專利名稱：水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動檢測機(jī)器人系統(tǒng)，尤其是ー種可用來完成高壓輸電線路水平絕緣子的檢測工作，以代替人工作業(yè)的水平絕緣子串帶電檢測機(jī)器人系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高壓輸電線路的絕緣子是用于輸電導(dǎo)線與鐵塔進(jìn)行絕緣連接的設(shè)備。在高壓輸電線路上，其長期工作于強(qiáng)電場、機(jī)械應(yīng)力、污穢及溫濕度等共同構(gòu)成的錯綜復(fù)雜的惡劣環(huán)境中，出現(xiàn)故障老化的幾率很大；當(dāng)絕緣子的劣化發(fā)展到一定程度，或者遇到雷擊過電壓、沖擊過電壓、污穢閃絡(luò)等外部作用，容易發(fā)生流注放電、頭部絕緣擊穿等現(xiàn)象，有可能發(fā)展成瓷裙炸裂、鋼帽爆炸、鋼腳燒斷等故障，甚至發(fā)展為斷串、掉線事故，對電網(wǎng)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為了實(shí)現(xiàn)在線檢測不良絕緣子，人們采用了許多方法，其中常用的有火花叉法、光電法、靜電探頭法、自走式不良絕緣子電阻檢測法等。但是，根據(jù)這些方法研制的裝置在使用時(shí)都要求操作人員爬上桿塔，逐個檢測塔上所有的絕緣子，其上串勞動強(qiáng)度很大。中國專利ZL200820232350. 0公開了ー種絕緣子檢測機(jī)器人，包括第一履帶輪、箱體、第二履帶輪、變距伸縮機(jī)構(gòu)及探頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)，箱體上安裝有變距伸縮機(jī)構(gòu)，第一、ニ履帶輪位于箱體兩側(cè)、分別與變距伸縮機(jī)構(gòu)相鉸接，第一、ニ履帶輪上分別連接有第一、ニ行程傳感器；箱體的下方設(shè)有探頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)。綜合分析，此專利主要有如下缺點(diǎn)無法檢測單串耐張絕緣子串。此專利采用能夠伸縮變化的變距伸縮機(jī)構(gòu)，能適應(yīng)雙聯(lián)水平絕緣子串的距離變化，但是，在輸電線路中110KV有大部分為單串耐張絕緣子串，其只能沿水平雙串絕緣子串行走，無法完成對單串絕緣子串進(jìn)行檢測；中國專利ZL201120069946. 5公開了ー種高壓與超高壓輸電線路的絕緣子檢測設(shè)備，包括對稱設(shè)置的兩個環(huán)形支架，兩個環(huán)形支架上分別設(shè)置有爬行機(jī)構(gòu)，兩個爬行機(jī)構(gòu)之間通過連接板連接；爬行機(jī)構(gòu)包括對稱設(shè)置的兩個導(dǎo)軌，兩個導(dǎo)軌上分別設(shè)置卡腳機(jī)構(gòu)；卡腳機(jī)構(gòu)包括滑動裝置和擺動裝置，滑動裝置包括滑動設(shè)置在導(dǎo)軌上的卡腳滑塊，擺動裝置包括擺動鍵套，擺動鍵套通過軸承連接到卡腳滑塊上；擺動鍵套套設(shè)在擺動鍵軸上，擺動鍵套上固設(shè)有卡腳；卡腳滑塊連接有主動驅(qū)動步進(jìn)伺服電機(jī)，擺動鍵軸連接有卡腳擺動驅(qū)動伺服機(jī)構(gòu)。綜合分析，此專利主要有如下缺點(diǎn)(I)、無法檢測輸電線路耐張絕緣子串。此專利主要針對高壓成對并垂直設(shè)置的絕緣子的檢測，無法應(yīng)用于輸電線路耐張絕緣子串的檢測工作，特別是水平單串耐張絕緣子串。(2)、移動速度緩慢，檢測效率較低。此專利的行走方式主要采用移動機(jī)構(gòu)上的卡爪卡住每個絕緣子瓶的外沿，交替向上移動，這種移動機(jī)構(gòu)在檢測過程在，移動比較緩慢，檢測時(shí)間較長，效率低下。中國專利申請01102273. 6公開了ー種高壓輸電線路絕緣子帶電智能監(jiān)測儀，它包括有能夠套設(shè)在絕緣子本體周邊的環(huán)形支架，環(huán)形支架的本體上設(shè)置有能夠沿絕緣子瓶沿爬行的爬行機(jī)構(gòu)，檢測探頭設(shè)置于環(huán)形支架或爬行機(jī)構(gòu)上，其控制電路輸出接控制爬行機(jī)構(gòu)、探頭的控制端，輸入接探頭的輸出端，控制電路控制爬行機(jī)構(gòu)、探頭的檢測動作，并接收探頭的輸出信號。綜合分析，此專利主要有如下缺點(diǎn)(I)、檢測效率較低。此專利的通過套設(shè)在平行導(dǎo)向柱上的卡爪卡住絕緣子邊沿，卡爪分為上下兩層，交替向上移動，檢測時(shí)間較長，效率低下。(2)、不易上串安裝。此發(fā)明主要有三節(jié)以上的環(huán)形支架拼對扣合而成，在安裝前需要工作人員針對絕緣子的尺寸套合安裝，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。(3)、不能為履帶提供持續(xù)的張緊力，適應(yīng)性較小。履帶與絕緣子的卡緊力來自于履帶彈性支撐架上的很多彈簧，但機(jī)器人在抱緊絕緣子后，如果絕緣子尺寸稍大，彈簧壓縮量較大，則會造成履帶比較松弛，起不到對履帶的張緊作用，對電機(jī)的動力傳輸造成影響
