CN114243556A - 一种驱鸟器的安装方法和安装装置及具有其的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱鸟器的安装领域，具体涉及一种驱鸟器的安装方法和安装装置及具有其的机器人。驱鸟器的安装装置，包括：基板；抓取结构，设于所述基板的安装面上，具有用于容纳并固定驱鸟器竖杆的安装空间；拧紧结构，设于所述基板的安装面上，且与所述抓取结构对应设置，包括用于安装驱鸟器的底座的固定座、允许驱鸟器的底座插入并对其施加与第一待安装杆分离的作用力的筒体和驱动所述筒体旋转的第一动力件；第一感应结构和第二感应结构，分设在所述安装座和筒体中，在所述筒体转动时，所述第一感应结构接收所述第二感应结构的信号，以将驱鸟器的底座与所述第一待安装杆分离。本发明解决了安装驱鸟器时螺栓紧固存在不确定性问题。

Description

一种驱鸟器的安装方法和安装装置及具有其的机器人

技术领域

本发明涉及驱鸟器的安装领域，具体涉及一种驱鸟器的安装方法和安装装置及具有其的机器人。

背景技术

电力线路运行中，鸟害是其中的一大潜在危险，电力线路中防治鸟害的方法在于采用人工在高压塔杆上手工安装驱鸟器，危险系数高。目前，市面上的带电驱鸟器安装主要有两种方式，一是人工携带绝缘手套身着绝缘服装位于绝缘斗臂车中手工安装；二是使用带电驱鸟器安装工具进行安装。在将驱鸟器与安装工具进行安装时，根据电机产生的电流、电压和扭矩的大小对螺栓拧紧状态进行判断，这样一旦螺栓因中心未对齐或是其他原因卡在螺纹孔中也会导致同样的极限电流、电压和扭矩，因此会产生误判断，而这将导致驱鸟器的安装失败，甚至会引起驱鸟器的高空坠落，存在安全隐患。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的驱鸟器在安装中螺栓紧固存在不确定性、安全隐患较大的缺陷，从而提供一种驱鸟器的安装方法和安装装置及具有其的机器人。

为了解决上述问题，本发明提供了一种驱鸟器的安装装置，包括：

基板；

抓取结构，设于所述基板的安装面上，具有用于容纳并固定驱鸟器竖杆的安装空间；

拧紧结构，设于所述基板的安装面上，且与所述抓取结构对应设置，包括用于安装驱鸟器的底座的固定座、允许驱鸟器的底座插入并对其施加与第一待安装杆分离的作用力的筒体和驱动所述筒体旋转的第一动力件；

第一感应结构和第二感应结构，分设在所述安装座和筒体中，在所述筒体转动时，所述第一感应结构接收所述第二感应结构的信号，以将驱鸟器的底座与所述第一待安装杆分离。

可选地，所述第一感应结构为霍尔传感器，所述第二感应结构为磁铁。

可选地，还包括与所述抓取结构、拧紧结构和第一感应结构均信号连接的控制器。

可选地，所述抓取结构包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪固定于所述基板上，所述第二夹爪在第二动力件驱动下朝向或远离第一夹爪运动，以形成驱鸟器的竖杆的安装空间，抓取或放开驱鸟器的竖杆。

可选地，所述第二夹爪朝向所述第一夹爪的方向设有两根伸出杆，两根所述伸出杆与设于所述第一夹爪上的孔洞配合以形成卯榫结构。

可选地，所述安装座中设有与驱鸟器的底座适配的凹槽。

可选地，还包括设于所述安装座两侧的一对限位件，所述限位件与所述控制器信号连接。

还提供了一种机器人，包括所述的驱鸟器的安装装置。

还提供了一种驱鸟器的安装方法，包括：

机器人先抓取驱鸟器安装装置，然后移动驱鸟器安装装置至所述第一待安装杆处，将驱鸟器的竖杆与抓取结构固定，反向转动筒体将插入其中的驱鸟器的底座与第一待安装杆分离，转动过程中设在安装座中的第一感应结构接收设在筒体中的第二感应结构的信号；

将驱鸟器和安装装置一同输送至待安装位置，驱动筒体进行正向转动使第二待安装杆与驱鸟器的底座(16)固定，转动过程中设在安装座中的第一感应结构接收设在筒体中的第二感应结构的信号，以使得驱鸟器的底座与第二待安装杆紧固。

