CN117260764A - 作业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种作业机器人，包括机身、移动机构、至少一块隔水板以及至少一个机械臂，机身具有高度方向，至少一个侧壁设置有沿高度方向延伸且贯穿该侧壁的行程槽，移动机构包括设置于机身内部的移动件和移动驱动组件，移动件包括固定部，每一隔水板均包括两个沿高度方向的垂直方向依次设置的刷毛部和刷毛固定部，每一机械臂均包括被配置为与固定部相连接的固定配合部。本发明能够实现于不同的高度位置进行作业，并且机械臂移动过程中固定部或固定配合部使两个刷毛部发生形变，同时两个刷毛部始终紧贴固定部或固定配合部的周向外壁，从而能够有效防止水通过行程槽进入机身内部。

Description

作业机器人

技术领域

本发明涉及高压作业技术领域，特别是涉及作业机器人。

背景技术

高压线带电作业是指在高压电场环境下进行的电气设备安装、维护和升级等高风险作业。在这样的环境中，人力操作不仅危险，效率也较低。带电作业机器人就是为解决这一问题应运而生。

接线剥线机器人被广泛应用于电力行业，执行高压线路的接线作业和电缆维护任务。目前接线剥线机器人的功能和应用场景仍受到技术限制，无法完全取代人工操作。在持续改进和创新中，机器人技术需要进一步提升以满足更多复杂需求。在实际作业过程中，往往需要作业臂于不同的高度位置进行作业，而为了实现作业臂的升降，机器人的机身上必然需要设置供作业臂升降的开口，从而使得机器人的防水性能受到影响。

发明内容

基于此，本发明目的在于提供一种能够于不同高度位置进行作业且能够保证防水性能的作业机器人。

本发明提供了一种作业机器人，包括：

机身，具有高度方向，至少一个侧壁设置有沿所述高度方向延伸且贯穿该侧壁的行程槽；

移动机构，包括设置于所述机身内部的移动件和移动驱动组件，所述移动件包括固定部，所述移动驱动组件与所述移动件相连接，以驱动所述移动件沿所述高度方向移动；

至少一块隔水板，每一所述隔水板对应于一个所述行程槽且设置于所述行程槽内，每一所述隔水板均包括两个沿所述高度方向的垂直方向依次设置的刷毛部和刷毛固定部，两个所述刷毛部相互接触；以及

