CN107116532B - 一种子母构型的索并联机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种子母构型的索并联机器人，用于解决现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差，尤其是需要靠近看表显读数时，容易产生绳索和设备的干涉与缠绕等问题的技术问题。本发明实施例包括：第一驱动索固定器、第一驱动索、第一驱动器、母机器人、第二驱动索、子机器人、第二驱动器；第一驱动索的一端与母机器人连接，第一驱动索的另一端与第一驱动索固定器连接；第一驱动器与第一驱动索的另一端连接，用于控制驱动母机器人；母机器人通过第二驱动索与子机器人连接；第二驱动器与第二驱动索连接，用于控制驱动子机器人。
Description
技术领域
本发明涉及索并联机器人领域，尤其涉及一种子母构型的索并联机器人。
背景技术
索并联机器人一直以来都是并联机器人的一个重要分支，在空中摄影、信号接收位置调整、搬运、加工等领域有着重要的应用。
目前，我国电网系统中，室内变电站越来越多，对室内巡检机器人的需求也越来越大。当前巡检解决方案一般是采用轨道式机器人，但受限于轨道布置位置和成本，推广范围有限。索并联机器人在空中运行，可有效避障且可抵达绝大多数地方，是室内巡检的可行方案之一。
现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差。尤其是需要靠近看表显读数时，容易产生绳索和设备的干涉与缠绕等问题。
发明内容
本发明实施例公开了一种子母构型的索并联机器人，用于解决现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差，尤其是需要靠近看表显读数时，容易产生绳索和设备的干涉与缠绕等问题的技术问题。
本发明实施例提供了一种子母构型的索并联机器人，包括：
第一驱动索固定器、第一驱动索、第一驱动器、母机器人、第二驱动索、子机器人、第二驱动器；
第一驱动索的一端与母机器人连接，第一驱动索的另一端与第一驱动索固定器连接；
第一驱动器与第一驱动索的另一端连接，用于控制驱动母机器人；
母机器人通过第二驱动索与子机器人连接；
第二驱动器与第二驱动索连接，用于控制驱动子机器人。
优选地，第二驱动器安装搭载于母机器人或子机器人上，用于通过第二驱动索控制驱动子机器人进行垂直运动或俯仰运动。
优选地，母机器人上安装搭载有旋转控制器，用于控制子机器人进行旋转动作。
优选地，母机器人上安装搭载有红外检测设备和/或可见光检测设备和/或声音检测设备和/或温度检测设备。
优选地，子机器人上安装搭载有红外检测设备和/或可见光检测设备和/或声音检测设备和/或温度检测设备。
优选地，子机器人上搭载有电池。
优选地，母机器人上搭载有无线通信设备，用于与控制中心进行通讯连接。
优选地，第一驱动器包括程控步进电机。
优选地，第一驱动索为绝缘绳或非绝缘绳。
优选地，第二驱动索为绝缘绳或非绝缘绳。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供了一种子母构型的索并联机器人包括：第一驱动索固定器、第一驱动索、第一驱动器、母机器人、第二驱动索、子机器人、第二驱动器；第一驱动索的一端与母机器人连接，第一驱动索的另一端与第一驱动索固定器连接；第一驱动器与第一驱动索的另一端连接，用于控制驱动母机器人；母机器人通过第二驱动索与子机器人连接；第二驱动器与第二驱动索连接，用于控制驱动子机器人。本实施例中将机器人分解为子母两个机器人，并且分别通过柔性驱动索进行驱动，使得母机器人负责控制机器人整体的水平位置和子机器人的朝向，并且由第二驱动器通过柔性绳索驱动子机器人控制绳索调整俯仰角度和高度，如此通过子母机器人的配合使用，可在有障碍空间内接近设备显示屏或表读取相应参数，完成巡检任务，有效降低工作劳动强度，降低变电站运维成本，提高正常巡检作业和管理的智能化和自动化水平，为智能变电站和无人值守变电站提供检测手段和全方位的安全保障，解决了现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差，尤其是需要靠近看表显读数时，容易产生绳索和设备的干涉与缠绕等问题的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例中提供的一种子母构型的索并联机器人的结构示意图。
图示说明，A为第一驱动索固定器；B为第一驱动索；C为母机器人；D为第二驱动索；E为子机器人，F为第一驱动器。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种子母构型的索并联机器人，解决了现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差，尤其是需要靠近看表显读数时，容易产生绳索和设备的干涉与缠绕等问题的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中提供的一种子母构型的索并联机器人的一个实施例包括：
