CN111558928A - 一种电力检修机器人的导轨支座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力检修机器人的导轨支座，包括移动支座以及设在移动支座顶部的位移调节装置，所述位移调节装置用于安装维修机械臂，且用于对维修机械臂的位置进行调整，所述位移调节装置包括轨道环，以及安装在移动支座两侧的驱动装置，所述轨道环通过第一伺服电机驱动，在所述移动支座顶部进行转动，所述轨道环包括固定段和与固定段转动连接在一起的支撑段，使用时，能够通过控制螺杆以及轨道环的配合，来实现对安装支座的位置进行控制，而轨道环能够在不使用时收纳在移动支座的两侧，进一步在保证其机械臂能够在较大空间内自由移动的同时，还可避免其体积较大，导致在野外穿过山林或狭小的道路时，其难以经过的问题。

Description

一种电力检修机器人的导轨支座

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，具体涉及一种电力检修机器人的导轨支座。

背景技术

人们在电力系统的维护、检修工作中面临各种难题，实际操作的不稳定因素较多，安全风险如影随形。因此，将机器人技术与电力行业应用相结合，针对电网建设、运行与检修的各个环节，研究电力特种机器人，替代人工从事急、难、险、重和重复性劳动，为电力系统故障防范、在线检修、提高供电可靠性等提供技术保障十分重要。

在户外电缆所架设的位置较为复杂，单纯的依靠工作人员进行维修，不仅效率低，而且存在着较大的安全隐患，而电力维修机器人可由工作人员控制，以此来代替人工进行检修，可有效的规避掉一些危险的高空作业的问题。

因野外环境较为复杂多变，而为了保证通过维修机器人更好的维修，这就导致需要在固定机器人后，使维修的机械臂能够在一定的程度上进行自由的移动，而当前多为利用机床移动的方式来使机械臂进行精准的运动，着也就导致了维修机器人的体积一般都很大，无法满足在缩小其体积的同时，又保证机械臂具有足够的自由移动空间，导致在经过山林等一些道路较为狭小的地方时，难以使其整正常经过的问题，不能够满足当前的便携性需求。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种电力检修机器人的导轨支座，以解决现有技术中维修机器人因在固定后，其机械臂需要能够在一定范围内进行自由移动，而当前的技术无法满足在缩小其体积的同时，又满足机械臂能够具有足够的移动空间，导致在经过山林等一些道路狭小的地方时，难以使其经过的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电力检修机器人的导轨支座，包括移动支座，还包括用于安装维修机械臂且用于对维修机械臂的位置进行调整的位移调节装置；

所述位移调节装置包括设于所述移动支座顶部的轨道环和用于驱动所述轨道环旋转第一伺服电机，所述第一伺服电机驱动连接所述轨道环；所述轨道环包括固定段和与所述固定段转动连接的支撑段，所述移动支座两侧设有驱动装置，所述驱动装置驱动连接所述支撑段使所述支撑段在移动支座的两侧翻转；

所述位移调节装置还包括设于所述移动支座顶部的第二伺服电机，第二伺服电机的驱动端连接有控制螺杆，控制螺杆连接所述固定段；所述控制螺杆经过所述轨道环的中点设置；

所述控制螺杆上设置安装支座，所述控制螺杆还连接所述安装支座用于带动所述安装支座转动；所述安装支座上设有维修机械臂，所述轨道环转动时，通过所述安装支座带动所述维修机械臂运动。

可选的，所述固定段和支撑段均设置有两个，且所述固定段和支撑段为相间设置。

可选的，所述移动支座的顶部位于所述轨道环朝向驱动装置的一侧设置有环形滑轨，所述环形滑轨包括对应于固定段的弧形导向段，所述弧形导向段与固定段滑动连接，且所述轨道环通过在所述环形滑轨上滑动以相对于所述移动支座转动；

在所述轨道环上设有驱动齿环，所述驱动齿环包括由多个齿条段组成的驱动齿环，所述齿条段与所述固定段连接，所述第一伺服电机上驱动连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述驱动齿环啮合，所述所述第一伺服电机通过所述驱动齿轮带动轨道环相对于所述移动支座上转动。