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，能夠沿水平單串絕緣子自主爬行，可帶電檢測絕緣子絕緣性能。要求機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊，可實(shí)現(xiàn)自主檢測、自動記錄，檢測效率較高，并且能夠適應(yīng)雙聯(lián)水平絕緣子串及單串耐張絕緣子串。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，包括若干履帶輪、若干旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)、若干防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)、一套絕緣子帶電檢測儀、相應(yīng)控制電路及手持遙控器。所述履帶輪、絕緣子帶電檢測儀及防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)均設(shè)置于旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)上，所述履帶輪和旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)均通過線路與控制系統(tǒng)相連。所述履帶輪的縱向長度大于兩片且小于三片絕緣子串的軸向長度。所述履帶輪包括履帶、驅(qū)動電機(jī)、主動輪、若干張緊輪、兩個聯(lián)板、若干支撐柱、傳動軸和從動輪，所述兩個平行的聯(lián)板之間通過若干支撐柱連接，每兩個支撐住之間設(shè)有一個漲緊輪，漲緊輪套在傳動軸上，傳動軸兩端設(shè)置于兩個聯(lián)板上，兩個聯(lián)板之間的兩端分別設(shè)置有主動輪和從動輪，所述主動輪和從動上繞有履帶；所述一個聯(lián)板的外側(cè)設(shè)有與主動輪相連的驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)通過線路與控制系統(tǒng)相連。所述每個旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)均包括直流電機(jī)、軸承座、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)塊及連接拐角，所述旋轉(zhuǎn)軸的下端與直流電機(jī)的輸出軸相連，所述旋轉(zhuǎn)軸的上端和下端上分別套有一軸承，軸承的外圈固定于軸承座上，軸承座上固定連接有一短連接支架；所述兩軸承座之間的旋轉(zhuǎn)軸上固定連接有兩塊平行設(shè)置的旋轉(zhuǎn)塊，兩旋轉(zhuǎn)塊上分別固定有一長連接支架；所述短連接支架和長連接支架的末端均設(shè)有連接履帶輪的連接拐角。所述直流電機(jī)固定于旋轉(zhuǎn)軸下端的軸承座上，且所述直流電機(jī)通過線路與控制系統(tǒng)相連。所述兩短連接支架平行設(shè)置。所述兩長連接支架平行設(shè)置。所述每個防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)均包括一個連桿、兩個固定塊、一個鎖緊塊及若干快鎖插銷，所述兩個固定塊設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸上部的長連接支架上，所述鎖緊塊固定于旋轉(zhuǎn)軸上部的短連接支架上；所述連桿一端與其中一個固定塊鉸接，另一端通過快鎖插銷與鎖緊塊鉸接。
所述連桿上與鎖緊塊鉸接端以及中部分別開有U型槽。所述控制系統(tǒng)采用基于CAN總線的分布式電機(jī)控制系統(tǒng)，其包括運(yùn)動控制板，運(yùn)動控制板與數(shù)據(jù)收發(fā)板通過RS-232總線連接，所述數(shù)據(jù)收發(fā)板通過全向天線與手持遙控器一對一建立無線連接；所述運(yùn)動控制板通過CAN總線與分別與履帶輪和旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動器相連，各電機(jī)驅(qū)動器分別連接設(shè)置于與其相對應(yīng)的電機(jī)上；所述CAN總線上還連接有錯誤檢測板；所述運(yùn)動控制板和錯誤檢測板均包括中央處理器，中央處理器上分別設(shè)有指示燈及無線狀態(tài)數(shù)字輸入輸出接口，RS-232、CAN串行總線接口 ；所述運(yùn)動控制板還通過電源采集電路采集電池電壓；所述數(shù)據(jù)收發(fā)板包括無線模塊，無線模塊接全向天線，及RS-232串行接口電路，并擴(kuò)展數(shù)字輸出接口。