CN110899181A - 一种变电站支柱绝缘子清扫机器人及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站支柱绝缘子清扫机器人及其应用方法，本发明变电站支柱绝缘子清扫机器人的机器人本体包括一组电动推杆，电动推杆的上端共同连接有上支撑机构、下端共同连接有下支撑机构，上支撑机构、下支撑机构上均设有呈环绕布置以夹持绝缘子边缘的多个夹紧组件，上支撑机构、下支撑机构两者中至少其一带有用于清扫绝缘子外壁的清扫组件，利用多个夹紧组件可实现在绝缘子上的支撑，上支撑机构、下支撑机构和一组电动推杆可实现在绝缘子上的爬升，利用清扫组件可以实现对绝缘子表面的清扫作业，具有实施成本低、作业效率高、安全可靠的优点。

Description

一种变电站支柱绝缘子清扫机器人及其应用方法

技术领域

本发明涉及电力特种作业机器人技术，具体涉及一种变电站支柱绝缘子清扫机器人及其应用方法。

背景技术

变电站支柱绝缘子由于长期处于户外,表面容易附着灰尘,降低其绝缘能力。在潮湿天气情况下，脏污的绝缘子易发生闪络放电即污闪,造成停电事故，给安全供电带来威胁。清扫绝缘子的积污是变电站检修维护的主要工作之一。目前绝缘子清扫均是在变电站停电检修期间由人工爬杆，用毛刷或抹布进行的，这种清扫方式作业环境危险、恶劣，清扫任务繁重，停电时间短、清扫质量难以得到保证。对于超高压和特高压变电站，由于绝缘子串长、绝缘子串数量多，使得人工清扫任务更加繁重，又由于协调停电难度大，往往不能按期清扫而造成绝缘子表面积污严重，严重影响变电站的安全稳定运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种变电站支柱绝缘子清扫机器人及其应用方法，本发明具有实施成本低、作业效率高、安全可靠的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种变电站支柱绝缘子清扫机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括一组电动推杆，所述电动推杆的上端共同连接有上支撑机构、下端共同连接有下支撑机构，所述上支撑机构、下支撑机构上均设有呈环绕布置以夹持绝缘子边缘的多个夹紧组件，所述上支撑机构、下支撑机构两者中至少其一带有用于清扫绝缘子外壁的清扫组件。

可选地，所述上支撑机构包括由两个半环拼接成环形的上层支架，所述下支撑机构包括由两个半环拼接成环形的下层支架，所述上层支架和下层支架的半环分别通过电动推杆相连使得机器人本体构成左右两部分可拆分的分体式结构，所述上层支架的两个半环之间连接有一伸缩自锁组件，所述下层支架的两个半环之间连接有另一伸缩自锁组件。

可选地，所述伸缩自锁组件包括相互配合的自锁螺栓和套筒，所述套筒上设有自锁螺母，所述自锁螺母和自锁螺栓之间螺纹配合，所述自锁螺栓和套筒两者之一带有旋转电机，所述旋转电机用于驱动自锁螺栓、套筒两者之一转动使得两者距离变短或变长以实现两个半环所拼接成环形的口径调整。

可选地，所述套筒内部设有沿长度方向布置的滑槽或滑轨，所述滑槽或滑轨上滑动布置有活动挡板，所述活动挡板的内侧壁和套筒的内壁之间设有弹簧，所述自锁螺母安装固定在活动挡板的外侧壁上。

可选地，所述电动推杆、上支撑机构、下支撑机构中至少其一位于伸缩自锁组件处设有至少一个夹紧状态监控摄像头。

可选地，所述夹紧组件为弧形夹持片，且其内侧夹持面上设有沿着长度方向布置的绝缘子伞裙边定位槽。

可选地，所述清扫组件包括弧形轨道和滑动布置在弧形轨道侧面上的滑动座，所述滑动座和弧形轨道之间通过齿轮和齿条配合，所述滑动座和弧形轨道之间安装有用于驱动滑动座移动的第一驱动电机，所述滑动座上安装有清扫电机，所述清扫电机的输出轴上安装有毛刷滚筒。

可选地，至少一根所述弧形轨道的顶面上还滑动布置有检测摄像头，所述检测摄像头和弧形轨道之间通过齿轮和齿条配合，所述检测摄像头和弧形轨道之间安装有用于驱动检测摄像头移动的第二驱动电机。

