本發(fā)明涉及一種特高壓輸電線路機(jī)器人，具體涉及一種帶電檢測和清掃一體化機(jī)器人。

背景技術(shù)：

特高壓輸電線路在長期運(yùn)行中，線路絕緣子不僅受到污穢、鳥害、冰雪、高溫等環(huán)境因素的影響，而且在電氣上還要承受強(qiáng)電場、雷電沖擊電流、工頻電弧電流的作用，使得絕緣子阻值降低甚至劣化。當(dāng)線路中低值或零值絕緣子片數(shù)超過規(guī)定時(shí)極易發(fā)生閃絡(luò)事故，影響線路甚至電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，由于超/特高壓輸電線路停電檢修的概率低，因此對特高壓線路中絕緣子帶電檢測和清掃具有十分重要的意義。

超/特高輸電線路直線串，v串等掛線形式的絕緣子容易受到重力、風(fēng)速等外界因素影響，導(dǎo)致絕緣子串發(fā)生下垂現(xiàn)象。國內(nèi)外在線檢測機(jī)器人攀行過程中，運(yùn)動軌跡容易造成微小偏差，隨著檢測機(jī)器人不斷前進(jìn)，誤差將逐漸累積。當(dāng)爬行到一定距離時(shí)，檢測機(jī)器人無法精確的執(zhí)行相關(guān)任務(wù)，也使得超/特高輸電線路運(yùn)用檢測機(jī)器人成為一道技術(shù)難題。

停電清掃通常由人工用抹布或刷子等簡易工具在停電設(shè)備上進(jìn)行清掃。受污穢鹽密成分的影響，絕緣子很難清掃徹底，而且具有勞動強(qiáng)度大和工作效率低等缺點(diǎn)；同時(shí)由于隨著設(shè)備停電機(jī)會越來越少，停電清掃時(shí)限性強(qiáng)。

帶電水清掃是通過控制水流對絕緣子沖洗，但在潮濕環(huán)境下，容易造成人身傷害。

帶電氣吹清掃主要是通過控制氣流進(jìn)而對絕緣子進(jìn)行沖洗，這種方法應(yīng)用時(shí)吹出的灰塵或鋸末會對絕緣子造成二次污染。

帶電干清掃是用絕緣清掃刷干掃絕緣子，但其只用于清掃粘結(jié)不牢固的浮塵。帶電干清掃設(shè)備有便攜式軟軸連接高壓帶電清掃桿和叉車配套型高壓帶電自動清掃機(jī)等。前者需要人工把持清掃桿操作，勞動強(qiáng)度大，適用電壓等級低，清掃高度低；后者要靠叉車的移動來調(diào)整清掃方向和距離，操作不方便，自動化相對較低。

帶電機(jī)械驅(qū)動化學(xué)劑清掃，首先是用化學(xué)劑沖洗絕緣子污垢，再用操作桿頭部的機(jī)械馬達(dá)驅(qū)動清掃絕緣子，然而其持舉的清掃機(jī)較重，導(dǎo)致作業(yè)不靈活，容易產(chǎn)生清掃死角，對于不是對地垂直懸掛的一部分懸式絕緣子，該清掃機(jī)將無能為力。

目前，絕緣子帶電檢測的方法有火花叉檢測法、電場法、超聲波檢測法、紫外檢測法、電暈脈沖法等。

火花叉檢測高電壓等級的輸電線路絕緣子時(shí)，檢測的絕緣子片數(shù)多，離桿塔較遠(yuǎn)，檢測人員工作強(qiáng)度大，并且輸電線路上存在電暈現(xiàn)象，電暈的聲音會影響火花放電聲音，導(dǎo)致檢測人員可能產(chǎn)生誤判。

電場法通過檢測絕緣子與正常絕緣子的電場分布情況進(jìn)行比較，用以判斷該絕緣子是否為劣質(zhì)絕緣子，這類方法對軟件依賴性比較強(qiáng)，軟件的好壞對比較結(jié)果影響很大。

超聲波檢測法通過對接收到的超聲波進(jìn)行處理檢測出劣質(zhì)絕緣子，可以準(zhǔn)確的檢測出開裂的絕緣子，但對未開裂的絕緣子不起作用，這類方法有很大的局限性。

紫外檢測法的原理是局部放電過程中帶電粒子復(fù)合會放出紫外線，當(dāng)絕緣子表面形成導(dǎo)電性碳化通道時(shí)，局部放電加劇，但檢測結(jié)果容易受到觀察角度的影響，檢測設(shè)備也比較昂貴。

電暈脈沖法是通過測量絕緣子電暈脈沖電流的方法來判斷絕緣子的絕緣狀況，該方法容易受到現(xiàn)場干擾的影響，故電暈脈沖電流在絕緣子正常時(shí)也可能產(chǎn)生，且隨著輸電線路電壓的波動其值也在發(fā)生變化。由于環(huán)境因素，絕緣子表面形成污穢，極易引發(fā)污閃事故，因此對絕緣子要進(jìn)行定期清掃。目前絕緣子清掃技術(shù)從形式上分為停電清掃、帶電水清掃、帶電氣吹清掃、帶電干清掃、帶電機(jī)械驅(qū)動化學(xué)劑清掃。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可帶電檢測和清掃特高壓輸電線路上絕緣子的機(jī)器人。

