CN109261584A - 一种带电冲刷一体机器人 - Google Patents

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CN109261584A CN201810951029.6A CN201810951029A CN109261584A CN 109261584 A CN109261584 A CN 109261584A CN 201810951029 A CN201810951029 A CN 201810951029A CN 109261584 A CN109261584 A CN 109261584A
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徐击水
宁丽梅
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Abstract

本发明公开了一种带电冲刷一体机器人,包括用于移动的橡胶履带驱动结构,用于同时完成冲洗和清扫作业的一体化清洁组件,其安装在绝缘机器手的末端;在一体化清洁组件的后端安装有可视化集成监控单元,其用于为机器人自动行走和冲洗作业提供路径规划和绝缘子位置信息;绝缘机器手、远程遥控柴油发电机、高压水冲洗单元、智能储水箱、三点平衡支腿均安装在橡胶履带驱动结构上;使用带电冲刷一体机器人时,不需要对运行的变电站带电设备进行停电操作,工作人员可以带电进行清洁作业;通过简单培训就可以根据现场情况随时随地对污秽绝缘子进行清洁作业。本发明中具有安全性好、使用方便、操作简单、适用范围广的特点。

Description

一种带电冲刷一体机器人
技术领域
本发明涉及电力设备清洁领域,具体涉及一种带电冲刷一体机器人。
背景技术
电力系统中在户外运行的绝缘子长期暴露在大自然中,特别是在工业、沿海和盐碱地区域,受到工业废气、海水或自然界盐碱、粉尘等作用,通常会在绝缘子表面形成一定程度的污秽累积。受污染的绝缘子,在气候干燥的情况,污秽层电阻很大,对电力系统运行危险不大。但是,当遇到雾和阴雨等潮湿气候条件时,绝缘子表面的污秽层被湿润,电导增大,绝缘性能降低,泄漏电流急剧增加,闪络电压大大降低,此时就可能发生污秽闪络。尤其是当绝缘子设计的爬电比距不够或采用的绝缘子不能满足污秽要求时,污闪就必然出现。由于污闪跳闸后的重合闸成功率很低,绝缘子污闪容易发展成大面积、长时间的恶性停电事故,因此污闪的危害性极大,是影响电网设备安全运行的主要隐患。
且国内外其他自动化清洁设备都为远距离水柱冲洗设备,其冲洗效果极易受外界环境例如风的影响,且单个设备只能喷洗绝缘子一面,如果想完整冲洗一个绝缘子,至少需要三台这样的设备一起配合冲洗,这样使成本大大提升之外,冲洗精度也不能保证,冲洗效果和效率往往差强人意。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带电冲刷一体机器人,以解决上述技术问题。
为实现上述目的本发明采用以下技术方案:
一种带电冲刷一体机器人,包括:用于移动的橡胶履带驱动结构,用于同时完成冲洗和清扫作业的一体化清洁组件,其安装在绝缘机器手的末端;在一体化清洁组件的后端安装有可视化集成监控单元,其用于为机器人自动行走和冲洗作业提供路径规划和绝缘子位置信息;绝缘机器手、远程遥控柴油发电机、高压水冲洗单元、智能储水箱、三点平衡支腿均安装在橡胶履带驱动结构上;
还包括无线远程控制箱,所述无线远程控制箱与该机器人通过无线通信相连接,工作人员通过无线远程控制箱上的两块液晶显示屏远程监控冲洗情况,同时通过控制箱中的液晶触摸板和控制手柄远程控制机器人行走及冲洗工作;以及自由切换自动运行和人工操作两种状态。