可选地，还包括地面辅助装卸机构，所述地面辅助装卸机构包括支撑平台、升降旋转组件以及伸缩组件以及用于装卸机器人本体的本体装卸组件，所述本体装卸组件通过伸缩组件安装在升降旋转组件上，所述升降旋转组件安装支承在支撑平台上，所述本体装卸组件包括底座，所述底座的两侧各设有一个开合伸缩部件，所述开合伸缩部件的端部安装有支撑臂，两个支撑臂相对布置，且每一个支撑臂上设有用于夹持上支撑机构或下支撑机构的夹持组件。

此外，本发明还提供一种前述变电站支柱绝缘子清扫机器人的应用方法，包括机器人本体沿着变电站支柱的绝缘子攀爬的步骤，且攀爬的分解步骤包括：

B1，首先将下支撑机构的夹紧组件夹紧绝缘子的伞裙边，然后将上支撑机构的夹紧组件松开绝缘子的伞裙边，再将电动推杆伸长，使得上支撑机构的位置被升高；

B2，首先将上支撑机构的夹紧组件夹紧绝缘子的伞裙边，然后将下支撑机构的夹紧组件松开绝缘子的伞裙边，再将电动推杆收缩，使得下支撑机构的位置以及机器人本体的整体位置被升高。

和现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明的机器人本体包括一组电动推杆，电动推杆的上端共同连接有上支撑机构、下端共同连接有下支撑机构，上支撑机构、下支撑机构上均设有呈环绕布置以夹持绝缘子边缘的多个夹紧组件，上支撑机构、下支撑机构两者中至少其一带有用于清扫绝缘子外壁的清扫组件，利用多个夹紧组件可实现在绝缘子上的支撑，上支撑机构、下支撑机构和一组电动推杆可实现在绝缘子上的爬升，利用清扫组件可以实现对绝缘子表面的清扫作业，具有实施成本低、作业效率高、安全可靠的优点。

附图说明

图1为本发明实施例中机器人本体的立体结构示意图。

图2为本发明实施例中伸缩自锁组件的纵向剖视结构示意图。

图3为本发明实施例中伸缩自锁组件的套筒横向剖视结构示意图。

图4为本发明实施例中地面辅助装卸机构的结构示意图。

图5为本发明实施例中本体装卸组件的结构示意图。

图6为本发明实施例中机器人本体的作业状态结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的变电站支柱绝缘子清扫机器人包括机器人本体，机器人本体包括一组电动推杆1，电动推杆1的上端共同连接有上支撑机构2、下端共同连接有下支撑机构3，上支撑机构2、下支撑机构3上均设有呈环绕布置以夹持绝缘子边缘的多个夹紧组件4，上支撑机构2、下支撑机构3两者中至少其一带有用于清扫绝缘子外壁的清扫组件5。

如图1所示，上支撑机构2包括由两个半环拼接成环形的上层支架21，下支撑机构3包括由两个半环拼接成环形的下层支架31，上层支架21和下层支架31的半环分别通过电动推杆1相连使得机器人本体构成左右两部分可拆分的分体式结构，上层支架21的两个半环之间连接有一伸缩自锁组件6，下层支架31的两个半环之间连接有另一伸缩自锁组件6。本实施例的变电站支柱绝缘子清扫机器人兼具绝缘子清扫与检测功能。攀爬时只短接两片绝缘子，安全性能良好。整体呈对称式分布，能够防止重心偏移，具有结构紧凑的优点。

如图2所示，伸缩自锁组件6包括相互配合的自锁螺栓61和套筒62，套筒62上设有自锁螺母63，自锁螺母63和自锁螺栓61之间螺纹配合，自锁螺栓61和套筒62两者之一带有旋转电机64(本实施例中为套筒62带有旋转电机64)，旋转电机64用于驱动自锁螺栓61、套筒62两者之一转动使得两者距离变短或变长以实现两个半环所拼接成环形的口径调整。自锁螺栓61和套筒62各位于一个半环的端部，当机器人本体分体状态时自锁螺栓61和套筒62没有连接，当机器人本体需要合体时将自锁螺栓61和套筒62靠近，并利用驱动电机64驱动自锁螺栓61和套筒62两者之一旋转，可实现自锁螺母63和自锁螺栓61的螺纹，从而锁紧自锁螺栓61和套筒62。