至少一个机械臂，每一所述机械臂对应于一个所述行程槽，每一所述机械臂均包括被配置为与所述固定部相连接的固定配合部，

所述固定部和所述固定配合部中的一者穿过两个所述刷毛部并与前述二者中的另一者相固定。

在其中一个实施例中，所述移动件沿所述高度方向的垂直方向延伸，所述移动件的延伸端形成有第一连接板，所述第一连接板构成所述固定部，

所述机械臂的一端设置有绝缘隔离件，所述绝缘隔离件一端与所述机械臂相固定，另一端形成有第二连接板，所述第二连接板构成所述固定配合部，

所述第一连接板和所述第二连接板相互贴合并固定。

在其中一个实施例中，沿着所述机身顶部至底部的方向，所述隔水板包括依次连接的第一部分、第二部分以及第三部分，每一部分均包括部分的刷毛部和部分的刷毛固定部，

所述第一部分和所述第三部分的延伸方向与所述高度方向相平行，所述第二部分朝向所述机身内部一侧倾斜延伸，

所述机身上设置有所述行程槽的侧壁的形状与所述行程槽内的所述隔水板的形状相一致。

在其中一个实施例中，所述隔水板在厚度方向上投影的厚度落入所述第一连接板和所述第二连接板组成的整体在厚度方向上投影的厚度范围内。

在其中一个实施例中，所述刷毛固定部具有容纳槽，所述容纳槽具有两个相对设置的固定壁，两个所述刷毛部分别固定于两个所述固定壁上。

在其中一个实施例中，所述移动驱动组件包括：

驱动丝杆，转动设置在所述机身内部并沿所述高度方向延伸，且穿过所述移动件并与其螺纹连接；

限位导杆，固定设置在所述机身内部并沿所述高度方向延伸，且滑动穿过所述移动件；以及

驱动电机，固定设置在所述机身内部并与所述驱动丝杆的端部相连接。

在其中一个实施例中，所述机身包括：

上壳体；

下壳体；以及

基座，设置在所述上壳体与所述下壳体之间且与二者相固定。

在其中一个实施例中，所述下壳体上与所述基座连接一端的周向外壁形成有外翻部，

所述机身还包括：

多个锁定机构，沿所述基座的周向间隔设置，每一所述锁定机构均包括：

连接块，固定于所述基座的周向侧壁；以及

锁定块，固定于所述连接块上，并与所述外翻部上背向所述基座的表面相抵接。

在其中一个实施例中，所述基座周向的一个侧壁固定有支架，所述支架上固定有工具卡盘，所述工具卡盘上具有多个供作业工具放置的定位槽。

在其中一个实施例中，所述作业机器人还包括：

监控机构，包括：

旋转云台，设置在所述上壳体的顶部；

第一摄像机，设置在所述旋转云台上；以及

第二摄像机，设置在所述基座上。

因此，本发明与现有技术相比具有以下优点：

根据本发明所涉及的作业机器人，包括机身、移动机构、至少一块隔水板以及至少一个机械臂，机身具有高度方向，至少一个侧壁设置有沿高度方向延伸且贯穿该侧壁的行程槽，移动机构包括设置于机身内部的移动件和移动驱动组件，移动件包括固定部，移动驱动组件与移动件相连接，以驱动移动件沿高度方向移动，每一隔水板对应于一个行程槽且设置于行程槽内，每一隔水板均包括两个沿高度方向的垂直方向依次设置的刷毛部和刷毛固定部，两个刷毛部相互接触，每一机械臂对应于一个行程槽，每一机械臂均包括被配置为与固定部相连接的固定配合部，固定部和固定配合部中的一者穿过两个刷毛部并与前述二者中的另一者相固定，通过移动驱动组件能够驱动移动件沿高度方向移动，通过固定部与固定配合部之间的配合使得移动件移动时能够带动机械臂同步移动，从而能够实现于不同的高度位置进行作业，并且机械臂移动过程中，固定部或固定配合部于行程槽内移动，该移动过程中固定部或固定配合部使两个刷毛部发生形变，同时两个刷毛部始终紧贴固定部或固定配合部的周向外壁，从而能够有效防止水通过行程槽进入机身内部，由此能够于不同高度位置进行作业且能够保证防水性能。

附图说明

图1为本实施例中作业机器人第一方向上的立体结构示意图；

图2为本实施例中作业机器人部分的立体结构示意图；

图3为本实施例中机械臂与移动件的连接结构示意图；

图4为本实施例中隔水板的安装结构示意图；

图5为本实施例中隔水板的立体结构示意图；

图6为本实施例中移动驱动组件的立体结构示意图；

图7为本实施例中作业机器人第二方向上的立体结构示意图；

图8为本实施例中作业机器人第三方向上的立体结构示意图。

附图标记：

100、作业机器人；

10、机身；11、行程槽；12、上壳体；13、下壳体；131、外翻部；14、基座；141、支架；142、工具卡盘；142a、定位槽；15、锁定机构；151、连接块；152、锁定块；

20、移动机构；21、移动件；211、固定部；212、第一连接板；22、移动驱动组件；221、驱动丝杆；222、限位导杆；223、驱动电机；

30、隔水板；31、刷毛部；32、刷毛固定部；321、容纳槽；33、第一部分；34、第二部分；35、第三部分；

40、机械臂；41、固定配合部；42、绝缘隔离件；421、第二连接板；

50、监控机构；51、旋转云台；52、第一摄像机；53、第二摄像机；

60、监测机构；61、气象仪；62、三色灯。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本实施例提供一种能够于不同高度位置进行作业且能够保证防水性能的作业机器人。

图1为本实施例中作业机器人第一方向上的立体结构示意图；图2为本实施例中作业机器人部分的立体结构示意图。

参阅图1至图2，本发明实施例提供一种作业机器人100，包括机身10、移动机构20、至少一块隔水板30以及至少一个机械臂40。机身10具有高度方向，至少一个侧壁设置有沿高度方向延伸且贯穿该侧壁的行程槽11。移动机构20包括设置于机身10内部的移动件21和移动驱动组件22，移动件21包括固定部211，移动驱动组件22与移动件21相连接，以驱动移动件21沿高度方向移动。每一隔水板30对应于一个行程槽11且设置于行程槽11内，每一隔水板30均包括两个沿高度方向的垂直方向依次设置的刷毛部31和刷毛固定部32，两个刷毛部31相互接触。每一机械臂40对应于一个行程槽11，每一机械臂40均包括被配置为与固定部211相连接的固定配合部41。固定部211和固定配合部41中的一者穿过两个刷毛部31并与前述二者中的另一者相固定。