作为本发明进一步的方案,一体化清洁组件采用绝缘材质,其包括:用于绝缘子进入的绝缘夹具,两个绝缘夹具分别与固定基座连接,固定基座与绝缘机器手连接,绝缘夹具可在固定基座上旋转,两个绝缘夹具形成用于容纳冲洗绝缘子的开口;高压冲洗喷头固定在绝缘夹具上,所述高压冲洗喷头4个均匀分布在绝缘夹具左右,毛刷辊筒通过一对清扫曲臂 安装在绝缘夹具底部,所述毛刷辊筒可绕清扫曲臂之间的轴高速旋转,液压组件安装在所述清扫曲臂靠近绝缘机器手一侧,其为所述毛刷辊筒清扫提供驱动力和压紧力。
作为本发明进一步的方案,可视化集成监控单元包括高清摄像头、超声波距离传感器、无线通信模块、激光传感器;所述高清摄像头和无线通信模块固定在防水安装盒上,防水安装盒中有激光传感器和独立电源模块,防水安装盒与绝缘机器手连接;所述超声波距离传感器安装在固定基座上,用于定位绝缘子在绝缘夹具中的位置,以保证一体化清洁组件的4个高压冲洗喷头以绝缘子为中心均匀分布。
作为本发明进一步的方案,所述绝缘机器手采用非金属绝缘材料制作的超长臂机械手,其包括:腕部固定件、前平衡拉杆、绝缘小臂、三角架、中间连接件、后平衡拉杆、绝缘大臂、小臂驱动杆、旋转底座、安装底座和电器箱;
所述的腕部固定件通过两个轴分别与前平衡拉杆前端及绝缘小臂前端连接,绝缘小臂的后端、三角连接件下端、中间连接件、绝缘大臂前端以嵌套的形式连接在一起,且共用一根主轴;所述三角连接件前后两端通过两个轴分别与前平拉杆衡拉杆后端和后平衡拉杆前端连接;所述小臂驱动杆前端通过轴与绝缘小臂后端尾部相连接,其后端与旋转底座上的小臂驱动伺服电机连接;同时后平衡拉杆后端通过轴固定在旋转底座上,所述绝缘大臂后端直接由旋转底座上的大臂伺服电机驱动;所述旋转底座直接安装在安装底座上,电器箱固定在安装底座的内部空间中。
作为本发明进一步的方案,前平衡拉杆、绝缘小臂、后平衡拉杆、绝缘大臂、小臂驱动杆均为绝缘非金属材料制作,采用为中空圆管或大型矩形方管制作,其内部充填W型加强肋板,其长度均大于1.8米。
作为本发明进一步的方案,所述绝缘小臂和绝缘大臂的中空内部高压绝缘软管穿行其中,其前端连接一体化清洁组件,其后端与高压水冲洗单元相连 ,将智能储水箱中的纯水不断的输送到机器手前端。
作为本发明进一步的方案,所述远程遥控柴油发电机安装在橡胶履带驱动结构上,其与橡胶履带驱动结构之间有减震缓冲装置,所述远程遥控柴油发电机集成了智能变压器和滤波器,为该机器人所有电器设备提供可靠稳定的能源供应,其与无线远程控制箱建立无线遥控连接,用于远程启动和关闭。
作为本发明进一步的方案,高压水冲洗单元直接固定在橡胶履带驱动结构上,并与智能储水箱通过软管相连,其包括:高压柱塞泵、三相交流电机、调压阀、脉冲减震器、防震水压表、过滤器、安全阀、水压传感器、流量传感器和泄露电流传感器,通过绝缘高压水管将高压水流输送到绝缘机器手前端的一体化清洁组件上,并通过一体化清洁组件上的高压冲洗喷头转化为高压水柱清洗绝缘子;
所述智能储水箱直接固定在橡胶履带驱动结构上,位于远程遥控柴油发电机和绝缘机器手之间,包括:高规格316不锈钢水箱、水阻率传感器、液位传感器,储存大量纯水,同时其可通过通用快速接口,与外界超纯水制水车或其他输水设备相连,随时补充纯水。
作为本发明进一步的方案,所述三点平衡支腿为三个伺服电机驱动的电动推杆,分别布置在橡胶履带驱动结构的三个点上,通过底盘上设置的角度平衡传感器,快速将机器人支起,并自动调平。