可选的，所述轨道环的最大转动角度为度。

可选的，两个所述固定段之间连接有两根辅助导向杆，所述控制螺杆的两端均连接一所述固定段，且位于两根所述辅助导向杆之间；所述安装支座上设置有多个与辅助导向杆进行接触且用于辅助安装支座进行移动的滚动钢珠。

可选的，所述辅助导向杆和控制螺杆均平行于所述支撑段的翻转轴线设置。

可选的，所述驱动装置包括通过伸缩杆，所述伸缩杆驱动连接有支撑板，所述驱动装置驱动所述支撑板在所述移动支座上翻转；位于所述支撑板的一端转动连接有连接块，且在所述连接块上开设有与环形滑轨相匹配的控制滑槽，所伸缩杆通过带动支撑板翻转九十度，使支撑段配合固定段形成的所述轨道环在所述控制滑槽内转动。

可选的，所述固定段的两端头之间的直线距离均不小于所述移动支座的宽度。

本发明具有如下优点：

本发明在进行使用时，能够通过控制螺杆以及轨道环的配合以实现对安装支座的位置进行控制，而轨道环能够在不使用时收纳于移动支座的两侧，进一步在保证其机械臂能够在较大空间内自由移动的同时缩小整体体积，避免因体积较大导致在野外穿过山林或狭小的道路时难以经过的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式的整体结构示意图；

图2为本发明实施方式的侧视图；

图3为本发明实施方式的俯视图；

图4为本发明实施方式中安装支座的结构示意图；

图5为本发明实施方式中连接块的安装结构示意图。

图中：

1-移动支座；2-位移调节装置；3-驱动装置；

201-轨道环；202-滚动钢珠；203-第一伺服电机；204-固定段；205-支撑段；206-第二伺服电机；207-控制螺杆；208-安装支座；209-弧形导向段；210-环形滑轨；211-齿条段；212-驱动齿环；213-辅助导向杆；

301-伸缩杆；302-支撑板；303-连接块；304-控制滑槽。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明提供了一种电力检修机器人的导轨支座，包括移动支座1以及设在移动支座1顶部的位移调节装置2，位移调节装置2用于安装维修机械臂，且用于对维修机械臂的位置进行调整；

在野外使用时，电力设备位置较高，这就需要展开机械臂使其运动至能够正常工作的位置处，因野外的地形较为复杂，因此在移动支座来调整机械臂的位置很是不方便，容易引发重心不稳的问题，因此则采用移动机械臂安装支座1的方式，来实现其稳定的运行。

位移调节装置2包括轨道环201，以及安装在移动支座1两侧的驱动装置3，轨道环201通过第一伺服电机203驱动，在移动支座1顶部进行转动，轨道环201包括固定段204和与固定段204转动连接在一起的支撑段205，固定段204和支撑段205均设置有两个，且固定段204和支撑段205为相间设置，支撑段205通过驱动装置3驱动，且在移动支座1两侧进行翻转。

轨道环201的表面设置有一层保护层，用于避免在野外复杂的环境下使用，其容易出现损坏和生锈的问题，另外，为了保证固定段204和支撑段205在组成轨道环201时不会存在较大的间隙，以避免运动精度下降，这里固定段204和支撑段205的转动结构，可优选为申请号为CN201610324199.2中所公开的转动连接结构，确保其连接的紧密性。

轨道环201朝向驱动装置3的一侧设置有由多个弧形导向段209组成的环形滑轨210，弧形导向段209与固定段204相匹配设置，且轨道环201通过环形滑轨210在移动支座1上转动。具体地，弧形导向段209与固定段204滑动连接，且轨道环201通过在环形滑轨210上滑动以相对于移动支座1转动。

因移动支座1较小，因此在将固定段204和支撑段205在组成轨道环201时，其所占用的空间会远大于移动支座1所占用的空间，为了保证轨道环201在移动支座1上转动时不会发生位置偏移的问题，在移动支座1的顶部开设有与环形滑轨210相咬合的滑槽，可通过滑槽与环形滑轨210的咬合，实现对轨道环201转动位置的固定。