所述絕緣子帶電檢測儀所用結(jié)構(gòu)采用中國授權(quán)專利號ZL200510063334. 4實(shí)用新型專利中所述結(jié)構(gòu)。該檢測儀通過檢測各絕緣子的場強(qiáng)變化分析絕緣子的絕緣性能。檢測儀上裝有絕緣子位置檢測傳感器，能夠自動開始檢測，自動存儲。本發(fā)明中的控制系統(tǒng)與手持遙控器通過無線連接，輸出分別接履帶輪部分的三個步進(jìn)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)的兩個直流電機(jī)。本發(fā)明包括三個履帶輪、旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)、絕緣子帶電檢測儀及防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)；左右兩側(cè)及中間的履帶輪通過旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)連接成一體，并且在機(jī)器人運(yùn)行時(shí)成120度均勻環(huán)抱于絕緣子周圍；旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)上安裝有防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)；操作人員可以通過手持遙控器發(fā)送控制指令遙控機(jī)器人運(yùn)行；絕緣子檢測儀自動檢測絕緣子，自動保存檢測數(shù)據(jù)。本發(fā)明的工作原理本發(fā)明上串工作前，首先要將機(jī)器人本體打開，通過遙控器發(fā)送控制指令給左右兩套旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)上的直流電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)，從而帶動固定在旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)塊圍繞軸承座旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)塊、連接支架及履帶輪通過連接拐角連接為一個整體，上述模塊都隨著旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而機(jī)器人兩側(cè)的履帶輪成打開狀態(tài)。此外，確保防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)處于打開狀態(tài)，即快鎖插銷將連桿與中間的固定塊連接。機(jī)器人上串時(shí)，用絕緣繩吊裝在兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上即可，使中間的履帶輪緊貼在絕緣子串的上表面，此時(shí)，再發(fā)送控制指令給左右兩側(cè)的直流電機(jī)同時(shí)反轉(zhuǎn)，從而帶動兩側(cè)的連接支架和履帶輪轉(zhuǎn)動，逐漸貼近絕緣子串，當(dāng)直流電機(jī)達(dá)到設(shè)定的輸出扭矩值時(shí)，將不再轉(zhuǎn)動，此時(shí)兩側(cè)的履帶輪已抱緊絕緣子串，同時(shí)，增加了履帶與絕緣子串間的壓力，從而增加兩者間的摩擦力。當(dāng)機(jī)器人抱緊絕緣子串后，為了防止在運(yùn)行過程中發(fā)生掉電等造成機(jī)器人跌落意外情況，需要將兩側(cè)的防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)關(guān)閉，將快鎖插銷從中間的固定塊中手動拔出，將其同時(shí)插入連桿的U型槽和鎖緊塊的銷孔中，這樣防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)限制機(jī)器人兩側(cè)履帶輪的張開角度，使其最大張開范圍小于絕緣子串的直徑，防止其從絕緣子串上跌落。通過遙控器發(fā)送控制指令使驅(qū)動電機(jī)工作，帶動與其相連的主動輪旋轉(zhuǎn)，主動輪通過履帶使從動輪和張緊輪轉(zhuǎn)動，機(jī)器人依靠緊貼在絕緣子串上的各履帶向前行走。其中，固定在連接支架上的絕緣子帶電檢測儀隨著機(jī)器人的前進(jìn)，自動采集各絕緣子傘裙處的電場強(qiáng)度，當(dāng)采集完整串絕緣子串后，絕緣子帶電檢測儀自動形成一條電場強(qiáng)度曲線，根據(jù)曲線可判斷絕緣子串是否完好。 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，三個履帶輪均勻環(huán)抱于絕緣子串，采用履帶式機(jī)構(gòu)，運(yùn)動連續(xù)性好，行走平穩(wěn)，保證了帶電檢測儀能采集到較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)曲線，并且對絕緣子表面磨損較??