業機器人、工具快換裝置及其控制系統

有效

• 申請號: 202021080852.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN212399600U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 張銅;張黎明;張昕;胡益菲;季大龍;郭向軍;郭新;于從文;李聰利;路菲;高巍;徐善軍;任書楠;郭俊龍;孫霄偉;渾連明
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司;北京國電富通科技發展有限責任公司;國網電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J19/02;B25J19/00;H02G1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本實用新型公開了一種配電網作業機器人、工具快換裝置及其控制系統、方法，包括安裝在機械臂上的機械臂側夾具、安裝在工具上的工具側夾具以及連接機械臂和工具側夾具的工具放置架；所述工具側夾具與機械臂側夾具通過鎖緊機構旋轉鎖緊本實用新型還包括設于機械臂的傳感器模塊、控制模塊以及與控制模塊連接的人機交互模塊；傳感器模塊采集機械臂插拔快換裝置時產生的受力數據，并將數據傳輸至控制模塊。本實用新型的工具快換裝置結構巧妙精簡，自身重量輕，各結構連接處穩定性強，提高了工具的切換的效率和準確性。在室外帶電作業環境中實用性強，同時具備氣路和電路接口擴展功能。

技術領域

本實用新型涉及一種配電網作業機器人工具快換裝置及其控制系統、方法。

背景技術

配網帶電作業機器人根據作業種類需要配備不同工具，機器人專用末端工具分為剝線工具、線夾安裝工具、絕緣罩安裝工具、斷線工具、接地環安裝工具等，機器人根據作業種類和流程使用不同的工具，要求能夠安全穩定便捷的更換不同的工具。現有的更換方式分為手動更換和自動更換，手動更換采用人工手動拆裝，自動更換無需人工參與。

傳統的手動更換專用末端工具方式在高空作業時安全性沒有保證，并且耗費大量體力，安裝精度不高，耗費的時間長，自動化程度低。現有的自動快換裝置，必須提供額外的動力，氣動裝置需要外接氣管，電動裝置需要外接電線，增加了快換裝置的體積，作業工程中降低了可靠性。目前快換裝置結構復雜重量大，室外實際線路帶電作業實用性不高。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型旨在提供一種高效、簡便、無需額外動力的配電網作業機器人、工具快換裝置及其控制系統、方法，為了精簡現有自動快換裝置結構，增加快換裝置和末端工具室外實際線路帶電作業的實用性。

技術方案：本實用新型的一種配電網作業機器人工具快換裝置，用于安裝于機器人機械臂末端與工具之間，包括用于安裝在機械臂上的機械臂側夾具以及安裝在工具上的工具側夾具；所述工具側夾具與機械臂側夾具通過鎖緊機構旋轉鎖緊；所述工具側夾具包括能相對轉動的第一夾具層和第二夾具層，工具側夾具固定在工具放置架內，第一夾具層側部設有撥片，撥片嵌入工具放置架上對應形狀的凹槽內；機械臂帶動機械臂側夾具旋轉，使機械臂側夾具與工具側夾具分離或鎖緊。

本實用新型的配電網作業機器人，包括平臺以及設于平臺上的機械臂，還包括快換裝置和通過快換裝置放置在平臺上的工具，所述快換裝置基于上述的配電網作業機器人工具快換裝置。

本實用新型的配電網作業機器人工具快換裝置控制系統，包括設于機械臂的傳感器模塊、控制模塊以及與控制模塊連接的人機交互模塊；所述傳感器模塊采集機械臂插拔快換裝置時產生的受力數據，并將數據傳輸至控制模塊；所述控制模塊根據采集的數據，計算機械臂各關節扭矩及工具側夾具的插孔位置，并控制機械臂動作；人機交互模塊，用于顯示數據、操作界面，通過人機交互模塊的反饋調整、控制機械臂動作。

有益效果：與現有技術相比，本實用新型具有如下顯著優點：

(1)本專利中的工具快換裝置結構巧妙精簡，自身重量輕，鎖緊機構和過度法蘭上卡舌卡槽的設計，能夠使夾具和過度法蘭同時鎖緊，提高了整體結構的連接強度，連接處穩定性強，拆卸更換時更加快速方便。

(2)通過設置傳感器實時監測機械臂參數和工具位置參數，反饋控制工具的更換動作，提高了工具的切換的效率和準確性。在室外帶電作業環境中實用性強，同時具備氣路和電路接口擴展功能，對工具的類型適用性廣。

附圖說明

圖1為本實用新型的機械臂結構示意圖；

圖2為本實用新型連接工具的結構示意圖；

圖3為本實用新型的夾具結構示意圖；

圖4為本實用新型的機械臂側夾具結構示意圖；

圖5為本實用新型的局部結構示意圖；