轨道环201还设置有置于固定段204上，且通过第二伺服电机206驱动的控制螺杆207，控制螺杆207为过轨道环201中点设置，在控制螺杆207上设置有用于安装维修机械臂，且由控制螺杆207转动进行驱动的安装支座208，维修机械臂通过轨道环201的转动以及安装支座208的运动进行调整与移动支座1的相对位置。

为了确保在改变安装支座208的位置时，维修机械臂与待维修点的相对角度不会发生变换，这里可安装支座208上还设置用于控制维修机械臂安装角度的舵机，舵机的运动根据安装支座208的位置来进行相应的调整。

在轨道环201的另一侧设置有由多个齿条段211组成的驱动齿环212，齿条段211与固定段204相匹配设置，且第一伺服电机203通过带动与驱动齿环212相啮合的驱动齿轮使轨道环201在移动支座1上转动。

轨道环201的最大转动角度为360度，这里主要是为了便于对置于安装支座208上的维修机械臂进行接电，以避免其始终朝向一个方向运动，导致其接电的线缆容易因缠绕而出现断裂的问题。

在进行使用时，第一伺服电机203带动驱动齿轮的运动，会由驱动齿轮与驱动齿环212的啮合来实现轨道环201的转动，轨道环201转动，则会实现对控制螺杆207所处角度的控制，而第二伺服电机206能够控制安装支座208在控制螺杆207上所处的位置，因此能够通过为位置信息，以及角度信息来计算出安装支座208所处的位置信息，相反在需要将维修机械臂运动至某一位置时，能够反向的推导出第一伺服电机203和第二伺服电机206的运动量，以此实现对维修机械臂位置的精准调节。

在使用时，可认定控制螺杆207的中点位置为坐标的原点，而认定控制螺杆207平形于移动支座1的位置为角度计算初始线，进一步可便于通过第一伺服电机203的转动量，来确定其转动角度信息。

如图1至图4所示，控制螺杆207的两侧均设置有置于固定段204上，且贯穿安装支座208的辅助导向杆213，在安装支座208上设置有多个与辅助导向杆213进行接触，且用于辅助安装支座208进行移动的滚动钢珠202。

控制螺杆207只起到驱动的作用，而辅助导向杆213则为主要的支撑部件，可避免维修机械臂较重，而会对控制螺杆207造成较大负载的问题，安装支座208滑动连接在辅助导向杆213上时，能够通过滚动钢珠202来降低其在滑动时与辅助导向杆213之间的摩擦力，可大幅度提高其在调整位置时的流畅度。

辅助导向杆213和控制螺杆207均为平行于支撑段205的翻转轴线设置，固定段204的两端头之间的直线距离均不小于移动支座1的宽度，这里主要是为了避免支撑段205在进行翻转时，支撑段205无法与移动支座1形成紧密贴合的状态，进一步导致在野外复杂的环境下使用时，容易使齿条段211受到损伤，而会导致其运动的精度会大幅度降低的问题。

驱动装置3包括通过伸缩杆301驱动，在移动支座1上进行翻转的支撑板302，位于支撑板302的一端转动连接有连接块303，且在连接块303上开设有与环形滑轨210相匹配的控制滑槽304，所伸缩杆301通过带动支撑板302翻转90度，使支撑段205配合固定段204形成轨道环201在控制滑槽304进行转动。

支撑板302的转动轴线优选为与支撑段的转动轴线处于同一直线上，保证其在翻转后对轨道环支撑的稳定性，而在支撑板302的转动轴线与支撑段的转动轴线不处于同一直线上时，则需要在支撑板302上设置一个伸缩结构，保证其能够正常的转动。

伸缩杆301在进行伸长运动时，能够推动支撑板302进行翻转，即在伸缩杆301伸出一定的长度时，能够通过支撑板302推动支撑段205运动至与固定段204处于同一的水平面位置，使其形成轨道环201，并使弧形导向段209形成环形滑轨210，使齿条段211形成驱动齿环212，以此确保其能够实现正常的转动。