可选地，还包括当感应到第二待安装杆与驱鸟器的底座连接不到位时，调整驱鸟器的位置直至连接到位。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的驱鸟器的安装装置，包括基板；设于基板的安装面上的抓取结构，具有用于容纳并固定驱鸟器的竖杆的安装空间；设于基板的安装面上的拧紧结构，且与抓取结构对应设置，包括用于安装驱鸟器的底座的固定座、允许驱鸟器的底座插入并对其施加与第一待安装杆分离的作用力的筒体和驱动筒体旋转的第一动力件；第一感应结构和第二感应结构，分设在安装座和筒体中，在筒体转动时，第一感应结构接收第二感应结构的信号，以将驱鸟器的底座与第一待安装杆分离。基板的安装面上设有对应设置的抓取结构和拧紧结构，抓取结构具有的安装空间以容纳驱鸟器的竖杆，拧紧结构具有安装驱鸟器底座的固定座，在驱鸟器底座插入后第一动力件驱动筒体转动以使驱鸟器底座与第一待安装杆分离。当筒体发生转动时，设于筒体上的第二感应结构跟随筒体转动，设于安装座上的第一感应结构接收第二感应结构的信号，以感应插入到筒体中的驱鸟器底座的转动圈数，以圈数计算驱鸟器底座的伸长量及第一动力件转动所换算出的扭矩判断驱鸟器底座是否与第一待安装杆分离，以消除驱鸟器底座在安装中的不确定性和驱鸟器安装中的安全隐患，提升驱鸟器安装的成功率。

2.本发明提供的驱鸟器的安装装置，还包括与抓取结构、拧紧结构和第一感应结构均信号连接的控制器。控制器控制抓取结构抓取驱鸟器的竖杆、根据第一感应结构感知的第二感应结构发送的信息，以实现拧紧结构将驱鸟器的底座与第一待安装杆或电线杆的横杆拧紧，实现安装装置整体工作过程自动化、智能化。

3.本发明提供的驱鸟器的安装装置，抓取结构包括第一夹爪和第二夹爪，第一夹爪固定于基板上，第二夹爪在第二动力件驱动下朝向或远离第一夹爪运动，以形成驱鸟器的竖杆的安装空间，抓取或放开驱鸟器的竖杆。第一夹爪固定、第二夹爪相对于第一夹爪活动设置，使二者之间能够形成不同尺寸的安装空间，增强了夹持的强度、以适应不同型号的驱鸟器的竖杆的直径，提升了安装装置的兼容性。

4.本发明提供的驱鸟器的安装装置，第二夹爪朝向第一夹爪的方向设有两根伸出杆，两根伸出杆与设于第一夹爪上的孔洞配合以形成卯榫结构，保证即使出现拧紧结构的驱动件的扭矩过大的突发情况，抓取结构也不会发生夹持崩开的状况，增强了夹持时的牢固程度。

5.本发明提供的驱鸟器的安装装置，安装座中设有与驱鸟器的底座适配的凹槽。当拧紧结构的驱动件进行旋转时，凹槽的设计以更好地减小驱鸟器的底座在旋转时受到的振动力、减弱底座的摆动幅度，帮助夹紧结构稳固地夹持驱鸟器的竖杆。此外，凹槽的设计还可以减轻安装装置的整体重量，达到轻量化设计的目的。

6.本发明提供的驱鸟器的安装装置，还包括设于安装座两侧的一对限位件，限位件与控制器信号连接。限位件判断第一待安装杆是否有插入的信号，自插入开始直至插入到位的过程中，及时将信号反馈至控制器，以便于控制器实时根据限位件的信号进行下一步操作。

7.本发明提供的机器人，包括驱鸟器的安装装置，以实现机器人负载安装装置进行自动化安装的功能，提升驱鸟器安装的准确度、避免人员在安装中受伤的风险，提高驱鸟器安装的工作效率。

8.本发明提供的驱鸟器的安装方法，机器人先抓取驱鸟器安装装置，然后移动驱鸟器安装装置至第一安装杆处，将驱鸟器的竖杆与抓取结构固定，反向转动筒体将插入其中的驱鸟器的底座与第一待安装杆分离，转动过程中设在安装座中的第一感应结构接收设在筒体中的第二感应结构的信号以判断驱鸟器的底座与第一待安装杆之间是否分离；将驱鸟器和安装装置一同输送至待安装位置，驱动筒体进行正向转动使第二安装杆与驱鸟器的底座固定，转动过程中设在安装座中的第一感应结构接收设在筒体中的第二感应结构的信号，以使得驱鸟器的底座与第二待安装杆紧固。先实现第一待安装杆与驱鸟器底座的分离，筒体进行旋转后再实现第二待安装杆与驱鸟器底座的紧固，实现了驱鸟器在转移过程中和最终安装到位后始终保持与待安装结构的紧固连接，排除了安全隐患。

