CN105216002A - 高空机器人夹持手装置及其防感应电结构 - Google Patents

Abstract

一种高空机器人夹持手装置及其防感应电结构，用于带高压感应电的电力设备检修。所述夹持手装置主要包括：夹持手连接座、手指底座、夹持手指、手指滑槽、电机、电机转轮和弧形中联杆；所述防感应电结构安装在夹持手指内，主要包括：电磁矢量肢解部分、微开关、下拉电阻、电阻导通片和开关复位器。本发明通过在夹持手装置内部设置防感应电结构，采用电磁感应矢量肢解的方法，将高压感应电进行矢量肢解，肢解后的感应电通过特殊设计的微开关瞬时下拉大电阻，从而拉低感应电电位。本发明的高空机器人夹持手装置结构简单，操作灵活，在夹持手指中设置了防感应电结构，能够有效降低待检修设备的感应电电位，保障高空机器人的安全。

Description

高空机器人夹持手装置及其防感应电结构

技术领域

本发明属于输配电线路检修工具领域，特别是涉及一种高空机器人夹持手装置及其防感应电结构。

背景技术

电力输配电高压设备安装高度往往比较高，负责检修的试验人员为了维护设备通常不得不到高空进行作业。并且在现场进行试验的时候，一般除了被试验的设备处于检修停电状态外，周围相邻设备还都是带电运行的。这样试验人员就不可避免的置身于一个高压感应电环境中，一旦操作失误，被感应电伤害，损失是非常严重的。高空机器人就是为了避免人身伤害而设计的一种检修工具，也称为高空试验机器人或高空智能试验机器人。

高空试验机器人是针对电力试验而研发的一款机器人，它直接作业于户外变电站试验现场。在试验现场高空机器人对待检修电力设备进行接触时，也不可避免地要与带高压感应电压的设备接触，虽然遥控操作能够保障试验人员的安全，但是却无法保障高空机器人设备在高压感应电环境中的不被击毁。因此需要设计一种应用于高空机器人的结构简单、操控灵活的夹持手装置及其防感应电结构。

发明内容

针对前述的技术问题，本发明提供了一种高空机器人夹持手装置及其防感应电结构。本发明通过在夹持手装置内部设置防感应电结构，采用电磁感应矢量肢解的方法，将高压感应电进行矢量肢解，肢解后的感应电通过特殊设计的微开关瞬时下拉大电阻，从而拉低感应电电位。

本发明的技术方案具体如下：

一种高空机器人夹持手装置，主要包括：夹持手连接座、手指底座、夹持手指、手指滑槽、电机、电机转轮和弧形中联杆；夹持手连接座的上部开设有手指滑槽；手指底座有两个，分别设置在手指滑槽内的两端；夹持手指固定安装在手指底座上；夹持手连接座的中部设有贯通孔，电机固定安装在该贯通孔内；电机转轮固定安装在电机的输出轴上；电机转轮上固定有驱动杆；弧形中联杆有两个，其中一个弧形中联杆的其中一端与驱动杆的一端铰接，该弧形中联杆的另一端铰接在手指底座上。

一种高空机器人夹持手装置的防感应电结构，安装在高空机器人夹持手的夹持手指内，主要包括：电磁矢量肢解部分、微开关、下拉电阻、电阻导通片和开关复位器；其中，电磁矢量肢解部分与下拉电阻之间通过微开关串联连接；电阻导通片的一端连接在下拉电阻上，电阻导通片的另一端与开关复位器相连。

作为优选，应用于上述防感应电结构的电磁矢量肢解部分主要由：入电套管、电磁感应装置、肢解单元1和肢解单元2组成。

进一步地，在电磁矢量肢解部分与下拉电阻之间接入RC回馈电路单元。

作为优选，前述的电磁感应装置包括两个对称的感应部分；感应部分包括涡流感应板和旋转永磁体。

作为优选，肢解单元1采用弧电栅片单元，肢解单元2采用弧电处理电路。

作为优选，应用于上述防感应电结构的微开关主要包括：外壳、微开关接触片、测量电路、信号产生电路和触头；微开关接触片安装在夹持手装置的夹持手指上，通过引线与微开关的外壳连接。