作为本发明进一步的方案,所述橡胶履带驱动结构采用具备全地形通过能力的纯电动底盘,该机器人所有设备皆固定在其上,其包括高强度碳钢框架、大功率直流电机、耐磨橡胶履带、驱动轮、橡胶负重轮、整流器、大容量储能电池、激光传感器、超声波传感器、人体接近红外传感器和角度传感器。
本发明的有益效果是:本发明设置有无线远程控制箱,工作人员可以通过无线控制箱上的两块液晶显示屏远程监控冲洗情况,通过肉眼观察辅助判断绝缘子是否冲洗干净,机器人工作是否正常,发现问题可及时紧急停止机器人工作;同时还可以通过控制箱中的液晶触摸板和控制手柄远程控制机器人行走及冲洗工作;因而工作人员可以远程在带电情况下对变电站绝缘子进行清洁作业,从而不会影响居民和企业的正常用电,提高了用户的满意度。
使用本发明中的带电冲刷一体机器人时,不需要对运行的变电站带电设备进行停电操作,工作人员可以带电进行清洁作业;且工作人员不需要携带其他专业辅助工具和经过长期培训配合,区别于人工水冲洗作业至少需要一队训练有素的冲洗人员,最少两位工作人员通过简单培训就可以根据现场情况随时随地对污秽绝缘子进行清洁作业。
同时本发明可以适用于变电站不同设备的绝缘子,例如220kV以下的支柱绝缘子和电流互感器上倾斜的瓷瓶绝缘子,大大增强了该机器人的适用性。本发明中的一种新型带电冲刷一体机器人具有安全性好、使用方便、操作简单、适用范围广的特点 。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明一体化清洁组件示意图;
图3为本发明可视化集成监控单元示意图;
图4为本发明绝缘机器手示意图;
图5为本发明无线控制箱示意图;
图中:1、一体化清洁组件,2、可视化集成监控单元,3、绝缘机器手,4、远程遥控柴油发电机,5、橡胶履带驱动结构,6、高压水冲洗单元,7、智能储水箱,8、三点平衡支腿,9、无线远程控制箱,11、高压冲洗喷头,12、绝缘夹具,13、固定基座,14、清扫曲臂,15、毛刷辊筒,16、液压组件,21、高清摄像头,22、超声波距离传感器,23、无线通信模块,24、激光传感器,31、腕部固定件,32、前平衡拉杆,33、绝缘小臂,34、三角架,35、中间连接件,36、后平衡拉杆,37、绝缘大臂,38、小臂驱动杆,39、旋转底座,310、安装底座,311、电器箱。
具体实施方式
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、完整的阐述。
如图1至5所示,一种带电冲刷一体机器人,包括九大部分: 一体化清洁组件1、可视化集成监控单元2、绝缘机器手3、远程遥控柴油发电机4、橡胶履带驱动结构5、高压水冲洗单元6、智能储水箱7、三点平衡支腿8和无线远程控制箱9。
使用本发明中的一种新型带电冲刷一体机器人时,首先通过无线远程控制箱9远程启动柴油发电机4,然后工作人员遥控机器人行走到变电站道路边,之后可以切换到自动运行状态。机器人随后通过橡胶履带驱动结构5上的激光传感器进行导航,沿着变电站道路走。对路径周围的绝缘子自动进行扫描,采集绝缘子的图像,并对绝缘子串的污秽程度进行预检,当判断需要进行冲洗时,采集作业现场绝缘子串的实际位置信息,将该信息作为定位数据,同时配合视觉图像数据与激光数据,定位绝缘子精确坐标点。
如图1所示,确定好需要清洁绝缘子坐标信息后,本机器人停止移动,橡胶履带驱动结构5上设置有角度传感器,实时监测底盘X,Y方向倾角值,依此角度信息,伺服控制器对三点平衡支腿8上的三个伺服电机进行控制,将整个机器人顶起,调平;此项工作流程主要是保证机器人前端一体化清洁组件1与所需清洁绝缘子轴线保持垂直,保证冲洗效果;