9.本发明提供的驱鸟器的安装方法，当感应到第二待安装杆与驱鸟器的底座连接不到位时，调整驱鸟器的位置直至连接到位。针对安装中出现连接不到位的意外情况时，安装装置还可以调整驱鸟器的位置、直至连接到位，实现了安装可靠，具备处理复杂情况的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的安装装置的主视图；

图2为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的安装装置的左视图；

图3为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的安装装置的后视图；

图4为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的仰视图；

图5为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的主视图；

图6为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的安装装置的抓取结构的俯视图；

图7为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的安装装置的抓取结构的俯视图的A－A向视图；

图8为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的安装装置的拧紧结构的俯视图；

图9为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的安装装置的拧紧结构的主视图；

图10为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的螺栓进入筒体后开始抓取杆体的主视图；

图11为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的螺栓进入筒体后电机反转松开螺栓的主视图；

图12为本发明的实施方式中提供的驱鸟器的螺栓进入筒体后电机正转拧紧螺栓的主视图。

附图标记说明：1、第二夹爪；2、限位件；3、摄像头；4、第二感应结构；5、基板；6、第一夹爪；7、安装座；8、筒体；9、拧紧结构；10、凸起结构；11、第一感应结构；12、抓取结构；13、第二动力件；14、控制器；15、电源；16、驱鸟器的底座；17、异形螺栓；18、抓取结构侧板；19、滑动轴；20、端盖；21、梯形丝杠；22、电机连接板；23、梯形螺母；24、轴承；25、固定座；26、第一动力件；27、竖杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1、图2、图3所示的驱鸟器的安装装置的一种具体实施方式，包括：基板5和第一待安装杆，设于基板5安装面上的抓取结构12和拧紧结构9，且拧紧结构9与抓取结构12对应设置。

如图1、图2、图6所示，基板5上部分设有开口，开口为一长方形孔洞，抓取结构12安装在开口中，包括：安装于基板5后侧面的第二动力件13和从孔洞中穿出并延伸至基板5的前面板的第一夹爪6及第二夹爪1。具体的，第二动力件13为微型涡轮蜗杆伺服电机。第一夹爪6固定在抓取结构12侧板18上，在微型涡轮蜗杆伺服电机的驱动下，第二夹爪1通过梯形螺母23和梯形丝杠21进行旋转配合以实现相对于第一夹爪6的运动，以形成驱鸟器的竖杆27的安装空间，梯形丝杠21的端部设有端盖20以用于梯形丝杠21的轴向固定。同时，第二夹爪1通过直线轴承24和滑动轴19的配合以实现水平位置的约束。第二夹爪1夹取位置前端朝向第一夹爪6的方向设有两根伸出杆，两根伸出杆与设于第一夹爪6上的孔洞配合以形成卯榫结构。本实施例选用的微型涡轮蜗杆伺服电机具有整体结构小、输出扭矩大的优点，能够抓取不同重量的驱鸟器的竖杆27，通过电机连接板22与抓取结构12进行连接。

如图1、图2、图8、图9所示，拧紧结构9包括用于安装驱鸟器的底座16的固定座25、允许所述驱鸟器的底座16插入并对其施加与所述第一待安装杆紧固的作用力的筒体8、驱动筒体8旋转的第一动力件26。其中，驱鸟器的底座16为U型底座，U型底座中心区域开一个M10的螺纹孔，螺纹孔中安装有顶部为矩形的异形螺栓17。具体的，第一动力件26为永磁式直流无刷伺服电机，与固定座25连接。筒体8通过螺栓与永磁式直流无刷伺服电机的法兰进行连接以实现动力对接，以驱动插入筒体8中的驱鸟器的异形螺栓17拧紧紧固。。筒体8外壁设有安装孔，安装孔中设有作为第二感应结构4的磁铁，相应地，安装座7下侧中心位置上设有作为第一感应结构11的霍尔传感器。在所述筒体8转动时，所述第一感应结构11接收所述第二感应结构4的信号，以将所述驱鸟器的底座16与所述第一待安装杆紧固。具体的，第一待安装杆为机器人的自带横担。

