一种绝缘子检测机器人运动控制装置

技术领域

本发明涉及绝缘子带电检测领域，尤其是涉及一种绝缘子检测机器人运动控制装置。

背景技术

变电站线路、设备、构架密集，空间布局复杂，检测机器人需要在设备构架上爬行，跨越绝缘子串爬行到架空线路上，再通过绝缘子串跨越到相邻的架空线路。

传统检测机器人运动方式较为单一，难以适应不同的线路，在运动检测过程中无防护措施，容易断电掉落。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种绝缘子检测机器人运动控制装置，能够有效控制整体的运动途径，并与检测、报警、数据传输等环节紧密配合，从而实现各个功能，有效避免因断电而使整体掉落。

技术方案：一种绝缘子检测机器人运动控制装置，包括一号支撑座、二号支撑座、一号安装台、二号安装台、控制台、防护机构，一号支撑座与二号支撑座平行间隔设置，两者之间设有一号安装台、二号安装台，一号安装台与二号安装台相对间隔设置并分别与一号支撑座、二号支撑座滑动连接，控制台设置于一号安装台与二号安装台之间，其相对两侧分别与一号支撑座、二号支撑座连接，一号安装台、二号安装台的上方分别设有一个防护机构，防护机构呈倒扣的U型结构，其两端分别与一号支撑座、二号支撑座滑动连接。

进一步的，一号支撑座包括一号支撑主体、一号滑座，一号支撑主体为长方体结构，一号支撑主体上沿其长度方向间隔开设有两条长槽一，每个长槽一中滑动连接有一个一号滑座，每个一号滑座的内侧面对应与一号安装台或二号安装台连接，外侧面与对应的一个防护机构连接。

进一步的，二号支撑座包括二号支撑主体、二号滑台、传动丝杠，二号支撑主体为长方体结构，其两端的上表面对称安装有两个传动丝杠，每个传动丝杠的移动部分别与一个二号滑台连接，每个二号滑台的内侧面对应与一号安装台或二号安装台连接，外侧面与对应的一个防护机构连接。

进一步的，防护机构包括电机箱、保险杆、活动杆，电机箱设置于一号支撑座的外侧面上并与其滑动连接，电机箱的转动轴朝上设置并与保险杆的一端连接，保险杆的另一端固定连接有活动杆。

最佳的，保险杆呈L型，其一端与电机箱连接，另一端通过电机箱转动从上跨越至二号支撑座一侧。

进一步的，防护机构还包括锁紧箱、导柱、齿轮、导向孔、齿板、顶柱，锁紧箱设置于二号支撑座的外侧面上并与其滑动连接，锁紧箱的内部转动设有齿轮，导柱的一侧沿其长度方向固定连接有齿板，锁紧箱的内部开设有导向孔，导柱竖直设置并穿设于导向孔中，使齿板与齿轮啮合，导柱的顶端固定有顶柱。

最佳的，顶柱与活动杆对应设置，顶柱插入活动杆的内部时，防护机构形成倒扣的U型结构。

进一步的，一号支撑座、二号支撑座上分别设有一个机械手，两个机械手分别通过一个连接臂与对应的一号支撑座或二号支撑座的顶部连接。

进一步的，控制台的顶部固定安装有探测针。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明通过对二号支撑座、一号安装台和二号安装台处的工作部件通电，开始读取内存信息，进入并完成初始化，等待控制指令，受到控制指令并进行检测，再进行运动控制，行走控制指令可将整体移动到指定位置，通过合理规划和控制各个关节电机的运转，从而控制整体的运动途径，并与检测、报警、数据传输等环节紧密配合，从而实现各个功能。

2、本发明的电机箱内部电机可带动保险杆转动至对应的一号安装台和二号安装台上方，L形的保险杆横在导线上方，齿轮由自带电机带动旋转，可通过齿板带动导柱上下移动，导柱带动顶柱进入活动杆的内部可完成闭环，以起到防掉落的作用，有效避免机械手因断电而使整体掉落。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为二号安装台端部结构示意图；

图3为电机箱的结构示意图；

图4为锁紧箱的剖面结构示意图；

图5为本发明整体工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种绝缘子检测机器人运动控制装置，如图1～4所示，包括一号支撑座1、二号支撑座2、一号安装台3、二号安装台4、控制台5、防护机构，一号支撑座1、二号支撑座2上分别设有一个机械手42，两个机械手42分别通过一个连接臂41与对应的一号支撑座1或二号支撑座2的顶部连接，控制台5的顶部固定安装有探测针51。

一号支撑座1与二号支撑座2平行间隔设置，两者之间设有一号安装台3、二号安装台4，一号安装台3与二号安装台4相对间隔设置并分别与一号支撑座1、二号支撑座2滑动连接，控制台5设置于一号安装台3与二号安装台4之间，其相对两侧分别与一号支撑座1、二号支撑座2连接。一号安装台3、二号安装台4的上方分别设有一个防护机构，防护机构呈倒扣的U型结构，其两端分别与一号支撑座1、二号支撑座2滑动连接。

一号支撑座1包括一号支撑主体、一号滑座11，一号支撑主体为长方体结构，一号支撑主体上沿其长度方向间隔开设有两条长槽一，每个长槽一中滑动连接有一个一号滑座11，每个一号滑座11的内侧面对应与一号安装台3或二号安装台4连接，外侧面与对应的一个防护机构连接。

二号支撑座2包括二号支撑主体、二号滑台7、传动丝杠21，二号支撑主体为长方体结构，其两端的上表面对称安装有两个传动丝杠21，每个传动丝杠21的移动部分别与一个二号滑台7连接，每个二号滑台7的内侧面对应与一号安装台3或二号安装台4连接，外侧面与对应的一个防护机构连接。