可以理解地，通过移动驱动组件22能够驱动移动件21沿高度方向移动，通过固定部211与固定配合部41之间的配合使得移动件21移动时能够带动机械臂40同步移动，从而能够实现于不同的高度位置进行作业，并且机械臂40移动过程中，固定部211或固定配合部41于行程槽11内移动，该移动过程中固定部211或固定配合部41使两个刷毛部31发生形变，同时两个刷毛部31始终紧贴固定部211或固定配合部41的周向外壁，从而能够有效防止水通过行程槽11进入机身10内部，由此能够于不同高度位置进行作业且能够保证防水性能。

在本实施例中，行程槽11的数量为两个，设置在机身10相对的两个侧壁上。具体地，分布在机身10的左右侧壁上。相应地，隔水板30和机械臂40的数量也均为二。

在本实施例中，行程槽11为矩形槽，隔水板30的外形与矩形槽的内形相适配且覆盖矩形槽。

图3为本实施例中机械臂与移动件的连接结构示意图。

结合图2至图3所示，移动件21沿高度方向的垂直方向延伸，移动件21的延伸端形成有第一连接板212，第一连接板212构成固定部211。机械臂40的一端设置有绝缘隔离件42，绝缘隔离件42一端与机械臂40相固定，另一端形成有第二连接板421，第二连接板421构成固定配合部41。第一连接板212和第二连接板421相互贴合并固定。

可以理解地，第一连接板212和第二连接板421相固定时能够实现机械臂40与移动件21的固定连接，从而使得机械臂40能够随移动件21同步移动，并且由于第一连接板212和第二连接板421的板状结构使得刷毛部31能够紧贴第一连接板212和第二连接板421的周向外壁，以便实现防水，另外通过绝缘隔离件42将机械臂40与移动件21分隔开，能够在带电作业时防止电通过机械臂40传导至机身10内部。

在本实施例中，第一连接板212和第二连接板421为长宽尺寸相一致的矩形板，二者中心对齐且通过螺栓连接固定。移动件21的两个延伸端分别形成有第一连接板212，两个机械臂40的一端分别设置有绝缘隔离件42，其中一个机械臂40通过一个绝缘隔离件42与移动件21的一个延伸端相连接，另一个机械臂40通过另一个绝缘隔离件42与移动件21的另一个延伸端相连接。绝缘隔离件42与机械臂40通过螺栓连接固定。

在本实施例中，第一连接板212、第二连接板421的中心与两个刷毛部31宽度方向上的中心相重合，即第一连接板212和第二连接板421穿过两个刷毛部31的面积相一致。

图4为本实施例中隔水板的安装结构示意图。

结合图3至图4所示，沿着机身10顶部至底部的方向，隔水板30包括依次连接的第一部分33、第二部分34以及第三部分35。每一部分均包括部分的刷毛部31和部分的刷毛固定部32。第一部分33和第三部分35的延伸方向与高度方向相平行，第二部分34朝向机身10内部一侧倾斜延伸。机身10上设置有行程槽11的侧壁的形状与行程槽11内的隔水板30的形状相一致。

可以理解地，使得隔水板30的第一部分33能够对落下的雨水进行引流，从而使得经过第一部分33雨水中的大部分不会经过第二部分34和第三部分35，而是直接落下，并且机身10的侧壁适配隔水板30的形状，能够防止雨水通过机身10的侧壁流向隔水板30的第二部分34和第三部分35，由此能够有效降低雨水透过隔水板30进入机身10内部的风险，能够进一步地保证防水性能。

在本实施例中，当机械臂40移动至与隔水板30的第一部分33相对齐的位置时，固定配合部41穿过两个刷毛部31；当机械臂40移动至与隔水板30的第三部分35相对齐的位置时，固定部211穿过两个刷毛部31。当然，在其它替代实施例中，也可以是始终只有固定部211和固定配合部41中的一者穿过两个刷毛部31。

结合图3至图4所示，隔水板30在厚度方向上投影的厚度落入第一连接板212和第二连接板421组成的整体在厚度方向上投影的厚度范围内。

可以理解地，使得当机械臂40移动至不同的高度位置时，第一连接板212和第二连接板421中的一者始终能够穿过两个刷毛部31，从而能够保证机械臂40于不同高度位置时的防水性能。