作为优选，应用于上述防感应电结构的开关复位器主要包括：推杆、弹簧、动触点、静触点和电磁铁。

进一步地，电阻导通片与电磁铁相连。

本发明的高空机器人夹持手装置，其电机通过弧形中联杆带动手指底座在手指滑槽内滑动，由两个夹持手指完成夹持、释放动作。

在高空机器人夹持手装置刚接触带高压感应电设备的瞬间，防感应电结构的微开关将导通，防感应电结构中的电磁矢量肢解部分进行感应电矢量肢解，然后通过下拉大电阻下拉电位。微开关在感应电泄放处理完毕后自动断开。

本发明的高空机器人夹持手装置结构简单，操控灵活；通过在夹持手指中设置防感应电结构，能够有效拉低待检修设备的感应电电位，保障高空机器人的安全。

附图说明

图1是本发明中的高空机器人夹持手装置正面示意图。

图2是图1中的高空机器人夹持手装置的左视示意图。

图3是图1中的高空机器人夹持手装置的俯视示意图。

图4是图1中的高空机器人夹持手装置的仰视立体示意图。

图5是图1中夹持手指内部防感应电结构的示意图。

图6是图5中A部放大图。

图7图6中微开关的电气原理图。

图8是图6中所示的电磁矢量肢解部分的结构原理图。

图9是图8中肢解单元2的工作原理图。

图10是是图6中开关复位器的结构原理简图。

图中：1-夹持手连接座，2-手指底座，3-夹持手指，4-手指滑槽，5-电机，6-弧形中联杆，7-电机转轮，8-微开关，9-下拉电阻，10-电阻导通片，11-开关复位器，12-推杆，13-弹簧，14-动触点，15-静触点，16-电磁铁。

具体实施方式

参见附图1-4，本发明的高空机器人夹持手装置主要包括：夹持手连接座1、手指底座2、夹持手指3、手指滑槽4、电机5、电机转轮7和弧形中联杆6。其中，夹持手连接座1用于将夹持手结构安装在高空机器人的工作臂上，并作为手指底座2和电机5的安装座。夹持手连接座1底部设有连接高空机器人工作臂的固定结构。夹持手连接座1的上部开设有手指滑槽4，左右两个手指底座2分别设置在手指滑槽4内，手指底座2可在手指滑槽4内滑动。夹持手指3固定安装在手指底座2上。夹持手连接座1的中部设有贯通孔，电机5固定安装在该贯通孔内。电机转轮7固定安装在电机5的输出轴上，电机转轮7上固定有驱动杆。弧形中联杆6的其中一端与驱动杆的一端铰接，弧形中联杆6的另一端铰接在手指底座2上。

两个弧形中联杆6的弧度在水平方向上相反设置。电机5带动电机转轮7转动时，驱动杆就会驱动弧形中联杆6带动手指底座2在手指滑槽4内对向滑动，两个夹持手指3从而完成了夹持动作。电机5反向转动，则两个夹持手指3松开。

参见附图5，为了保护高空机器人的夹持手装置，在夹持手指3上或夹持手指3内部设置防感应电结构A。

参见附图6，该防感应电结构主要包括：电磁矢量肢解部分、微开关8、下拉电阻9、电阻导通片10和开关复位器11。其中，电磁矢量肢解部分与下拉电阻9之间通过微开关8串联；电阻导通片10一端连接在下拉电阻9上，电阻导通片10的另一端与开关复位器11相连。

参见附图7，本发明中的微开关8采用一种电容接近式开关，主要包括：外壳、微开关接触片、测量电路、信号产生电路和触头。它的微开关接触片类似电容器的一个极板，安装在夹持手指3上，微开关接触片通过引线与微开关8的外壳连接，微开关8的外壳则相当于电容器的另一个极板。微开关8的外壳通常接地或与高空机器人设备的机壳相连接。当夹持手指3移向带有高压感应电的设备时，所述电容器的介电常数将发生变化，从而使电容器的电容量发生变化，与微开关8的外壳相连的测量电路(图7中为LC感应电路)的状态也随之发生变化，信号产生电路生成控制信号以控制微开关8的触头接通或断开。微开关8可采用断路器结构或电子开关结构。

参见附图8，电磁矢量肢解部分主要由入电套管、电磁感应装置、肢解单元1和肢解单元2组成。其中，入电套管伸出夹持手指3外。电磁感应装置包括两个对称的感应部分。肢解单元1采用弧电(灭弧)栅片单元，肢解单元2采用弧电处理(灭弧)电路。

如附图9所示，电磁感应装置的感应部分包括涡流感应板和旋转永磁体。肢解单元2的弧电处理(灭弧)电路为二极管斩波正向电路。

在电力设备检修试验中，当高空机器人的夹持手装置接近带高压感应电的被检修设备后，微开关3首先动作，高压感应电被入电套管引入电磁感应装置中，两个感应部分吸取大量的高压感应电分别导入肢解单元1和肢解单元2。