；安全性高，機(jī)器人在絕緣子串上行走時(shí)，防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)使三個履帶輪與絕緣子串表面貼合，在機(jī)器人運(yùn)行時(shí)不至于脫離絕緣子串；由于絕緣子串表面比較光滑，除了機(jī)器人自身重力外，旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)為機(jī)器人提供持續(xù)的抱緊力，從而增加了履帶與絕緣子串表面的壓緊力，更有利于機(jī)器人的運(yùn)行；短接絕緣子片數(shù)少，最多短接3片絕緣子串，符合電力作業(yè)規(guī)則；機(jī)器人操作簡單，操作人員只需通過手持遙控器給定機(jī)器人動作指令，機(jī)器人即可自動完成絕緣子檢測與數(shù)據(jù)存儲，將高壓絕緣子串檢測工作由人工高空作業(yè)變?yōu)榱藢θ松頉]有危害的機(jī)器人作業(yè)。


圖I為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明履帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)和防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明運(yùn)動控制板組成框圖；圖6為本發(fā)明數(shù)據(jù)收發(fā)板組成框圖；其中1為履帶輪,2為絕緣子串，3為旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu),4為防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu),5為絕緣子帶電檢測儀，6為聯(lián)板,7為履帶,8為從動輪,9為張緊輪,10為傳動軸，11為支撐柱，12為驅(qū)動電機(jī)，13為主動輪，14為連接拐角，15為連接支架，16為固定塊，17為連桿，18為快鎖插銷，19為鎖緊塊,20為軸承座,21為旋轉(zhuǎn)塊,22為旋轉(zhuǎn)軸,23為直流電機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。本發(fā)明在水平絕緣子串上運(yùn)行，如圖I所示，包括履帶輪I、旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)3、防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)4及絕緣子帶電檢測儀5 ;絕緣子帶電檢測儀5固定在旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)3上；三個履帶輪I均勻分布在絕緣子串2上，兩個旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)3將三個履帶輪I連接固定在一起；旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)3上安裝有防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)4。如圖1、2所示，履帶輪有3個，結(jié)構(gòu)相同，分別安裝固定在旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)3的兩端，形成機(jī)器人本體，在機(jī)器人運(yùn)行時(shí)會均勻分布在絕緣子串2周圍，其結(jié)構(gòu)包括聯(lián)板6，履帶7，從動輪8，張緊輪9，傳動軸10，支撐柱11，驅(qū)動電機(jī)12，主動輪13 ;其中，履帶輪I由左右兩側(cè)的兩個聯(lián)板6形成主要骨架，驅(qū)動電機(jī)12固定在右側(cè)聯(lián)板上，其電機(jī)輸出軸與主動輪13連接；左右兩側(cè)聯(lián)板6之間安裝多個支撐柱11 ;主動輪13和從動輪8分別位于履帶輪I的前后兩端；多個張緊輪9通過傳動軸10安裝在左右兩側(cè)聯(lián)板6之間，并通過履帶7與主動輪13和從動輪8相連，形成傳動。