本發(fā)明提供的這種帶電檢測和清掃一體化機(jī)器人，包括兩個(gè)夾持臂裝置、一個(gè)檢測和清掃臂裝置和支撐箱體，兩個(gè)夾持臂裝置對稱布置于支撐箱體的縱向兩側(cè)，檢測和清掃臂裝置連接于支撐箱體上，夾持臂裝置通過支撐箱體安裝支撐。所述夾持臂裝置包括夾持臂組件和縱向伸縮裝置，夾持臂組件包括安裝架、橫向驅(qū)動裝置和一對夾持手柄，夾持手柄的上端為夾持環(huán)，兩夾持手柄的中部通過銷軸鉸接為一體形成剪刀式結(jié)構(gòu)，橫向驅(qū)動裝置連接于安裝架上，包括橫向驅(qū)動電機(jī)和橫向絲桿傳動組件，夾持手柄的下端連接于橫向絲桿傳動組件上，橫向驅(qū)動電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使橫向絲桿傳動組件帶動夾持手柄張開和閉合；所述檢測和清掃臂裝置包括檢測和清掃臂組件、豎向驅(qū)動裝置和縱向驅(qū)動裝置，檢測和清掃臂組件包括立式安裝架、橫向安裝架、清掃動力裝置和清掃刷；橫向安裝架上有開口朝下的抓手槽，清掃動力裝置安裝于橫向安裝架上抓手槽周圍的實(shí)體上，橫向安裝架連接于立式安裝架上，豎向驅(qū)動裝置安裝于立式安裝架上，使橫向安裝架沿立式安裝架上升和下降，清掃刷安裝于清掃動力裝置的輸出部件上；縱向伸縮裝置和縱向驅(qū)動裝置分別安裝于所述支撐箱體上，縱向伸縮裝置的活動端與夾持臂組件的安裝架連為一體，立式安裝架可移動的安裝于縱向驅(qū)動裝置上。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述支撐箱體由底板、橫向側(cè)板和縱向側(cè)板圍成，底板為平板，縱向側(cè)板為和橫向側(cè)板均為u型板，底板的四周分別與橫向側(cè)板和縱向側(cè)板連為一體。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述安裝架包括側(cè)板、連接柱和t型連接座，側(cè)板的形狀為y型，數(shù)量有兩塊，以y型叉頭朝外沿所述支撐箱體的縱向側(cè)板方向平行布置，連接柱為空心柱，其兩端連接于兩側(cè)板的下側(cè)分叉上，t型連接座以t型倒置連接于兩側(cè)板的內(nèi)端之間。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述橫向絲桿傳動組件包括橫線絲桿、橫向?qū)驐U、橫向?qū)к壓蜋M向滑塊座，橫向絲桿和橫向?qū)驐U平行連接于所述安裝架兩側(cè)板叉頭的上側(cè)分叉上，橫向?qū)驐U位于橫向絲桿的外上側(cè)，橫向?qū)驐U相對側(cè)板無轉(zhuǎn)動，橫向絲桿的兩端穿過側(cè)板處均連接軸承，使橫向絲桿可相對側(cè)板轉(zhuǎn)動，橫向?qū)к壈惭b于所述連接柱的上表面，位于橫向?qū)驐U和橫向絲桿之間的下方；橫向絲桿的兩端螺紋旋向相反，橫向絲桿的兩端分別連接有螺母座，橫向滑塊座有兩個(gè)，分別與螺母座連為一體，橫向絲桿和橫向?qū)驐U均穿過橫向滑塊座，橫向滑塊座上有相應(yīng)的連接孔；橫向絲桿的長度方向中間位置處連接有滾動軸承，螺母座連接于滾動軸承兩端的橫向絲桿上；橫向滑塊座用于連接所述橫向?qū)驐U的連接孔中過盈連接有直線軸承，橫向?qū)驐U從直線軸承的中心孔中穿過，直線軸承可沿橫向?qū)驐U移動。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述t型連接座的長度方向中間位置處連接有與所述安裝架側(cè)板平行的拉板座，所述橫向絲桿上的滾動軸承從拉板座中穿過，所述橫向?qū)驐U從拉板座中穿過；橫向滑塊座的上端有u型槽，所述夾持手柄的下端分別鉸接于橫向滑塊座上端的u型槽中；t型連接座的內(nèi)側(cè)連接有沿所述夾持手柄高度方向的升降組件，升降組件包括可沿t型連接座上下滑動的升降桿及連接于其上端的t型頭，t型頭的外端與所述夾持手柄鉸接處的銷軸連為一體。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述橫向驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上連接有輸出齒輪，所述橫向絲桿的一端連接有傳動齒輪，輸出齒輪和傳動齒輪之間通過鏈條傳動，橫向驅(qū)動電機(jī)安裝于所述連接柱的內(nèi)腔中，輸出齒輪和傳動齒輪位于安裝架一側(cè)板的外側(cè)；所述縱向伸縮裝置有兩套，每套縱向伸縮裝置包括縱向動力裝置和縱向伸縮機(jī)構(gòu)，縱向動力裝置為整體直式電動推桿，布置于所述支撐箱體內(nèi)腔的縱向，其推桿分別穿過相應(yīng)的橫向側(cè)板后與相應(yīng)的t型連接座連為一體、另一端固定于另一橫向側(cè)板上，縱向伸縮機(jī)構(gòu)包括縱向?qū)к壓涂v向滑軌，縱向軌道有四根，兩個(gè)一對分別沿支撐箱體底板的縱向布置于其兩端，縱向滑軌有四根，分別連接于縱向?qū)к壍幕壑?，縱向滑軌的外端穿過支撐箱體的橫向側(cè)板與所述安裝架的側(cè)板內(nèi)端插接后橫向鉸接，側(cè)板的內(nèi)端有插槽，插槽的寬度大于縱向滑軌的寬度，插槽兩側(cè)的實(shí)體上對稱鑲嵌有頂針螺母，兩頂針螺母的頂針均位于插槽中。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述立式安裝架包括立式安裝板和垂直連接于其上部兩側(cè)的側(cè)立板，側(cè)立板包括豎直段和其上端的外拐臂段、下端的內(nèi)拐臂段，豎直段和外拐臂段上有沿其高度方向的滑槽，兩側(cè)立板之間對應(yīng)外拐臂段的外側(cè)設(shè)置有連接塊。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述橫向安裝架包括豎直臂和連接于其上端的橫向抓手臂，豎直臂安裝于所述立式安裝架的兩側(cè)立板之間，豎直臂的兩側(cè)分別垂直連接有短軸，短軸上連接有軸承，軸承位于所述側(cè)立板上的滑槽中，橫向抓手臂的下側(cè)開設(shè)所述抓手槽，抓手槽為圓弧形槽，圓弧形槽周圍的實(shí)體上有環(huán)形軌道。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述清掃動力裝置包括蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、同步齒輪和環(huán)形齒輪，同步齒輪有兩個(gè)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)有一個(gè)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)包括一根蝸桿和與其嚙合的兩個(gè)蝸輪，兩個(gè)同步齒輪分別與兩個(gè)蝸輪共軸安裝，兩個(gè)同步齒輪分別與環(huán)形齒輪嚙合；環(huán)形齒輪的側(cè)壁有凹槽，環(huán)形齒輪通過凹槽安裝于所述環(huán)形軌道上；所述環(huán)形軌道的端部有避免所述環(huán)形齒輪掉落的限位凸體；所述同步齒輪對稱安裝于所述抓手槽頂部兩側(cè)的實(shí)體上，分別與環(huán)形齒輪嚙合；所述蝸桿垂直于所述橫向安裝架的豎直臂布置于所述橫向抓手臂的上部，橫向抓手臂的上部有相應(yīng)的安裝腔，蝸桿連接有驅(qū)動電機(jī)；所述驅(qū)動裝置為電動推桿，安裝于所述立式安裝架的下部，電動推桿的推桿頭部與所述橫向安裝架的豎直臂下端連為一體；所述環(huán)形齒輪的兩側(cè)均安裝所述清掃刷。