第一驱动索固定器A、第一驱动索B、第一驱动器F、母机器人C、第二驱动索D、子机器人E、第二驱动器；
第一驱动索B的一端与母机器人C连接，第一驱动索B的另一端与第一驱动索固定器A连接；
第一驱动器F与第一驱动索B的另一端连接，用于控制驱动母机器人C；
母机器人C通过第二驱动索D与子机器人E连接；
第二驱动器与第二驱动索D连接，用于控制驱动子机器人E。
进一步地，第二驱动器安装搭载于母机器人C或子机器人E上，用于通过第二驱动索D控制驱动子机器人E进行垂直运动或俯仰运动。
进一步地，母机器人C上安装搭载有旋转控制器，用于控制子机器人E进行旋转动作。
进一步地，母机器人C上安装搭载有红外检测设备和/或可见光检测设备和/或声音检测设备和/或温度检测设备。
进一步地，子机器人E上安装搭载有红外检测设备和/或可见光检测设备和/或声音检测设备和/或温度检测设备。
进一步地，子机器人E上搭载有电池。
进一步地，母机器人C上搭载有无线通信设备，用于与控制中心进行通讯连接。
进一步地，第一驱动器F包括程控步进电机或其他的可程控的驱动电机。
进一步地，第一驱动索B为绝缘绳或非绝缘绳，可根据现场实际需要对驱动索进行选择绝缘绳或非绝缘绳。
进一步地，第二驱动索D为绝缘绳或非绝缘绳，可根据现场实际需要对驱动索进行选择绝缘绳或非绝缘绳。
本发明中，母机器人C主要负责水平位置定位，子机器人E通过第二驱动索D实现竖直方向定位，在母机器人C水平定位稳定之后，母机器人C可以通过第二驱动索D将子机器人E垂直下落或进行俯仰动作或者旋转动作，从而使得子机器人E可以顺利完成巡检任务，能够解决在布置有大量设备的环境中索并联机器人在低空运行的问题，无需安装轨道，安装方便、巡检能力强，还可以解决在存放有设备的空间中巡检机器人靠近设备读数等问题，且第二驱动索D基本与地面垂直，与设备干涉可能性小。
为了便于理解，以下将以一具体实施例说明本发明提供的一种子母构型的索并联机器人的工作原理。
一、根据需要选配机器人及巡检设备
本实施例为针对室内变电站GIS设备的巡检机器人，巡检任务包括：表显读数记录、关键点温度测量、关键设备状态观察三项任务。
1、各模块选型
第一驱动索固定器A：本实施例以4索并联驱动系统为例；
第一驱动索B：可选用轻质绝缘绳即可；
母机器人C：本实施例选择搭载第二驱动器、子机器人E旋转控制器、室温测量传感器、超声雷达及母机器人C电池，子机器人E只搭载必须搭载的设备，减轻重量。
第二驱动索D：选用轻质绝缘绳；
子机器人E：搭载红外、可见光摄像头、电池、超声雷达反馈装置；
第一驱动器F：程控步进电机控制。
母机器人C、子机器人E不巡检时可运动到无线充电平台充电，巡检中采用无线通讯的方式与控制台联系，并同步各索驱动器的动作。
2、实施过程
一般可按如下流程驱动机器人抵达相应位置进行巡检：
母机器人C收起子机器人E驱动索，子、母机器人C停留在高处位置；
驱动母机器人C到达巡检位置上空；
母机器人C驱动子机器人E下降到达巡检位置；
母机器人C驱动子机器人E的第二驱动索，调整子机器人E的姿态；
记录相应数据，包括母机器人C记录室温、位置和子机器人E拍照、红外测温；
数据传回控制中心进行处理；
母机器人C回收子机器人E；
驱动母机器人C去往另一个巡检位置或结束巡检任务返回充电平台。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种子母构型的索并联机器人，其特征在于，包括：
第一驱动索固定器、第一驱动索、第一驱动器、母机器人、第二驱动索、子机器人、第二驱动器；
所述第一驱动索的一端与所述母机器人连接，所述第一驱动索的另一端与所述第一驱动索固定器连接；
所述第一驱动器与所述第一驱动索的另一端连接，用于控制驱动母机器人；
所述母机器人通过第二驱动索与所述子机器人连接；
所述第二驱动器与所述第二驱动索连接，用于控制驱动所述子机器人；
所述第二驱动器安装搭载于所述母机器人或所述子机器人上，用于通过第二驱动索控制驱动所述子机器人进行垂直运动或俯仰运动。
2.根据权利要求1所述的子母构型的索并联机器人，其特征在于，所述母机器人上安装搭载有旋转控制器，用于控制所述子机器人进行旋转动作。
3.根据权利要求1所述的子母构型的索并联机器人，其特征在于，所述母机器人上安装搭载有红外检测设备和/或可见光检测设备和/或声音检测设备和/或温度检测设备。
4.根据权利要求1所述的子母构型的索并联机器人，其特征在于，所述子机器人上安装搭载有红外检测设备和/或可见光检测设备和/或声音检测设备和/或温度检测设备。
5.根据权利要求1所述的子母构型的索并联机器人，其特征在于，所述子机器人上搭载有电池。
6.根据权利要求1所述的子母构型的索并联机器人，其特征在于，所述母机器人上搭载有无线通信设备，用于与控制中心进行通讯连接。
7.根据权利要求1所述的子母构型的索并联机器人，其特征在于，所述第一驱动器包括程控步进电机。
8.根据权利要求1所述的子母构型的索并联机器人，其特征在于，所述第一驱动索为绝缘绳或非绝缘绳。
9.根据权利要求1所述的子母构型的索并联机器人，其特征在于，所述第二驱动索为绝缘绳或非绝缘绳。
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