履帶輪I的縱向長度大于兩片且小于三片絕緣子串2的軸向長度，以保證機(jī)器人行走時(shí)的平穩(wěn)與安全性；如圖1、3所示，旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)3和防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)4分別有兩套，機(jī)械結(jié)構(gòu)相同，旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)3的兩端分別固定安裝有履帶輪1，防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)4固定在旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)3上；旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)包括連接拐角14、連接支架15、軸承座20、旋轉(zhuǎn)塊21、旋轉(zhuǎn)軸22、直流電機(jī)23，其中，連接支架15、軸承座20、旋轉(zhuǎn)塊21分為上下兩層；多個連接拐角14固定在連接支架15的一端上，與履帶輪I相連，連接支架15的另一端固定在軸承座20或旋轉(zhuǎn)塊21上；旋轉(zhuǎn)軸22兩端各連接有上、下兩個軸承座20，直流電機(jī)23固定在下側(cè)軸承座20上，其輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸22相連；旋轉(zhuǎn)塊21緊固于旋轉(zhuǎn)軸22上。其中，防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)4包括兩個固定塊16、連桿17、快鎖插銷18、鎖緊塊19 ;固定塊16和鎖緊塊19緊固于連接支架15上，連桿17的一端與其中一個固定塊16鉸接，另一端通過快鎖插銷18與鎖緊塊19鉸接；連桿17中間和末端開有U型槽，當(dāng)機(jī)器人工作運(yùn)行時(shí)，將快鎖插銷18插入連桿17的末端的U型槽和鎖緊塊19的銷孔中，當(dāng)機(jī)器人下串時(shí)，打開快鎖插銷18，并將其插入到連桿17中間的U型槽和固定塊的銷孔中。本發(fā)明整個機(jī)構(gòu)的動作受控制電路的控制。整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，采用基于CAN總線的分布式電機(jī)控制系統(tǒng)，主要由三個電路板和五個驅(qū)動器組成。數(shù)據(jù)收發(fā)板 通過全向天線與手持遙控器一對一建立無線連接，可以接收遙控器發(fā)送的控制指令，也可以發(fā)送機(jī)器人動作狀態(tài)的反饋信息。數(shù)據(jù)收發(fā)板與運(yùn)動控制板之間通過RS-232總線連接。運(yùn)動控制板接收數(shù)據(jù)收發(fā)板與電機(jī)控制相關(guān)的控制指令，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)電機(jī)的驅(qū)動控制。機(jī)器人驅(qū)動電機(jī)采用的是步進(jìn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)采用的是直流有刷電機(jī)。運(yùn)動控制板通過CAN總線與各電機(jī)驅(qū)動器連接，通過CAN指令實(shí)現(xiàn)多電機(jī)的協(xié)調(diào)控制。錯誤檢測板監(jiān)控CAN總線是否存在異常，一旦CAN總線存在異常，立即停止機(jī)器人所有動作，并復(fù)位重啟各CAN節(jié)點(diǎn)，確保機(jī)器人運(yùn)行安全。運(yùn)動控制板主要組成如框圖5所示，由中央處理器(MCU)接指示燈、無線狀態(tài)等數(shù)字輸入輸出接口，及RS-232、CAN等串行總線接口。其中指示燈指機(jī)器人外部狀態(tài)指示燈，給操作者直接的機(jī)器人狀態(tài)指示。無線狀態(tài)接口與數(shù)據(jù)收發(fā)板狀態(tài)指示接口連接，隨時(shí)獲取無線連接狀態(tài)。運(yùn)動控制板還通過電源采集電路采集電池電壓，作為機(jī)器人狀態(tài)參數(shù)之一發(fā)送到遙控器反饋給操作者，并在電壓較低時(shí)通過蜂鳴器報(bào)警指示。錯誤檢測板與運(yùn)動控制板同樣作為CAN總線的一個節(jié)點(diǎn)，采用與運(yùn)動控制板相同的硬件電路。數(shù)據(jù)收發(fā)板組成框圖如圖6所示，基于無線模塊接全向天線，及RS-232串行接口電路，并擴(kuò)展數(shù)字輸出接口，用于指示無線連接狀態(tài)。本發(fā)明采用基于CAN總線的分布式電機(jī)控制系統(tǒng)，通過CAN通訊實(shí)現(xiàn)了履帶輪驅(qū)動電機(jī)和抱緊電機(jī)的多電機(jī)協(xié)調(diào)控制。絕緣子帶電檢測儀所用結(jié)構(gòu)采用中國授權(quán)專利號ZL200510063334. 4實(shí)用新型專利中所述結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的工作原理本發(fā)明上串工作前，首先要將機(jī)器人本體打開，通過遙控器發(fā)送控制指令給左右兩套旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)3上的直流電機(jī)23帶動旋轉(zhuǎn)軸22正轉(zhuǎn)，從而帶動固定在旋轉(zhuǎn)軸22上的旋轉(zhuǎn)塊21圍繞軸承座20旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)塊21、連接支架15及履帶輪I通過連接拐角14連接為一個整體，上述模塊都隨著旋轉(zhuǎn)軸22轉(zhuǎn)動，從而機(jī)器人兩側(cè)的履帶輪I成打開狀態(tài)。此外，確保防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)4處于打開狀態(tài)，即快鎖插銷18將連桿17與中間固定塊連接。