另外需要注意的是，需要记录其在翻转时的位置信息，避免其位置出现偏差，导致强制使支撑段205进行翻转，而造成其出现损伤的问题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种电力检修机器人的导轨支座，其特征在于：包括移动支座（1），还包括用于安装维修机械臂且用于对维修机械臂的位置进行调整的位移调节装置（2）；

所述位移调节装置（2）包括设于所述移动支座（1）顶部的轨道环（201）和用于驱动所述轨道环（201）旋转第一伺服电机（203），所述第一伺服电机（203）驱动连接所述轨道环（201）；所述轨道环（201）包括固定段（204）和与所述固定段（204）转动连接的支撑段（205），所述移动支座（1）两侧设有驱动装置（3），所述驱动装置（3）驱动连接所述支撑段（205）使所述支撑段（205）在移动支座（1）的两侧翻转；

所述位移调节装置（2）还包括设于所述移动支座（1）顶部的第二伺服电机（206），第二伺服电机（206）的驱动端连接有控制螺杆（207），控制螺杆（207）连接所述固定段（204）；所述控制螺杆（207）经过所述轨道环（201）的中点设置；

所述控制螺杆（207）上设置安装支座（208），所述控制螺杆（207）还连接所述安装支座（208）用于带动所述安装支座（208）转动；所述安装支座（208）上设有维修机械臂，所述轨道环（201）转动时，通过所述安装支座（208）带动所述维修机械臂运动。

2.根据权利要求1所述的一种电力检修机器人的导轨支座，其特征在于，所述固定段（204）和支撑段（205）均设置有两个，且所述固定段（204）和支撑段（205）为相间设置。

3.根据权利要求2所述的一种电力检修机器人的导轨支座，其特征在于，所述移动支座（1）的顶部位于所述轨道环（201）朝向驱动装置（3）的一侧设置有环形滑轨（210），所述环形滑轨（210）包括对应于固定段（204）的弧形导向段（209），所述弧形导向段（209）与固定段（204）滑动连接，且所述轨道环（201）通过在所述环形滑轨（210）上滑动以相对于所述移动支座（1）转动；

在所述轨道环（201）上设有驱动齿环（212），所述驱动齿环（212）包括由多个齿条段（211）组成的驱动齿环（212），所述齿条段（211）与所述固定段（204）连接，所述第一伺服电机（203）上驱动连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述驱动齿环（212）啮合，所述所述第一伺服电机（203）通过所述驱动齿轮带动轨道环（201）相对于所述移动支座（1）上转动。

4.根据权利要求2所述的一种电力检修机器人的导轨支座，其特征在于，所述轨道环（201）的最大转动角度为360度。

5.根据权利要求2所述的一种电力检修机器人的导轨支座，其特征在于，两个所述固定段（204）之间连接有两根辅助导向杆（213），所述控制螺杆（207）的两端均连接一所述固定段（204），且位于两根所述辅助导向杆（213）之间；所述安装支座（208）上设置有多个与辅助导向杆（213）进行接触且用于辅助安装支座（208）进行移动的滚动钢珠（202）。

6.根据权利要求5所述的一种电力检修机器人的导轨支座，其特征在于，所述辅助导向杆（213）和控制螺杆（207）均平行于所述支撑段（205）的翻转轴线设置。

7.根据权利要求3所述的一种电力检修机器人的导轨支座，其特征在于，所述驱动装置（3）包括通过伸缩杆（301），所述伸缩杆（301）驱动连接有支撑板（302），所述驱动装置（3）驱动所述支撑板（302）在所述移动支座（1）上翻转；位于所述支撑板（302）的一端转动连接有连接块（303），且在所述连接块（303）上开设有与环形滑轨（210）相匹配的控制滑槽（304），所伸缩杆（301）通过带动支撑板（302）翻转九十度，使支撑段（205）配合固定段（204）形成的所述轨道环（201）在所述控制滑槽（304）内转动。

8.根据权利要求1所述的一种电力检修机器人的导轨支座，其特征在于，所述固定段（204）的两端头之间的直线距离均不小于所述移动支座（1）的宽度。

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