如图3所示，为实现自动控制，还包括与抓取结构12、拧紧结构9和霍尔传感器均信号连接的控制器14，控制器14设于基板5的后侧面上、并与机器人本体进行WiFi通信。

如图1、图2所示，为固定定位U型底座，基板5安装面的中间设有凸起结构10，安装座7设于凸起结构10中，且安装座7中设有与U型底座适配的凹槽，安装座7两侧还设有一对对称的限位件2，限位件2与控制器14信号连接。具体的，限位件2为限位开关。当且仅当两个限位开关同时检测到横担时，控制器14方能进行下一步动作。

如图1、图2所示，为实时观察螺栓的拧紧状态，右侧限位开关的下方安装有摄像头3，摄像头3能够获取螺栓的拧紧状态的图像，以便于控制后台的监控人员随时调取影像。

如图3所示，为给驱鸟器的安装装置提供所需的电能，基板5的后侧面还设有电源15，通过控制器14控制以为安装装置的其它结构提供动力。

为减轻驱鸟器的安装装置的整体重量，基板5、安装座7、固定座25等固定件大多采用铝合金材质，梯形丝杠21采用45号钢、梯形螺母23为黄铜，以使本安装装置的耐磨耐用、成本低廉。

还提供了一种机器人，包括所述的驱鸟器的安装装置。

还提供了一种驱鸟器的安装方法，驱鸟器的安装装置的动作分为抓取和拧紧，即，对驱鸟器的圆柱型的竖杆27进行抓取和对驱鸟器异形螺栓17进行拧紧，包括以下步骤：

如图10所示，在安装到第二待安装杆前，具体的，第二待安装杆为电线杆的横担，驱鸟器以螺栓固定的方式设置于机器人的自带横担上，机器人在抓取驱鸟器的竖杆27过程中根据设定的路径对准筒体8先将异形螺栓17套入，控制器14控制微型涡轮蜗杆伺服电机进行反转以松开异形螺栓17，使U型底座不再固定于机器人的自带横担上。松开过程中，霍尔传感器接收磁铁发送的信号，以记录筒体8的旋转参数，最终以圈数所计算出的伸长量及电机电流所换算出的扭矩进行判断是否已经将驱鸟器与机器人的自带横担分离，再抓取竖杆27。抓取过程中，第一夹爪6固定不动，第二夹爪1作为水平运动件在伺服微型涡轮蜗杆电机的驱动下朝向第一夹爪6运动以形成安装空间，安装空间中容纳并固定驱鸟器的竖杆27。如图11所示，驱鸟器的竖杆27完成抓取后，驱鸟器的安装装置保持夹紧状态。然后，机器人托举驱鸟器的安装装置至安装位置，使需要安装的电线杆的横担插入到驱鸟器的U型底座的空腔内，两侧的限位开关判断横担是否有插入信号并反馈给控制器14，如果无法检测到插入信号则将信号传递给后台的监控人员，监控人员结合摄像头3的图像通过雷达调整位姿直至两个限位开关均出现信号反馈再由控制器14进行下一步操作。如图12所示，当横担显示已经插入完成后，抓取结构12保持杆体状态不变，控制器14控制微型涡轮蜗杆伺服电机进行正转以拧紧异形螺栓17，同时霍尔传感器对磁铁进行感应，以记录筒体8旋转的圈数并实时反馈给控制器14，控制器14以圈数计算出异形螺栓17的伸长量、结合微型涡轮蜗杆伺服电机的电流所换算出的扭矩进行双重判断，以综合分析是否已经完成驱鸟器的U型底座与电线杆的横担的拧紧固定安装。安装完成后，机器人按照规划路径退出安装区域。

本发明所提供驱鸟器的安装装置及具有其的机器人，适用于10Kv配网带电作业的环境，在作业能够实现双任务，即，驱鸟器的自动夹取及自动将驱鸟器安装于横担上，有着兼容性好、成本低廉的优点，能够识别横担是否以正确位姿卡入到安装槽中，避免了安装位置歪斜导致的不牢固的问题。本发明提供的驱鸟器的安装方法，提出了基于螺距进行换算以处理为伸长量和检测电机扭矩电流的双重螺栓紧固综合判别和控制的新方法，实现了与机器人和控制后台的智能通信，使机器人能够独立完成任务，有效提升机器人自主作业的安装效率、成功率和精确度，减少人员的实地参与、降低了作业中的安全隐患和人力成本。