如图2和图3所示，套筒62内部设有沿长度方向布置的滑轨621(也可采用滑槽)，滑槽或滑轨621上滑动布置有活动挡板622，活动挡板622的内侧壁和套筒62的内壁之间设有弹簧623，自锁螺母63安装固定在活动挡板622的外侧壁上。当自锁螺栓61插入套筒62后，就会顶着自锁螺母63以及活动挡板622滑入滑轨621的顶部，从而给自锁螺母63和自锁螺栓61之间形成一定的顶压力以使得自锁螺母63和自锁螺栓61稳定配合。当自锁螺母63完全插进套筒时，旋转电机64带动套筒62旋转，由于活动挡板622的滑轨621与套筒62内壁上的滑槽紧密贴合，并且自锁螺母63固定在活动挡板622上，自锁螺母622随套筒62一起旋转并在弹簧623压力下逐渐沿螺纹上升，完成自锁；反转即可解锁。

为了实现对机器人夹紧状态的监控，电动推杆1、上支撑机构2、下支撑机构3中至少其一位于伸缩自锁组件6处设有至少一个夹紧状态监控摄像头7。如图1所示，本实施例中具体为上支撑机构2、下支撑机构3上分别设有一个夹紧状态监控摄像头7，可以用于识别绝缘子串中间的法兰，在攀爬过程中可以实现自动跨越法兰障碍的功能。

如图1所示，夹紧组件4为弧形夹持片，且其内侧夹持面上设有沿着长度方向布置的绝缘子伞裙边定位槽41。

本实施例中，上支撑机构2、下支撑机构3均装配有清扫组件5，避免有清扫不到位的情况。如图1所示，清扫组件5包括弧形轨道51和滑动布置在弧形轨道51侧面上的滑动座52，滑动座52和弧形轨道51之间通过齿轮和齿条配合，滑动座52和弧形轨道51之间安装有用于驱动滑动座52移动的第一驱动电机，滑动座52上安装有清扫电机，清扫电机的输出轴上安装有毛刷滚筒53。每完成一次攀爬运动，上支撑机构2、下支撑机构3的清扫组件5向内旋转一定角度，清扫组件5整体在齿轮和齿条配合的作用下左右回转，同时毛刷滚筒53高速旋转，可同时清扫上绝缘子的下表面和下绝缘子的上表面。本实施例中，清扫组件5的毛刷滚筒53采用了锥形的滚筒毛刷，可有效对支柱绝缘子伞裙之间的细小缝隙进行清扫。

如图1所示，至少一根弧形轨道51的顶面上还滑动布置有检测摄像头54，检测摄像头54和弧形轨道51之间通过齿轮和齿条配合，检测摄像头54和弧形轨道51之间安装有用于驱动检测摄像头54移动的第二驱动电机。随着清扫组件5对绝缘子进行清扫时，检测摄像头54跟随清扫组件5一起转动，通过图像处理工作完成对绝缘子片的360度自动检测，可以采集绝缘子表面的图像信息，用于检测绝缘子状态。

本实施例还包括地面辅助装卸机构8，采用地面辅助装卸机构8可方便机器人本体的上下串，无需作业工人爬杆后再安装机器人，避免危险作业。

如图4所示，地面辅助装卸机构8包括支撑平台81、升降旋转组件82以及伸缩组件83以及用于装卸机器人本体的本体装卸组件84，本体装卸组件84通过伸缩组件83安装在升降旋转组件82上，升降旋转组件82安装支承在支撑平台81上。本实施例中，支撑平台81为移动式平台，例如可采用带有滚轮的小车，此外也可以根据需要采用移动式平台(例如采用履带、链条等行走的小车)或者固定式平台。本实施例中，升降旋转组件82包括相互连接的回转平台(工程机械常规机械结构)和竖直伸缩机构(可采用电动推杆等)，竖直伸缩机构通过回转平台安装在支撑平台81上，可实现升降、水平面的旋转功能，从而便于将本体装卸组件84送到合适的位置。本实施例中，伸缩组件83采用电动推杆实现，可平移将本体装卸组件84送到合适的位置。