防护机构包括电机箱6、保险杆61、活动杆62、锁紧箱8、导柱81、齿轮82、导向孔83、齿板84、顶柱85，电机箱6设置于一号支撑座1的外侧面上并与其滑动连接，电机箱6的转动轴朝上设置并与保险杆61的一端连接，保险杆61的另一端固定连接有活动杆62。锁紧箱8设置于二号支撑座2的外侧面上并与其滑动连接，锁紧箱8的内部转动设有齿轮82，导柱81的一侧沿其长度方向固定连接有齿板84，锁紧箱8的内部开设有导向孔83，导柱81竖直设置并穿设于导向孔83中，使齿板84与齿轮82啮合，导柱81的顶端固定有顶柱85。

顶柱85与活动杆62对应设置，保险杆61呈L型，其一端与电机箱6连接，另一端可通过电机箱6的旋转，从上方跨越至二号支撑座2一侧，从而可使顶柱85插入活动杆62的内部，此时，防护机构形成倒扣的U型结构。

如图5所示，工作时，二号支撑座2、一号安装台3和二号安装台4处的工作部件通电，开始读取内存信息，进入并完成初始化，等待控制指令，受到控制指令并进行检测，再进行运动控制，行走控制指令可将整体移动到指定位置，一号安装台3和二号安装台4的机械手42打开抱紧导线，沿导线移动时，对应一号安装台3的机械手42打开并收缩，传动丝杠21带动对应一号安装台3的二号滑座7向二号安装台4方向移动，一号安装台3的机械手42再伸出并抱紧导线，二号安装台4的机械手42打开并收缩，传动丝杠21带动对应二号安装台4的二号滑座7向远离一号安装台3方向移动，二号安装台4的机械手42再伸出并抱紧导线，按此步骤可沿导线横向移动至指定位置，通过探测针51对该处的绝缘子进行检测，当检测线路上有引流线时，二号安装台4打开并收缩，一号安装台3的连接臂41顺时针旋转135度，二号安装台4的连接臂41顺时针旋转45度，此时一号安装台3与二号安装台4的位置交换，即可绕开引流线，换位后二号安装台4伸出抓紧绝缘子，一号安装台3打开并收缩，二号安装台4顺时针旋转135度，一号安装台3顺时针转45度，一号安装台3与二号安装台4的位置再次交换，探测针51依次对绝缘子进行检测，当整体运动到绝缘子与构架横梁相接处时，二号安装台4打开并收缩，一号安装台3逆时针旋转90度，二号安装台4逆时针旋转90度，对准横梁位置，二号安装台4伸出抓紧横梁，此时一号安装台3与二号安装台4的位置交换，一号安装台3打开并收缩，一号安装台3和二号安装台4逆时针旋转，使一号支撑座1和二号支撑座2与横梁平行，一号安装台3与二号安装台4的位置再次交换，一号安装台3伸出抓紧横梁，即可在横梁上运动，电机箱6内部电机可带动保险杆61转动至对应的一号安装台3和二号安装台4上方，L形的保险杆61横在导线上方，齿轮82由自带电机带动旋转，可通过齿板84带动导柱81上下移动，导柱81带动顶柱85进入活动杆62的内部可完成闭环，以起到防掉落的作用，有效避免机械手42因断电而使整体掉落。

本发明工作原理：

机械手42包括驱动和制动装置，连接臂41包括驱动装置和角度控制装置，一号安装台3、二号安装台4和控制台5处安装有整体的控制设备和各种传感器、检测和执行设备，通过一号安装台3、二号安装台4和控制台5的传感器进行障碍目标识别，并根据障碍的特点，采用相应的避障策略，当整体在无障碍的线路上运行时，采用蠕动伸缩的运动方式平稳前进，一号安装台3和二号安装台4的机械手42打开抱紧导线，沿导线移动时，对应一号安装台3的机械手42打开并收缩，传动丝杠21带动对应一号安装台3的二号滑座7向二号安装台4方向移动，一号安装台3的机械手42再伸出并抱紧导线，二号安装台4的机械手42打开并收缩，传动丝杠21带动对应二号安装台4的二号滑座7向远离一号安装台3方向移动，二号安装台4的机械手42再伸出并抱紧导线，按此步骤可沿导线横向移动至指定位置，通过探测针51对该处的绝缘子进行检测，当遇到绝缘子后，整体将判断绝缘子的相对位置，通过连续的两次摆臂动作，跨越绝缘子并同时进行检测，在整体运动过程中，为防止突发断电时而下坠，在关节驱动处电机采用大扭力步进电机驱动，同时电机箱6内部电机可带动保险杆61转动至对应的一号安装台3和二号安装台4上方，L形的保险杆61横在导线上方，齿轮82由自带电机带动旋转，可通过齿板84带动导柱81上下移动，导柱81带动顶柱85进入活动杆62的内部可完成闭环，以起到防掉落的作用，机械手42采用了齿条齿轮的啮合机构来完成张合运动，靠红外光电管来控制其极限位置，采用加装在手爪接触面上的力传感器来控制抓力的大小，整体的机身、驱动臂等都采用空心薄壁机构，使得零件重量较轻，在连接处，采用高强度的螺栓连接，转动关节处，选用了高精度的轴承，使得运转灵活，磨损小，通过合理规划和控制各个关节电机的运转，从而控制整体的运动途径，并与检测、报警、数据传输等环节紧密配合，从而实现各个功能。