機(jī)器人上串時(shí)，用絕緣繩吊裝在兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸22上即可，使中間的履帶輪緊貼在絕緣子串的上表面，此時(shí)，再發(fā)送控制指令給左右兩側(cè)的直流電機(jī)23同時(shí)反轉(zhuǎn)，從而帶動兩側(cè)的連接支架15和履帶輪I轉(zhuǎn)動，逐漸貼近絕緣子串，當(dāng)直流電機(jī)23達(dá)到設(shè)定的輸出扭矩值時(shí)，將不再轉(zhuǎn)動，此時(shí)兩側(cè)的履帶輪I已抱緊絕緣子串。
當(dāng)機(jī)器人抱緊絕緣子串后，為了防止在運(yùn)行過程中發(fā)生掉電等造成機(jī)器人跌落意外情況，需要將兩側(cè)的防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)4關(guān)閉，將快鎖插銷18從中間固定塊中手動拔出，將其同時(shí)插入連桿17的U型槽和鎖緊塊19的銷孔中，這樣防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)4限制機(jī)器人兩側(cè)履帶輪I的張開角度，使其最大張開范圍小于絕緣子串的直徑，防止其從絕緣子串上跌落。驅(qū)動電機(jī)12工作，帶動與其相連的主動輪13旋轉(zhuǎn)，主動輪13通過履帶7使從動輪8和張緊輪9轉(zhuǎn)動，機(jī)器人依靠緊貼在絕緣子串上的3個履帶7向前行走。其中，固定在連接支架15上的絕緣子帶電檢測儀5隨著機(jī)器人的前進(jìn)，采集絕緣子串周圍的電場強(qiáng)度，當(dāng)行采集完整串絕緣子串后，絕緣子帶電檢測儀5自動形成一條電場強(qiáng)度曲線，根據(jù)曲線可判斷絕緣子串是否完好。上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，包括若干履帶輪、若干旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)、至少ー個絕緣子帶電檢測儀及若干防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)，所述履帶輪、絕緣子帶電檢測儀及防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)均設(shè)置于旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)上，所述履帶輪和旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)均通過線路與控制系統(tǒng)相連。
2.如權(quán)利要求I所述的水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，所述履帶輪的縱向長度大于兩片且小于三片絕緣子串的軸向長度。
3.如權(quán)利要求2所述的水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，所述履帶輪包括履帯、驅(qū)動電機(jī)、主動輪、若干張緊輪、兩個聯(lián)板、若干支撐柱、傳動軸和從動輪，所述兩個平行的聯(lián)板之間通過若干支撐柱連接，每兩個支撐住之間設(shè)有ー個漲緊輪，漲緊輪套在傳動軸上，傳動軸兩端設(shè)置于兩個聯(lián)板上，兩個聯(lián)板之間的兩端分別設(shè)置有主動輪和從動輪，所述主動輪和從動上繞有履?。凰雯`個聯(lián)板的外側(cè)設(shè)有與主動輪相連的驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)通過線路與控制系統(tǒng)相連。
4.如權(quán)利要求3所述的水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，所述每個旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)均包括直流電機(jī)、軸承座、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)塊及連接拐角，所述旋轉(zhuǎn)軸的下端與直流電機(jī)的輸出軸相連，所述旋轉(zhuǎn)軸的上端和下端上分別套有ー軸承，軸承的外圈固定于軸承座上，軸承座上固定連接有一短連接支架；所述兩軸承座之間的旋轉(zhuǎn)軸上固定連接有兩塊平行設(shè)置的旋轉(zhuǎn)塊，兩旋轉(zhuǎn)塊上分別固定有一長連接支架；所述短連接支架和長連接支架的末端均設(shè)有連接履帶輪的連接拐角。