三点平衡支腿8的自动调平策略为:三个支腿分别通过其上的伺服电机驱动电动推杆将支撑盘撑到地面上,此时地面坡度未知,电动推杆的行程标记为0;伺服电机继续工作,三个支腿都伸长到相同的行程标件为L,此时底盘上的角度传感器,测量到X方向角度值为α,Y方向角度值为β,当且仅α=0且β=0时,表明此时底盘与水平面平行;如果不满足这唯一条件,表明底盘与水平面不平行,即其为倾斜状态;当底盘为倾斜状态时,控制器会根据 α,β的值,来调节三个支腿的长度,来使α,β的值无限趋近为0,当其α,β≤0.1,就可以认为此时底盘近似水平;因此本发明提出了一项新的算法来解决这个三点调平问题:定义底盘后面单个支腿平衡后的行程为L1,底盘前面两个支腿平衡后的行程为L2,L3;已知底盘平台长度为a,宽度为b,根据公式 ,可计算出L1=|L-a|;同理根据公式 ,可计算出|L2-L3|=b;当三点支腿平衡时,首先调整X方向角度,根据L1的计算结果,通过控制器将底盘后面支腿下降,数值为L-L1,当α≤0.5时,伺服电机停止运动;然后调整Y方向角度,将前面两个支腿分别下降L2,L3距离,当β≤0.5时,伺服电机停止运动;然后通过这两个计算公式之间,不停对比,伺服电机不断调整支腿下降高度,当α,β≤0.1,即可认为底盘平面已经调平;
如图1所示,当三点平衡支腿8将橡胶底盘5支起并自动调平后,绝缘机器手3上的伺服控制器根据视觉图像数据与激光数据获得的绝缘子精确坐标点,控制大臂伺服电机和小臂伺服电机开始工作,大臂伺服电机直接驱动绝缘大臂37向上抬起;小臂伺服电机驱动小臂驱动杆39向下运动,绝缘小臂33后端可绕中间连接件35的主轴慢慢旋转,由于其尾部受到小臂驱动杆39的向下的驱动力,绝缘小臂33向上抬起,腕部固定件31在绝缘小臂33的前端,当绝缘大、小臂都向上抬起时,其随之运动,表现为动作为向上举升;由于腕部固定件31、前平衡拉杆32,三角连接件34和后平衡拉杆36构成了两个平行四边形拉杆机构,根据本发明的设计和平行四边形两两对边平行的原理,无论绝缘大、小臂怎么运动,本机器手的腕部固定件31的夹具安装面都与对应的平面保持平行;
通过大小臂的联合运动,腕部固定件31被举升到需要被清洁的绝缘子的最高点,安装在腕部固定件31上的一体化清洁组件1和可视化集成监控单元2也相应的达到了工作高度;
如图2所示, 一体化清洁组件1为近距离接近绝缘子清洁设备,整体为绝缘材质,具备高耐压绝缘特性,不会影响带电高压设备的正常工作,包括:用于绝缘子进入的绝缘夹具12,两个绝缘夹具12形成的开口容纳需被冲洗的绝缘子;高压冲洗喷头11固定在绝缘夹具12上,高压冲洗喷头11为尼龙材质,不导电,所述高压冲洗喷头4个均匀分布在绝缘夹具12左右;两个绝缘夹具12分别与固定基座13连接,固定基座13与绝缘机器手3连接,所述夹具可在固定基座13上旋转,方便调整组件冲洗角度;毛刷辊筒15通过一对清扫曲臂14 安装在绝缘夹具12底部,所述毛刷辊筒15可绕清扫曲臂14之间的轴高速旋转;液压组件16包括液压马达和液压缸,安装在所述清扫曲臂14靠近机器手一侧,其为所述毛刷辊筒15清扫提供驱动力和压紧力;
如图3所示,一种新型带电冲刷一体机器人还包括: 可视化集成监控单元2所含的高清摄像头21、超声波距离传感器22、无线通信模块23、激光传感器24;所述高清摄像头21和无线通信模块23固定在防水安装盒上,防水安装盒中有激光传感器及独立电源模块,防水安装盒与绝缘机器手3连接;所述超声波距离传感器22安装在固定基座13;
通过可视化集成监控单元2,高清摄像头21主要捕捉绝缘子外观轮廓信息,能记录支柱绝缘子的最高点和最低点,同时通过图像识别能计算其宽度信息,使绝缘机器手能将U型夹具精确的对准绝缘子;激光传感器24测量夹具到绝缘子的距离,是绝缘机器手移动的主要伺服定位数据;超声波传感器22检测U型夹具底部横担距离绝缘子的距离;