作为替代的实施方式，第二动力件13还可为液压缸等动力装置。

作为替代的实施方式，第一感应结构11还可为光源等信号发射件。

作为替代的实施方式，第二感应结构4还可为感光件等感应件。

作为替代的实施方式，限位件2还可为光电感应元件等位置感应元件。

作为替代的实施方式，限位件2还可依据横担的实际情况而无需对称设置。

作为替代的实施方式，异形螺栓17还可为普通螺栓或其它带有螺纹连接与筒体8适配的螺杆。

作为替代的实施方式，抓取结构12的数量还可为两组、三组甚至多组。

作为替代的实施方式，拧紧结构9的数量还可为两组、三组甚至多组。

作为替代的实施方式，拧紧结构9与基板5的连接还可为滑动连接，以适应驱鸟器U型结构中螺栓的不同位置。

作为替代的实施方式，电源15还可设置在机器人上，以减轻驱鸟器的安装装置整体的重量。

作为替代的实施方式，驱鸟器的安装装置基板5、安装座7、固定座25等固定件还可采用304不锈钢等轻质材质。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种驱鸟器的安装装置，其特征在于，包括：

基板(5)；

抓取结构(12)，设于所述基板(5)的安装面上，具有用于容纳并固定驱鸟器竖杆(27)的安装空间；

拧紧结构(9)，设于所述基板(5)的安装面上，且与所述抓取结构(12)对应设置，包括用于安装驱鸟器的底座(16)的固定座(25)、允许驱鸟器的底座(16)插入并对其施加与第一待安装杆分离的作用力的筒体(8)和驱动所述筒体(8)旋转的第一动力件(26)；

第一感应结构(11)和第二感应结构(4)，分设在所述安装座(7)和筒体(8)中，在所述筒体(8)转动时，所述第一感应结构(11)接收所述第二感应结构(4)的信号，以将驱鸟器的底座(16)与所述第一待安装杆分离。

2.根据权利要求1所述的驱鸟器的安装装置，其特征在于，所述第一感应结构(11)为霍尔传感器，所述第二感应结构(4)为磁铁。

3.根据权利要求1所述的驱鸟器的安装装置，其特征在于，还包括与所述抓取结构(12)、拧紧结构(9)和第一感应结构(11)均信号连接的控制器(14)。

4.根据权利要求1－3任一项所述的驱鸟器的安装装置，其特征在于，所述抓取结构(12)包括第一夹爪(6)和第二夹爪(1)，所述第一夹爪(6)固定于所述基板(5)上，所述第二夹爪(1)在第二动力件(13)驱动下朝向或远离第一夹爪(6)运动，以形成驱鸟器的竖杆(27)的安装空间，抓取或放开驱鸟器的竖杆(27)。

5.根据权利要求4所述的驱鸟器的安装装置，其特征在于，所述第二夹爪(1)朝向所述第一夹爪(6)的方向设有两根伸出杆，两根所述伸出杆与设于所述第一夹爪(6)上的孔洞配合以形成卯榫结构。

6.根据权利要求3所述的驱鸟器的安装装置，其特征在于，所述安装座(7)中设有与驱鸟器的底座(16)适配的凹槽。

7.根据权利要求6所述的驱鸟器的安装装置，其特征在于，还包括设于所述安装座(7)两侧的一对限位件(2)，所述限位件(2)与所述控制器(14)信号连接。

8.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1－7任一项所述的驱鸟器的安装装置。

9.一种驱鸟器的安装方法，其特征在于：

机器人先抓取驱鸟器安装装置，然后移动驱鸟器安装装置至所述第一待安装杆处，将驱鸟器的竖杆(27)与抓取结构(12)固定，反向转动筒体(8)将插入其中的驱鸟器的底座(16)与第一待安装杆分离，转动过程中设在安装座(7)中的第一感应结构(11)接收设在筒体(8)中的第二感应结构(4)的信号；

将驱鸟器和安装装置一同输送至待安装位置，驱动筒体(8)进行正向转动使第二待安装杆与驱鸟器的底座(16)固定，转动过程中设在安装座(7)中的第一感应结构(11)接收设在筒体(8)中的第二感应结构(4)的信号，以使得驱鸟器的底座(16)与第二待安装杆紧固。

10.根据权利要求9所述的驱鸟器的安装方法，其特征在于，还包括当感应到第二待安装杆与驱鸟器的底座(16)连接不到位时，调整驱鸟器的位置直至连接到位。

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