如图5所示，本体装卸组件84包括底座841，底座841的两侧各设有一个开合伸缩部件842，开合伸缩部件842的端部安装有支撑臂843，两个支撑臂843相对布置，且每一个支撑臂843上设有用于夹持上支撑机构2或下支撑机构3的夹持组件844。通过上述机构，可实现机器人本体的左右两部分分体结构的上串(上绝缘子串)和下串(下绝缘子串)。其中，开合伸缩部件842可以根据需要采用电动推杆，夹持组件844可以根据需要采用电动夹爪或者其他电动甚至气动或液压驱动的夹持机构。

当需要对某一支柱绝缘子进行清扫或检测时，将地面辅助装卸机构8移动至待作业的绝缘子杆柱附近。通过调整升降旋转组件82的回转平台和竖直伸缩机构使机器人本体到达绝缘子最底端位置。伸缩组件83将机器人本体的左右两部分分体结构对应包裹住待作业的绝缘子串，开合伸缩部件842使机器人本体的左右两部分分体结构贴合。伸缩自锁组件6工作使机器人本体的左右两部分分体结构固定自锁。之后机器人本体的上支撑机构2、下支撑机构3的多个夹紧组件4夹住绝缘子的伞裙，即可松开夹持组件844并延伸开合伸缩部件842释放机器人本体完成机器人本体上串(上绝缘子串)。

本实施例中变电站支柱绝缘子清扫机器人的工作原理如下：电动推杆1有伸缩功能，在执行爬杆动作时，首先下支撑机构3的夹紧组件4夹紧，上支撑机构2的夹紧组件4松开。然后电动推杆1伸长，上支撑机构2带动夹紧状态监控摄像头7向上运动，如图6所示。夹紧状态监控摄像头7视野内出现下一个绝缘子伞裙边时，通过图像处理工作来自动调整电动推杆1的长度，使上支撑机构2的夹紧组件4与绝缘子伞裙边保持齐平，上支撑机构2的夹紧组件4夹紧。下支撑机构3的夹紧组件4松开。电动推杆1收缩，下支撑机构3向上运动并同上述方法夹紧绝缘子伞裙边，完成一次攀爬运动周期。每完成一次攀爬运动，清扫组件5即对该层绝缘子进行清扫，检测摄像头54进行对该层绝缘子检测。

此外，本实施例还提供一种前述变电站支柱绝缘子清扫机器人的应用方法，包括机器人本体沿着变电站支柱的绝缘子攀爬的步骤，且攀爬的分解步骤包括：

B1，首先将下支撑机构3的夹紧组件4夹紧绝缘子的伞裙边，然后将上支撑机构2的夹紧组件4松开绝缘子的伞裙边，再将电动推杆1伸长，使得上支撑机构2的位置被升高；

B2，首先将上支撑机构2的夹紧组件4夹紧绝缘子的伞裙边，然后将下支撑机构3的夹紧组件4松开绝缘子的伞裙边，再将电动推杆1收缩，使得下支撑机构3的位置以及机器人本体的整体位置被升高。

通过步骤B1和B2即可完成一次攀爬运动周期，每完成一次攀爬运动上支撑机构2、下支撑机构3的清扫组件5即对对应的绝缘子盘进行清扫、检测。当上升或下降途中，夹紧状态监控摄像头7检测到法兰时，可控制电动推杆1额外伸长或缩短，以便机器人本体越过法兰。

本实施例B1之前还包括利用地面辅助装卸机构8实现机器人本体上串的步骤：

A1，将机器人本体分体为左右两部分分别安装在本体装卸组件84的两个支撑臂843的夹持组件844上，各个伸缩自锁组件6处于分体状态；

A2，控制支撑平台81移动至要作业的绝缘子杆柱附近；

A3，通过升降旋转组件82的升降、旋转调节，在配合伸缩组件83的伸缩将机器人本体送到绝缘子串的最底部；

A4，控制本体装卸组件84的两个支撑臂843收拢，并控制各个伸缩自锁组件6开始合体，使得机器人本体合体并通过夹紧组件4夹紧绝缘子的伞裙边上，完成机器人本体的安装。

在机器人本体沿着变电站支柱的绝缘子攀爬的过程中，可通过上下层的清扫组件5以及摄像头对绝缘子串进行清扫、检测工作。

作业结束后，本体下降至绝缘子串底部并被地面辅助装卸机构8拆卸、回收(下串)，并将清扫、检测结果上传至控制中心。利用地面辅助装卸机构8实现机器人本体下串的步骤和上述上串的步骤相反，故不再赘述。