本机器人通过高清摄像头21和激光传感器24采集到的数据,控制回转伺服电机工作,使旋转底座39在固定底座310上旋转,带动整个绝缘机器手上部转动,调整一体化清洁组件1的U型夹具,其开口正好对准支柱绝缘子,然后绝缘机器手3大小臂联动,使机器手端部的夹具沿绝缘子切线方向平移,使绝缘子进入U型夹具中;实现冲洗夹具对绝缘子的准确卡位,夹具上的4个喷头以被冲洗的绝缘子为圆心,均匀分布;
当夹具定位绝缘子后,绝缘机器手3通过伺服控制器控制大小臂一起运动,使一体化清洁组件1的夹具可以沿着支柱绝缘子的轴线从最高点移动到最低点,同样的绝缘子最低点由高清摄影头21通过图像识别来判断,即支柱绝缘子中绝缘部分与支柱部分的连接点,裙边绝缘子的最末端;
当机器人收到夹具定位完成,且已移动到最低点位置的定位信息后,其控制器发出信号,连接高压水管的液压缸推动清扫曲臂14摆动,进而带动两个毛刷辊筒15摆动,夹紧绝缘子;然后直接与清扫毛刷辊筒15连接的液压马达,通过高压软管传递过来的高压水流来驱动马达高速旋转,进而带动毛刷辊筒作清扫运动;毛刷开始旋转,机器手此时从下往上作直线往复运动,带动毛刷对绝缘子进行环抱式清扫,将绝缘子上的浮灰飘尘清扫干净;
经过高清摄像头21的图像信息判断支柱绝缘子上的浮灰被清扫干净后,机器手前端的一体化清洁组件1重新回到清扫起始点,清扫曲臂14上的液压缸回收,两对毛刷辊筒打开,远离绝缘子,自此该绝缘子的清扫工作完成;
完成清洁工作后,对绝缘子串的污秽程度进行监测,判断是否需要继续冲洗,如需冲洗,带电冲刷一体化机器人自动通过程序控制中间继电器吸合,开启三相交流电机运转,继而带动高压柱塞泵工作,水泵源源不断的将智能储水箱7中的纯水转化为高压水流输送到机器人前端的4个喷头11中,然后喷头同时喷出高压水柱,对绝缘子进行近距离冲洗;绝缘机器手3带着4个喷头11沿着绝缘子轴线从下往上作直线运动,对绝缘子进行冲洗,冲洗过程中实时检测冲洗夹具的工作状态,维持安全冲洗;
冲洗时,由瓷件底部逐层逐件向上冲洗至设备三分之一处,然后快速回扫到底部,由底部逐层逐件冲洗至三分之二处,再快速回扫到底部,再由底部逐层逐件冲洗至顶部,确认污水无下流后,快速回扫到底部,如此反复三次回扫。参照以上流程,根据绝缘子污秽程度,可对绝缘子采取一冲多回的冲洗作业方式;一冲多回的方式可以为一冲四回;还可以根据特定设备,特定环境下,定制冲洗流程,根据实际情况,可精确调节本机器人上下冲洗的速度,冲洗水柱的冲洗锥度范围和角度也可以根据绝缘子污秽程度进行调节;
冲洗时可在高压水冲洗单元6中增加额外清洗剂水壶,其中有绝缘清洗液,在水冲洗之前,先单独喷此绝缘清洁剂可以溶解绝缘子上的顽固污垢,软化其瓷瓶上面的钙盐垢层,然后再进行水冲洗,可以极大的提冲洗效率;
高压水冲洗单元6设置有泄露电流传感器、水压传感器和流量传感器,用于检测前端高压冲洗喷头11的泄露电流、水压和流量,确保冲洗时高压水柱的正常冲洗状态;
智能储水箱7设置有水阻率传感器用于工作人员实时观察水箱中的纯水电阻率,保证储水箱中的纯水符合带电作业水冲洗的绝缘要求,同时其中的液位传感器为非接触式超声波传感器,不会对纯水造成二次污染,同时实时监控水箱液位高度,当水箱水位过低时,自动提醒工作人员并切断水泵动力使柱塞泵停止工作,防止因无水造成水泵空转引起的设备损坏;
当冲洗工作完成后,绝缘机器手3自动收回大小臂,整个机器手处于收拢状态;然后橡胶履带驱动结构5上的三点平衡支腿8开始回缩支腿,当支腿回收完成后,底盘重新回到地面,通过激光导航继续沿着变电站道路行走,重复以上流程对后续绝缘子进行清洁工作;