需要进一步说明的是，第一连接板212和第二连接板421贴合后整体的厚度大于隔水板30在自身厚度方向上投影的厚度。

图5为本实施例中隔水板的立体结构示意图。

结合图5所示，刷毛固定部32具有容纳槽321，容纳槽321具有两个相对设置的固定壁，两个刷毛部31分别固定于两个固定壁上。

可以理解地，使得固定部211或固定配合部41能够于容纳槽321内移动并使两个刷毛部31发生形变。

在本实施例中，刷毛部31呈矩状，并且两个刷毛部31覆盖容纳槽321。刷毛部31中的刷毛一端与固定壁相固定，另一端向另一个刷毛部31中的刷毛延伸。两个刷毛部31中刷毛的延伸端相互接触。

图6为本实施例中移动驱动组件的立体结构示意图。

结合图6所示，移动驱动组件22包括驱动丝杆221、限位导杆222以及驱动电机223。驱动丝杆221转动设置在机身10内部并沿高度方向延伸，且穿过移动件21并与其螺纹连接。限位导杆222固定设置在机身10内部并沿高度方向延伸，且滑动穿过移动件21。驱动电机223固定设置在机身10内部并与驱动丝杆221的端部相连接。

可以理解地，驱动电机223工作时能够带动驱动丝杆221转动，从而能够驱动移动件21沿着限位导杆222的延伸方向移动，进而驱动机械臂40沿高度方向进行移动。

图7为本实施例中作业机器人第二方向上的立体结构示意图。

结合图7所示，机身10包括上壳体12、下壳体13以及基座14。基座14设置在上壳体12与下壳体13之间且与二者相固定。

在本实施例中，驱动丝杆221和限位导杆222转动支撑在基座14上且位于上壳体12内，限位导杆222的数量为两根，并以对称的方式分布在驱动丝杆221的径向两侧。其中，行程槽11设置在上壳体12上相对的两个侧壁。

结合图7所示，下壳体13上与基座14连接一端的周向外壁形成有外翻部131。机身10还包括多个沿基座14的周向间隔设置的锁定机构15，每一锁定机构15均包括连接块151以及锁定块152。连接块151固定于基座14的周向侧壁。锁定块152固定于连接块151上，并与外翻部131上背向基座14的表面相抵接。

可以理解地，通过多个锁定机构15内锁定块152与外翻部131之间的配合能够实现对下壳体13的夹持固定，从而能够实现基座14与下壳体13的固定。

在本实施例中，上壳体12与基座14通过螺栓连接固定，下壳体13与基座14通过多个锁定机构15连接固定。连接块151与基座14通过螺栓连接固定。

结合图7所示，基座14周向的一个侧壁固定有支架141，支架141上固定有工具卡盘142，工具卡盘142上具有多个供作业工具放置的定位槽142a。

可以理解地，使得工具卡盘142上能够存放不同的作业工具，以便机械臂40能够根据实际作业需要拿取不同的作业工具。

图8为本实施例中作业机器人第三方向上的立体结构示意图。

结合图8所示，作业机器人100还包括监控机构50，监控机构50包括旋转云台51、第一摄像机52以及第二摄像机53。旋转云台51设置在上壳体12的顶部。第一摄像机52设置在旋转云台51上。第二摄像机53设置在基座14上。

可以理解地，使得操作人员能够清晰地观察机器人作业过程，并提供必要的辅助信息，还可以提高操作人员的工作效率和准确性。

在本实施例中，第一摄像机52为双目摄像机，第二摄像机53为全景摄像机。摄第一摄像机52也可以为三目摄像机或单目摄像机，无论采取何种摄像机，只要能够拍摄机械臂40作业场景图像即可。

在本实施例中，第二摄像机53的数量为两个，分布在上壳体12的两侧，且通过支撑杆固定于基座14上。

结合图8所示，作业机器人100还包括监测机构60，监测机构60包括气象仪61和三色灯62。气象仪61和三色灯62均设置在上壳体12的外壁。通过气象仪61能够实时监测周围环境，通过三色灯62能够进行声光报警。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干形变和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种作业机器人，其特征在于，包括：