此外，在机器人本体沿着变电站支柱的绝缘子攀爬的过程中，本实施例的步骤B1中还包括通过利用夹紧状态监控摄像头7或检测摄像头54或其他摄像头采集的绝缘子图像进行绝缘子伞裙边识别的步骤，详细步骤包括：

1)提取出绝缘子图像中的所有边缘并去除直线线段、留下曲线段；

2)计算所有曲线段的凹凸性，且仅保留只具有凹性和凸性的曲线段；

3)针对每条曲线段，判断曲线段是否是椭圆的一部分，若是则保留该曲线段并记录其对应的椭圆二次曲线坐标，且针对记录椭圆的二次曲线坐标进行去重；

4)运用聚类算法对所有椭圆进行聚类获得绝缘子伞裙边的椭圆。

5)计算各个绝缘子伞裙边的椭圆的长边与短边比，选择最扁的椭圆作为最终识别得到的目标绝缘子伞裙边的椭圆，以便控制电动推杆1的伸长的长度使得上支撑机构2的夹紧组件4与绝缘子伞裙边保持齐平，以便机器人本体清洗伞裙边之间的污秽。步骤B2将电动推杆1收缩时，下支撑机构3的夹紧组件4与绝缘子伞裙边保持齐平，使得下支撑机构3的位置以及机器人本体的整体位置被升高。

本实施例中，步骤1)的详细步骤包括：

1.1)将绝缘子图像进行二值化处理并提取其骨架；

1.2)针对提取出来的骨架，通过遍历寻找图像中第一个白色的点，然后从这个点开始向两边延伸寻找相邻的点，且每找到一个点则将其保存而后置黑，当搜索到一个没有相邻点的点时表示该端搜索完成并确定该线段的一端；最终找出骨架中所有的直线线段和曲线段；

1.3)采用Hough直线检测去除已保存的直线线段留下曲线段。

本实施例中，步骤2)的详细步骤包括：

2.1)根据下式计算所有曲线段的凹凸性f(x，y)；

上式中，f(x，y)凹凸性计算结果，(x,y)为边缘线上某一点的横、纵坐标；x_L和x_R分别表示边缘线横坐标的左、右端点，y_L和y_R分别表示边缘线纵坐标的左、右端点；下标L表示边缘线坐标的左端点，R表示边缘线坐标的右端点。

2.2)针对每一条曲线段的凹凸性f(x，y)，如果凹凸性f(x，y)恒大于零时该曲线段为凸则将其保留，如果凹凸性f(x，y)恒小于零时该曲线段为凹则将其保留，如果凹凸性f(x，y)存在异号结果则判定该曲线段不满足要求并将其删除。

本实施例中，步骤3)的详细步骤包括：

3.1)从曲线段构造边缘点集D，初始化计数器C的值为0，循环计数k＝0；

3.2)从边缘点集D中随机选取5点p1～p5；

3.3)通过5点p1～p5确定二次曲线Ax²+Bxy+Cy²+Dx+Ey+1＝0的参数A,B,C,D,E，其中x,y表示点的坐标，当且仅当满足B²-4AC>0时判定该二次曲线是椭圆，执行步骤3.4)，否则跳转执行步骤3.5)；

3.4)从边缘点集D中随机的点p6，将点p6代入由点p1～p5所确定的二次曲线Ax²+Bxy+Cy²+Dx+Ey+1＝0得到d6＝|Ax₆ ²+Bx₆y₆+cy₆ ²+Dx₆+Ey₆+1|，上式中d6表示P6到椭圆P的距离的绝对值，x₆,y₆表示点p6的坐标；

3.5)遍历边缘点集D中的所有的边缘点，计算该边缘点到可能椭圆的距离d，如果满足d小于或等于容许误差δ则将计数器C加1，并将该边缘点从边缘点集D中去除、存入可能椭圆边缘点集P；否则跳转执行步骤3.6)；若计数器C的值大于一个阈值T_g，则认为该可能椭圆为真实椭圆，输出二次曲线与中心点坐标，否则退出；

3.6)将循环计数k加1，若循环计数k大于指定的最大循环次数Kmax，则结束，否则跳转执行步骤3.2)。

本实施例中，步骤4)中运用聚类算法对所有椭圆进行聚类获得绝缘子伞裙边的椭圆具体是指对椭圆的中心坐标运用聚类算法进行聚类，针对聚类结果保留椭圆中心Y坐标与绝缘子Y坐标差值最小的那一簇的椭圆作为聚类获得的绝缘子伞裙边的椭圆。