带电冲刷一体机器人,由于体积所限,其水箱中存储的纯水容量只能满足单个支柱绝缘子的冲洗工作,所以其工作时必须配合其他纯水输送设备;优选地,此纯水输送设备为超纯水制备车,储存大量超纯水,通过绝缘软管与本机器人的智能储水箱7相连,当水箱水位低时,自动向其补充纯水;水箱补满之后,自动停止;
同样可以使绝缘机器手3末端的一体化清洁组件1走斜线运动,配合已调整为垂直倾斜绝缘子的U型夹具可以完成对变电站电流互感器的倾斜绝缘子等设备的清洁工作;
上述的辅助工具是无线远程控制箱9,其与本机器人通过无线通信相连接,交换数据信息,工作人员可以在最远50米开外,通过无线远程控制箱9上盖的两块液晶显示屏的实时图像,远程监控冲洗情况,通过肉眼观察辅助判断绝缘子是否冲洗干净,机器人工作是否正常,发现问题可通过控制箱上的急停开关及时紧急停止机器人工作,保证人员设备安全;
工作人员还可以通过控制箱箱体中的液晶触摸板和控制手柄远程控制机器人行走及冲洗工作;且机器人所有的状态信息:6个伺服电机的工作状态、水箱液位高度、底盘倾斜角度和冲洗压力、流量等信息都以数字符号显示在液晶触摸板上,以便工作人员实时监控机器人运行状况。
使用本发明中的一种新型带电冲刷一体机器人时,不需要对运行的变电站带电设备进行停电操作,工作人员可以带电进行清洁作业;且工作人员不需要携带其他专业辅助工具和经过长期培训配合,区别于人工水冲洗作业至少需要一队训练有素的冲洗人员,最少两位工作人员通过简单培训就可以根据现场情况随时随地对污秽绝缘子进行清洁作业。
同时本发明可以适用于变电站不同设备的绝缘子,例如220kV以下的支柱绝缘子和电流互感器上倾斜的瓷瓶绝缘子,大大增强了本机器人的适用性。本发明中的一种新型带电冲刷一体机器人具有安全性好、使用方便、操作简单、适用范围广的特点 。
以上所述为本发明较佳实施例,对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,在不脱离本发明的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带电冲刷一体机器人,其特征在于,包括:一种带电冲刷一体机器人,包括:用于移动的橡胶履带驱动结构,用于同时完成冲洗和清扫作业的一体化清洁组件,其安装在绝缘机器手的末端;在一体化清洁组件的后端安装有可视化集成监控单元,其用于为机器人自动行走和冲洗作业提供路径规划和绝缘子位置信息;绝缘机器手、远程遥控柴油发电机、高压水冲洗单元、智能储水箱、三点平衡支腿均安装在橡胶履带驱动结构上;
还包括无线远程控制箱,所述无线远程控制箱与该机器人通过无线通信相连接,工作人员通过无线远程控制箱上的两块液晶显示屏远程监控冲洗情况,同时通过控制箱中的液晶触摸板和控制手柄远程控制机器人行走及冲洗工作;以及自由切换自动运行和人工操作两种状态。
2.根据权利要求1所述的一种带电冲刷一体机器人,其特征在于,一体化清洁组件采用绝缘材质,其包括:用于绝缘子进入的绝缘夹具,两个绝缘夹具分别与固定基座连接,固定基座与绝缘机器手连接,绝缘夹具可在固定基座上旋转,两个绝缘夹具形成用于容纳冲洗绝缘子的开口;高压冲洗喷头固定在绝缘夹具上,所述高压冲洗喷头4个均匀分布在绝缘夹具左右,毛刷辊筒通过一对清扫曲臂安装在绝缘夹具底部,所述毛刷辊筒可绕清扫曲臂之间的轴高速旋转,液压组件安装在所述清扫曲臂靠近绝缘机器手一侧,其为所述毛刷辊筒清扫提供驱动力和压紧力。