在本发明中，采用弧电栅片单元的肢解单元1负荷大，采用弧电处理电路的肢解单元2负荷小，因而电磁矢量肢解处理后的感应电是不规则、不对称的，容易损害下拉电阻9，因此比较可行的技术手段是在电磁矢量肢解部分与下拉电阻9之间接入RC回馈电路单元。该RC回馈电路单元采用常规的积分电路，该积分电路将电磁矢量肢解部分中的输出电压处理为矩形波，然后提供给下拉电阻9。

开关复位器11用于断开入电套管。本发明一个实施例中的入电套管设置为两段，开关复位器11连接在两段入电套管之间。

附图10示出了开关复位器11的结构，其主要包括：推杆12、弹簧13、动触点14、静触点15和电磁铁16。见图10，推杆12依次贯穿一弹簧支撑板以及一块动触点支撑板，推杆12上部顶端设有永磁体，推杆12下端部固定设有另一块动触点支撑板，静触点支撑板与该另一块动触点支撑板相对设置，电磁铁16设置在静触点支撑板的下方正对推杆12处。该开关复位器11的工作原理是：与动触点支撑板相连的推杆12上设有永磁体，电磁铁16得电后将与静触点15接触的动触点14排斥开，动触点14脱离静触点15，完成断电工作。电磁铁16失电，动触点14在弹簧13的作用下回到与静触点15接触的位置。

综合以上的叙述，本发明的高空机器人夹持手装置及其防感应电结构的工作方法和工作过程是：操控电机5旋转，驱动夹持手指3动作，当待解除的电力设备上带有感应电时，夹持手指3上的微开关接触片将引发微开关8动作，从而引发电磁矢量肢解部分工作，肢解后的感应电被送入下拉电阻9，下拉电阻通过电阻导通片10引出至电磁铁16，开关复位器11断开入电套管，从而完成感应电的肢解与拉低，上述过程完成后开关复位器11则自动复位。

本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化应包括在本发明内。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种高空机器人夹持手装置，其特征在于：

所述夹持手装置主要包括：夹持手连接座、手指底座、夹持手指、手指滑槽、电机、电机转轮和弧形中联杆；其中，

夹持手连接座的上部开设有手指滑槽；

手指底座有两个，分别设置在手指滑槽内的两端；

夹持手指固定安装在手指底座上；

夹持手连接座的中部设有贯通孔，电机固定安装在该贯通孔内；

电机转轮固定安装在电机的输出轴上，电机转轮上固定有驱动杆；

弧形中联杆设有两个，弧形中联杆的其中一端与驱动杆的一端铰接，该弧形中联杆的另一端铰接在手指底座上。

2.一种高空机器人夹持手装置的防感应电结构，安装在如权利要求1所述的高空机器人夹持手装置的夹持手指内，其特征在于：

所述防感应电结构主要包括：电磁矢量肢解部分、微开关、下拉电阻、电阻导通片和开关复位器；其中，

电磁矢量肢解部分与下拉电阻之间通过微开关串联连接；

电阻导通片的一端连接在下拉电阻上，电阻导通片的另一端与开关复位器相连。

3.根据权利要求2所述的防感应电结构，其特征在于：

在电磁矢量肢解部分与下拉电阻之间接入RC回馈电路单元。

4.根据权利要求2所述的防感应电结构，其特征在于：

所述电磁矢量肢解部分主要由入电套管、电磁感应装置、肢解单元1和肢解单元2组成。

5.根据权利要求4所述的防感应电结构，其特征在于：

上述电磁感应装置包括两个对称的感应部分；

感应部分包括涡流感应板和旋转永磁体。

6.根据权利要求4所述的防感应电结构，其特征在于：肢解单元1采用弧电栅片单元，肢解单元2采用弧电处理电路。

7.根据权利要求2所述的防感应电结构，其特征在于：

上述微开关主要包括：外壳、微开关接触片、测量电路、信号产生电路和触头；

微开关接触片安装在夹持手装置的所述夹持手指上，通过引线与微开关的外壳连接。

8.根据权利要求2所述的防感应电结构，其特征在于：

上述开关复位器主要包括：推杆、弹簧、动触点、静触点和电磁铁。

9.根据权利要求8所述的防感应电结构，其特征在于：

电阻导通片与电磁铁相连。