CN102975192A - 一种航空标志球自动装卸机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空标志球自动装卸机器人，它包括机器人本体、防摔落机构、航空标志球装卸结构，所述机器人本体前端与航空标志球装卸机构连接，所述机器人本体后端与防摔落机构连接，所述机器人本体包括主体框架，主体框架与电源装置和控制箱连接，本发明可以实现改进后航空标志球的自动安装和拆卸，大大节省了人力成本，提高了工作效率；本发明机器人本体结构简单，重量轻，具备防摔落装置，能够在架空线缆平稳运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动装卸机器人，尤其涉及一种航空标志球自动装卸机器人。
背景技术
根据国际民航组织和国家有关规定，凡在江河湖海主航道上空、机场周围（包括民用航空机场和军用航空机场）、高速公路上空、民航主航道下面及山谷之间架设的高压输电线路上均应安装醒目的航空标志球，以确保航空器与人员的安全。由于缺少必要的航空标志物而造成的飞机撞线事故频有发生，事故给电力生产和人民生命财产带来了巨大的损失。
一般情况下航空标志球安装在架空地线或OPGW线缆上，目前国内普遍采用人工安装方式，特别是在已有的高压输电线路上安装航空标志球，安装难度大，危险系数高。国内正在架设的高压输电线路多将航空标志球预先安装在地线上，航空标志球随高压输电线路被安装，但是后期的拆卸、维护困难。目前国内极少在已有高压输电线路上实施安装航空标志球的作业，特别是承载能力不强的老旧地线上安装，国外多采用直升飞机载人上线安装，这种安装方式对技术人员要求高，安装困难，费用高，同时伴随着生命危险。人工安装方式也会因为施工质量问题给输电线路安全运行留下隐患。
中国专利200910086384.2公开了一种输电线路警示球安装拆除机器人。机架上部设置主动轮和从动轮，机架的下部设置滑槽，并在滑槽内通过连杆连接夹紧轮，连杆在滑槽内滑动，带动夹紧轮上下运动，实现夹紧功能；机架的前端设置竖直齿轮带，齿轮带的另一端安装升降台；升降台上安装水平齿轮带，并在水平齿轮带上安装拉回电机；拉回电机上设置4个固定的拧紧电机；机架的顶部安装摄像头。专利所述警示球安装拆除机器人通过视觉对位实现螺栓拧紧和拧松，4个拧紧电机与警示球4个螺栓对位实现比较困难；机器人采用工作台升降方式安装警示球，对体积较大的航空标志球安装难于实现。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种航空标志球自动装卸机器人,它具有能够完成对改进后的航空标志球自动安装和拆卸的优点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种航空标志球自动装卸机器人，它包括机器人本体、防摔落机构、航空标志球装卸机构，所述机器人本体前端与航空标志球装卸机构连接，所述机器人本体后端与防摔落机构连接。
所述机器人本体包括主体框架，主体框架与电源装置和控制箱连接，所述主体框架上安装有行走电机和行走机构，所述行走机构包括电机轮，行走电机与电机轮连接，行走电机通过传输带带动主动轮转动，主动轮通过同步带带动同步轮同步转动，主动轮与主行走轮连接，同步轮与从行走轮连接，所述主体框架上安装有摄像头支架，摄像头支架上安装有摄像头。
所述航空标志球装卸机构包括连接板，连接板与电机座连接，电机座两侧分别安装有旋转电机和和手抓电机，所述旋转电机与旋转接头连接，手抓电机通过齿轮机构控制手抓的开合，所述齿轮机构与手抓安装在安装架上，安装架与电机座连接，安装架上还安装有导向轮，所述连接板与主体框架连接。