3.根据权利要求1所述的一种带电冲刷一体机器人,其特征在于,可视化集成监控单元包括高清摄像头、超声波距离传感器、无线通信模块、激光传感器;所述高清摄像头和无线通信模块固定在防水安装盒上, 防水安装盒中有激光传感器和独立电源模块,防水安装盒与绝缘机器手连接;所述超声波距离传感器安装在固定基座上,用于定位绝缘子在绝缘夹具中的位置,以保证一体化清洁组件的4个高压冲洗喷头以绝缘子为中心均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种带电冲刷一体机器人,其特征在于,所述绝缘机器手采用非金属绝缘材料制作的超长臂机械手,其包括:腕部固定件、前平衡拉杆、绝缘小臂、三角架、中间连接件、后平衡拉杆、绝缘大臂、小臂驱动杆、旋转底座、安装底座和电器箱;
所述的腕部固定件通过两个轴分别与前平衡拉杆前端及绝缘小臂前端连接,绝缘小臂的后端、三角连接件下端、中间连接件、绝缘大臂前端以嵌套的形式连接在一起,且共用一根主轴;所述三角连接件前后两端通过两个轴分别与前平拉杆衡拉杆后端和后平衡拉杆前端连接;所述小臂驱动杆前端通过轴与绝缘小臂后端尾部相连接,其后端与旋转底座上的小臂驱动伺服电机连接;同时后平衡拉杆后端通过轴固定在旋转底座上,所述绝缘大臂后端直接由旋转底座上的大臂伺服电机驱动;所述旋转底座直接安装在安装底座上,电器箱固定在安装底座的内部空间中。
5.根据权利要4所述的一种带电冲刷一体机器人,其特征在于,前平衡拉杆、绝缘小臂、后平衡拉杆、绝缘大臂、小臂驱动杆均为绝缘非金属材料制作,采用为中空圆管或大型矩形方管制作,其内部充填W型加强肋板,其长度均大于1.8米。
6.根据权利要求4所述的一种带电冲刷一体机器人,其特征在于,所述绝缘小臂和绝缘大臂的中空内部高压绝缘软管穿行其中,其前端连接一体化清洁组件,其后端与高压水冲洗单元相连,将智能储水箱中的纯水不断的输送到机器手前端。
7.根据权利要求1所述的一种带电冲刷一体机器人,其特征在于, 所述远程遥控柴油发电机安装在橡胶履带驱动结构上,其与橡胶履带驱动结构之间有减震缓冲装置,所述远程遥控柴油发电机集成了智能变压器和滤波器,为该机器人所有电器设备提供可靠稳定的能源供应,其与无线远程控制箱建立无线遥控连接,用于远程启动和关闭。
8.根据权利要求7所述的一种带电冲刷一体机器人,其特征在于,高压水冲洗单元直接固定在橡胶履带驱动结构上,并与智能储水箱通过软管相连,其包括:高压柱塞泵、三相交流电机、调压阀、脉冲减震器、防震水压表、过滤器、安全阀、水压传感器、流量传感器和泄露电流传感器,通过绝缘高压水管将高压水流输送到绝缘机器手前端的一体化清洁组件上,并通过一体化清洁组件上的高压冲洗喷头转化为高压水柱清洗绝缘子;
所述智能储水箱直接固定在橡胶履带驱动结构上,位于远程遥控柴油发电机和绝缘机器手之间,包括:高规格316不锈钢水箱、水阻率传感器、液位传感器,储存大量纯水,同时其可通过通用快速接口,与外界超纯水制水车或其他输水设备相连,随时补充纯水。
9.根据权利要求1所述的一种带电冲刷一体机器人,其特征在于,所述三点平衡支腿为三个伺服电机驱动的电动推杆,分别布置在橡胶履带驱动结构的三个点上,通过底盘上设置的角度平衡传感器,快速将机器人支起,并自动调平。
10.根据权利要求1所述的一种带电冲刷一体机器人,其特征在于,所述橡胶履带驱动结构采用具备全地形通过能力的纯电动底盘,该机器人所有设备皆固定在其上,其包括高强度碳钢框架、大功率直流电机、耐磨橡胶履带、驱动轮、橡胶负重轮、整流器、大容量储能电池、激光传感器、超声波传感器、人体接近红外传感器和角度传感器。
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