机身(10)，具有高度方向，至少一个侧壁设置有沿所述高度方向延伸且贯穿该侧壁的行程槽(11)；

移动机构(20)，包括设置于所述机身(10)内部的移动件(21)和移动驱动组件(22)，所述移动件(21)包括固定部(211)，所述移动驱动组件(22)与所述移动件(21)相连接，以驱动所述移动件(21)沿所述高度方向移动；

至少一块隔水板(30)，每一所述隔水板(30)对应于一个所述行程槽(11)且设置于所述行程槽(11)内，每一所述隔水板(30)均包括两个沿所述高度方向的垂直方向依次设置的刷毛部(31)和刷毛固定部(32)，两个所述刷毛部(31)相互接触；以及

至少一个机械臂(40)，每一所述机械臂(40)对应于一个所述行程槽(11)，每一所述机械臂(40)均包括被配置为与所述固定部(211)相连接的固定配合部(41)，

所述固定部(211)和所述固定配合部(41)中的一者穿过两个所述刷毛部(31)并与前述二者中的另一者相固定。

2.根据权利要求1所述的作业机器人，其特征在于，

所述移动件(21)沿所述高度方向的垂直方向延伸，所述移动件(21)的延伸端形成有第一连接板(212)，所述第一连接板(212)构成所述固定部(211)，

所述机械臂(40)的一端设置有绝缘隔离件(42)，所述绝缘隔离件(42)一端与所述机械臂(40)相固定，另一端形成有第二连接板(421)，所述第二连接板(421)构成所述固定配合部(41)，

所述第一连接板(212)和所述第二连接板(421)相互贴合并固定。

3.根据权利要求2所述的作业机器人，其特征在于，

沿着所述机身(10)顶部至底部的方向，所述隔水板(30)包括依次连接的第一部分(33)、第二部分(34)以及第三部分(35)，每一部分均包括部分的刷毛部(31)和部分的刷毛固定部(32)，

所述第一部分(33)和所述第三部分(35)的延伸方向与所述高度方向相平行，所述第二部分(34)朝向所述机身(10)内部一侧倾斜延伸，

所述机身(10)上设置有所述行程槽(11)的侧壁的形状与所述行程槽(11)内的所述隔水板(30)的形状相一致。

4.根据权利要求3所述的作业机器人，其特征在于，

所述隔水板(30)在厚度方向上投影的厚度落入所述第一连接板(212)和所述第二连接板(421)组成的整体在厚度方向上投影的厚度范围内。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的作业机器人，其特征在于，

所述刷毛固定部(32)具有容纳槽(321)，所述容纳槽(321)具有两个相对设置的固定壁，两个所述刷毛部(31)分别固定于两个所述固定壁上。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的作业机器人，其特征在于，

所述移动驱动组件(22)包括：

驱动丝杆(221)，转动设置在所述机身(10)内部并沿所述高度方向延伸，且穿过所述移动件(21)并与其螺纹连接；

限位导杆(222)，固定设置在所述机身(10)内部并沿所述高度方向延伸，且滑动穿过所述移动件(21)；以及

驱动电机(223)，固定设置在所述机身(10)内部并与所述驱动丝杆(221)的端部相连接。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的作业机器人，其特征在于，

所述机身(10)包括：

上壳体(12)；

下壳体(13)；以及

基座(14)，设置在所述上壳体(12)与所述下壳体(13)之间且与二者相固定。

8.根据权利要求7所述的作业机器人，其特征在于，

所述下壳体(13)上与所述基座(14)连接一端的周向外壁形成有外翻部(131)，

所述机身(10)还包括：

多个锁定机构(15)，沿所述基座(14)的周向间隔设置，每一所述锁定机构(15)均包括：

连接块(151)，固定于所述基座(14)的周向侧壁；以及

锁定块(152)，固定于所述连接块(151)上，并与所述外翻部(131)上背向所述基座(14)的表面相抵接。

9.根据权利要求7所述的作业机器人，其特征在于，

所述基座(14)周向的一个侧壁固定有支架(141)，所述支架(141)上固定有工具卡盘(142)，所述工具卡盘(142)上具有多个供作业工具放置的定位槽(142a)。

10.根据权利要求7所述的作业机器人，其特征在于，还包括：

监控机构(50)，包括：

旋转云台(51)，设置在所述上壳体(12)的顶部；

第一摄像机(52)，设置在所述旋转云台(51)上；以及

第二摄像机(53)，设置在所述基座(14)上。