所述防摔落机构包括蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构与支撑架连接，支撑架上安装有夹爪电机，蜗轮蜗杆机构与夹爪连接。
所述主行走轮和从行走轮采用V型结构的橡胶材料。
所述机器人能够在带电情况下作业。
所述机器人通过远程遥控方式完成航空标志球的装卸作业。
本发明机器人本体能够沿架空地线或OPGW平稳运行，实现对改进后航空标志球的自动安装和拆卸。
安装航空标志球：人工登上塔顶，将机器人和改进后的航空标志球放置在杆塔一侧，控制夹爪电机闭合夹爪，然后控制机器人抓住航空标志球并完成对接，此时航空标志球两半球为打开状态，控制机器人行走将航空标志球推至安装地点，启动旋转电机将航空标志球锁紧在线缆上，利用图像无线传输技术实时观测航空标志球安装情况，完成安装后机器人行驶回杆塔处安装下一个航空标志球。
拆卸航空标志球：人工登上塔顶，将机器人放置在航空标志球安装侧，控制夹爪电机闭合夹爪，控制机器人沿线缆行走至航空标志球安装处，通过摄像头观察完成与航空标志球的对接，启动旋转电机解除航空标志球锁紧状态，拖回航空标志球至杆塔侧。
本发明的有益效果：本发明可以实现改进后航空标志球的自动安装和拆卸，大大节省了人力成本，提高了工作效率；本发明机器人本体结构简单，重量轻，具备防摔落装置，能够在架空线缆平稳运行；本发明与改进后航空标志球对接采用扳手头接口，能够完成存在一定误差情况下对接，避免了精确对位的难题，本发明具有准确度高、安装拆卸方便，结构简单，自动化程度高，安装费用低等特点。
附图说明
图1为航空标志球自动装卸机器人整体结构图；
图2为航空标志球自动装卸机器人前视图；
图3为航空标志球自动装卸机器人后视图；
图4为航空标志球自动装卸机器人右视图；
图5为机器人装卸航空标志球示意图。
其中，1、线缆，2、旋转接头，3、电机座，4、旋转电机，5、摄像头，6、摄像头支架，7、同步轮，8、同步带，9、主动轮，10、支撑架，11、夹爪电机，12、蜗轮蜗杆机构，13、夹爪，14、传输带，15、电机轮，16、控制箱，17、电源装置，18、主体框架，19、连接板，20、手抓电机，21、安装架，22、手抓，23、行走电机，24、主行走轮，25、从行走轮，26、导向轮，27、防摔落机构，28、机器人本体，29、航空标志装卸机构，30、航空标志球。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
图1所示为航空标志球装卸机器人整体结构图，主要由机器人本体28、航空标志球装卸机构29、防摔落机构27组成，所述机器人沿线缆1行走，能够与改进后的航空标志球对接，实现航空标志球的自动安装和拆卸。
如图2所示为航空标志球自动装卸机器人前视图；如图3所示为航空标志球自动装卸机器人后视图；如图4所示为航空标志球自动装卸机器人右视图；如图5所示为机器人装卸航空标志球示意图。
机器人本体包括主体框架18、电源装置17、控制箱16、行走电机23、行走机构、摄像头5等。电源装置17通过支架在主体框架18上，由电池组构成，为机器人沿线缆1行走提供动力来源；控制箱16安装在主体框架18上，可以通过无线遥控方式控制机器人行走，控制航空标志球装卸机构29作业，控制防摔落机构27的夹爪13开合；行走机构包括电机轮15、传输带14、同步轮7、同步带8、主动轮9、主行走轮24、从行走轮25等，行走电机23安装在主体框架18上，与电机轮15连接，主动轮9与主行走轮24连接，同步轮7与从行走轮25连接，行走电机23通过传输带14带动主动轮9转动，主动轮9通过同步带8带动同步轮7同步转动，控制行走电机23转动从而控制机器人本体28在线路上行驶，其中主行走轮24和从行走轮25采用V型结构的橡胶材料，能够适用不同线径并增大摩擦；摄像头5通过摄像头支架6安装在机器人本体28前端，能够通过无线图像传输装置实时观察航空标志球30的安装情况。