本实施例中变电站支柱绝缘子清扫机器人的应用方法中，机器人本体采用清扫组件5对绝缘子进行清扫作业时，还包括进行绝缘子污秽分类以确定不同的清扫时间的步骤，其中进行绝缘子污秽分类的详细步骤包括：

S1)采集绝缘子图像；

S2)将绝缘子图像的背景干扰及噪点过滤掉并进行图像分割为绝缘子子图；

S3)将各个绝缘子子图的RGB图像分别转化为LAB色彩模型与HSI色彩模型，并将均值作为颜色特征值；

S4)将颜色特征值输入预先完成训练的机器学习分类模型，得到各个绝缘子的绝缘子污秽分类结果，所述机器学习分类模型被预先训练建立了绝缘子的颜色特征值、绝缘子污秽分类结果之间的映射。

本实施例中通过LAB较强的色差分辨能力和HSI较强的视觉感知能力，提出颜色分量的平均值来表示颜色特征，最后通过SVM支持向量机构建分类模型，对绝缘子污秽进行分类，有利于提高分类的准确度。将各个绝缘子子图的RGB图像分别转化为LAB色彩模型时，RGB颜色空间不能直接转换为LAB颜色空间，需要借助XYZ颜色空间，把RGB颜色空间转换到XYZ颜色空间，之后再把XYZ颜色空间转换到Lab颜色空间，即：RGB->XYZ，再XYZ->LAB。由于上述颜色空间转换方法为现有公知方法，故详细步骤在此不再展开说明。将各个绝缘子子图的RGB图像分别转化为HSI色彩模型的颜色空间转换方法为现有公知方法，故详细步骤在此不再展开说明；

本实施例中，机器学习分类模型为SVM分类器，步骤S4)之前还包括使用遗传算法对SVM分类器进行参数寻优确定RBF核函数c惩罚参数和g核函数参数的步骤，从而将在低维空间线性不可分的样本训练数据通过RBF核函数c映射到高维的特征空间变成线性可分。作为一种可选的实施方式，本实施例中预先完成训练的机器学习分类模型的、绝缘子污秽分类结果一共分为五个等级，因此训练时需要采集5种污秽等级不同的绝缘子图像信息，并分别对其图像进行标定，用均值滤波将灰尘等造成的背景干扰及噪点过滤掉，进行图像分割。SVM分类器的详细训练步骤包括：

B1、通过采集绝缘子图像构建训练集、测试集，并分别为训练集、测试集附加标签；

B2、利用训练集及其标签采用遗传算法对SVM分类器进行参数寻优确定RBF核函数c惩罚参数和g核函数参数，从而将在低维空间线性不可分的样本训练数据通过RBF核函数c映射到高维的特征空间变成线性可分。其中，采用遗传算法对SVM分类器进行参数寻优确定RBF核函数c惩罚参数和g核函数参数的步骤包括：(1)准备样本数据；(2)遗传算法内部参数初始化；(3)产生参数对，使用交叉验证，在训练集上搜寻适应度最佳的参数；(4)使用最优参数，重新训练，得到支持向量机预测模型。

步骤三、根据寻优确定的RBF核函数c惩罚参数和g核函数参数，利用训练集及其标签对SVM分类器进行训练，然后利用测试集测试结果的标准率，如果标准率满足要求则完成SVM分类器的训练，否则继续执行B1进行SVM分类器的训练。

综上所述，本发明变电站支柱绝缘子清扫机器人及其应用方法能够有效提高对支柱绝缘子的清扫、检测效率，大幅提高绝缘子带电清扫的安全性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种变电站支柱绝缘子清扫机器人，包括机器人本体，其特征在于，所述机器人本体包括一组电动推杆(1)，所述电动推杆(1)的上端共同连接有上支撑机构(2)、下端共同连接有下支撑机构(3)，所述上支撑机构(2)、下支撑机构(3)上均设有呈环绕布置以夹持绝缘子边缘的多个夹紧组件(4)，所述上支撑机构(2)、下支撑机构(3)两者中至少其一带有用于清扫绝缘子外壁的清扫组件(5)。