5.如權(quán)利要求4所述的水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，所述直流電機(jī)固定于旋轉(zhuǎn)軸下端的軸承座上，且所述直流電機(jī)通過線路與控制系統(tǒng)相連。
6.如權(quán)利要求4所述的水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，所述兩短連接支架平行設(shè)置。
7.如權(quán)利要求4所述的水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，所述兩長連接支架平行設(shè)置。
8.如權(quán)利要求I所述的水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，所述每個防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)均包括一個連桿、兩個固定塊、一個鎖緊塊及若干快鎖插銷，所述兩個固定塊設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸上部的長連接支架上，所述鎖緊塊固定于旋轉(zhuǎn)軸上部的短連接支架上；所述連桿一端與其中ー個固定塊鉸接，另一端通過快鎖插銷與鎖緊塊鉸接。
9.如權(quán)利要求8所述的水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，所述連桿上與鎖緊塊鉸接端以及中部分別開有U型槽。
10.如權(quán)利要求I所述的水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，其特征是，所述控制系統(tǒng)采用基于CAN總線的分布式電機(jī)控制系統(tǒng)，其包括運(yùn)動控制板，運(yùn)動控制板與數(shù)據(jù)收發(fā)板通過RS-232總線連接，所述數(shù)據(jù)收發(fā)板通過全向天線與手持遙控器一対一建立無線連接；所述運(yùn)動控制板通過CAN總線與分別與履帶輪和旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動器相連，各電機(jī)驅(qū)動器分別連接設(shè)置于與其相對應(yīng)的電機(jī)上；所述CAN總線上還連接有錯誤檢測板； 所述運(yùn)動控制板和錯誤檢測板均包括中央處理器，中央處理器上分別設(shè)有指示燈及無線狀態(tài)數(shù)字輸入輸出接ロ，RS-232、CAN串行總線接ロ ；所述運(yùn)動控制板還通過電源采集電路采集電池電壓； 所述數(shù)據(jù)收發(fā)板包括無線模塊，無線模塊接全向天線，及RS-232串行接ロ電路，并擴(kuò)展數(shù)字輸出接ロ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水平絕緣子串智能檢測機(jī)器人系統(tǒng)，包括若干履帶輪、若干旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)、至少一個絕緣子帶電檢測儀及若干防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)，所述履帶輪、絕緣子帶電檢測儀及防掉落保護(hù)機(jī)構(gòu)均設(shè)置于旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)上，所述履帶輪和旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)均通過線路與控制系統(tǒng)相連。履帶輪與旋轉(zhuǎn)抱緊機(jī)構(gòu)連接成一體，并且在機(jī)器人運(yùn)行時(shí)成120度均勻環(huán)抱于絕緣子周圍。攜帶電場式絕緣子檢測儀，機(jī)器人運(yùn)行時(shí)可自動檢測絕緣子串電場強(qiáng)度分布，識別絕緣子是否完好。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，爬行平穩(wěn)，對絕緣子磨損小，最多短接3片絕緣子，運(yùn)行安全可靠，可沿水平單串絕緣子串帶電檢測。
文檔編號G01R1/00GK102621430SQ20121010291
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者仲亮, 張峰, 曹雷, 賈娟, 郭銳 申請人:山東電力研究院