航空标志球装卸机构29主要由连接板19、旋转接头2、齿轮机构、安装架21、手抓22、电机座3、旋转电机4、手抓电机20、导向轮26等组成。航空标志球装卸机构29通过连接板19安装在机器人前端；旋转电机4和手抓电机20安装于电机座3上，旋转电机4与旋转接头2连接，通过旋转电机4旋转可以实现旋转接头2的正反转，其中旋转接头2采用扳手头型接口，能够在存在一定偏差情况下完成对接，手抓电机20通过齿轮机构控制手抓22的开合，齿轮机构与手抓22安装在安装架21上，安装架21与电机座3相连；导向轮26安装在安装架21上，起导向和支撑作用。
防摔落机构27包括支撑架10、蜗轮蜗杆机构12、夹爪13、夹爪电机11等，防摔落机构安装在机器人后端，能够防止机器人在线路行走过程的脱线摔落。夹爪电机11带动蜗轮蜗杆机构12转动，从而控制夹爪13的开合，机器人上线前夹爪13打开，上线后夹爪13闭合。
具体作业如图5所示，机器人与改进后的航空标志球30完成对接，通过转动旋转接头2，实现航空标志球的自动安装和拆卸。
本发明的工作原理：
本发明机器人本体能够沿架空地线或OPGW平稳运行，实现对改进后航空标志球30的自动安装和拆卸。
安装航空标志球30：人工登上塔顶，将机器人和改进后的航空标志球30放置在杆塔一侧，控制夹爪电机11闭合夹爪，控制机器人抓住航空标志球30并完成对接，此时航空标志球30两半球为打开状态，控制机器人行走将航空标志球30推至安装地点，启动旋转电机4将航空标志球30锁紧在线缆上，利用图像无线传输技术实时观测航空标志球30安装情况，完成安装后机器人行驶回杆塔处安装下一个航空标志球30。
拆卸航空标志球30：人工登上塔顶，将机器人放置在航空标志球30安装侧，控制夹爪电机11闭合夹爪13，控制机器人沿线缆1行走至航空标志球30安装处，通过摄像头5观察完成与航空标志球30的对接，启动旋转电机4解除航空标志球30锁紧状态，拖回航空标志球30至杆塔侧。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (5)
1. 一种航空标志球自动装卸机器人，其特征是，它包括机器人本体、防摔落机构、航空标志球装卸结构，所述机器人本体前端与航空标志球装卸机构连接，所述机器人本体后端与防摔落机构连接。
2. 如权利要求1所述一种航空标志球自动装卸机器人，其特征是，所述机器人本体包括主体框架，主体框架与电源装置和控制箱连接，所述主体框架上安装有行走电机和行走机构，所述行走机构包括电机轮，行走电机与电机轮连接，行走电机通过传输带带动主动轮转动，主动轮通过同步带带动同步轮同步转动，主动轮与主行走轮连接，同步轮与从行走轮连接，所述主体框架上安装有摄像头支架，摄像头支架上安装有摄像头。
3. 如权利要求1所述一种航空标志球自动装卸机器人，其特征是，所述航空标志球装卸机构包括连接板，连接板与电机座连接，电机座两侧分别安装有旋转电机和和手抓电机，所述旋转电机与旋转接头连接，手抓电机通过齿轮机构控制手抓的开合，所述齿轮机构与手抓安装在安装架上，安装架与电机座连接，安装架上还安装有导向轮，所述连接板与主体框架连接。
4. 如权利要求1所述一种航空标志球自动装卸机器人，其特征是，所述防摔落机构包括蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构与支撑架连接，支撑架上安装有夹爪电机，蜗轮蜗杆机构与夹爪连接。
5. 如权利要求1所述一种航空标志球自动装卸机器人，其特征是，所述主行走轮和从行走轮采用V型结构的橡胶材料。
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