2.根据权利要求1所述的变电站支柱绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述上支撑机构(2)包括由两个半环拼接成环形的上层支架(21)，所述下支撑机构(3)包括由两个半环拼接成环形的下层支架(31)，所述上层支架(21)和下层支架(31)的半环分别通过电动推杆(1)相连使得机器人本体构成左右两部分可拆分的分体式结构，所述上层支架(21)的两个半环之间连接有一伸缩自锁组件(6)，所述下层支架(31)的两个半环之间连接有另一伸缩自锁组件(6)。

3.根据权利要求2所述的变电站支柱绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述伸缩自锁组件(6)包括相互配合的自锁螺栓(61)和套筒(62)，所述套筒(62)上设有自锁螺母(63)，所述自锁螺母(63)和自锁螺栓(61)之间螺纹配合，所述自锁螺栓(61)和套筒(62)两者之一带有旋转电机(64)，所述旋转电机(64)用于驱动自锁螺栓(61)、套筒(62)两者之一转动使得两者距离变短或变长以实现两个半环所拼接成环形的口径调整。

4.根据权利要求3所述的变电站支柱绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述套筒(62)内部设有沿长度方向布置的滑槽或滑轨(621)，所述滑槽或滑轨(621)上滑动布置有活动挡板(622)，所述活动挡板(622)的内侧壁和套筒(62)的内壁之间设有弹簧(623)，所述自锁螺母(63)安装固定在活动挡板(622)的外侧壁上。

5.根据权利要求1所述的变电站支柱绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述电动推杆(1)、上支撑机构(2)、下支撑机构(3)中至少其一位于伸缩自锁组件(6)处设有至少一个夹紧状态监控摄像头(7)。

6.根据权利要求1所述的变电站支柱绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述夹紧组件(4)为弧形夹持片，且其内侧夹持面上设有沿着长度方向布置的绝缘子伞裙边定位槽(41)。

7.根据权利要求1所述的变电站支柱绝缘子清扫机器人，其特征在于，所述清扫组件(5)包括弧形轨道(51)和滑动布置在弧形轨道(51)侧面上的滑动座(52)，所述滑动座(52)和弧形轨道(51)之间通过齿轮和齿条配合，所述滑动座(52)和弧形轨道(51)之间安装有用于驱动滑动座(52)移动的第一驱动电机，所述滑动座(52)上安装有清扫电机，所述清扫电机的输出轴上安装有毛刷滚筒(53)。

8.根据权利要求7所述的变电站支柱绝缘子清扫机器人，其特征在于，至少一根所述弧形轨道(51)的顶面上还滑动布置有检测摄像头(54)，所述检测摄像头(54)和弧形轨道(51)之间通过齿轮和齿条配合，所述检测摄像头(54)和弧形轨道(51)之间安装有用于驱动检测摄像头(54)移动的第二驱动电机。

9.根据权利要求1所述的变电站支柱绝缘子清扫机器人，其特征在于，还包括地面辅助装卸机构(8)，所述地面辅助装卸机构(8)包括支撑平台(81)、升降旋转组件(82)以及伸缩组件(83)以及用于装卸机器人本体的本体装卸组件(84)，所述本体装卸组件(84)通过伸缩组件(83)安装在升降旋转组件(82)上，所述升降旋转组件(82)安装支承在支撑平台(81)上，所述本体装卸组件(84)包括底座(841)，所述底座(841)的两侧各设有一个开合伸缩部件(842)，所述开合伸缩部件(842)的端部安装有支撑臂(843)，两个支撑臂(843)相对布置，且每一个支撑臂(843)上设有用于夹持上支撑机构(2)或下支撑机构(3)的夹持组件(844)。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的变电站支柱绝缘子清扫机器人的应用方法，其特征在于，包括机器人本体沿着变电站支柱的绝缘子攀爬的步骤，且攀爬的分解步骤包括：

B1，首先将下支撑机构(3)的夹紧组件(4)夹紧绝缘子的伞裙边，然后将上支撑机构(2)的夹紧组件(4)松开绝缘子的伞裙边，再将电动推杆(1)伸长，使得上支撑机构(2)的位置被升高；

B2，首先将上支撑机构(2)的夹紧组件(4)夹紧绝缘子的伞裙边，然后将下支撑机构(3)的夹紧组件(4)松开绝缘子的伞裙边，再将电动推杆(1)收缩，使得下支撑机构(3)的位置以及机器人本体的整体位置被升高。

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