上述技術(shù)方案的一種實(shí)施方式中，所述縱向驅(qū)動裝置包括伺服電機(jī)、縱向絲桿、縱向軌道、固定座、縱向滑塊座；固定座為l型座，有兩個(gè)，每個(gè)固定座均以其短臂和長臂的內(nèi)側(cè)與支撐箱體一縱向側(cè)板的上表面和外側(cè)面連接，縱向絲桿和縱向軌道均有兩根，均連接于兩固定座之間，其中兩根縱向絲桿上、下布置，連接于兩固定座之間縱向側(cè)板的外側(cè)，一根縱向?qū)к夁B接于該縱向側(cè)板的上表面，另一根縱向?qū)к壩挥诳v向絲桿的下方；縱向滑塊座的形狀為l型，其短臂的內(nèi)側(cè)有滑槽與縱向側(cè)板上表面的縱向?qū)к夁B接、其長臂的內(nèi)側(cè)下部有滑槽與縱向側(cè)板外側(cè)的縱向軌道連接；縱向滑塊座的長臂內(nèi)側(cè)與縱向絲桿干涉處開設(shè)弧形凹槽，兩縱向絲桿上分別連接有一個(gè)滑塊螺母，兩個(gè)滑塊螺母分別位于縱向滑塊座的兩側(cè)；伺服電機(jī)有兩臺，分別通過聯(lián)軸器與縱向絲桿的一端連接，伺服電機(jī)安裝于固定座上；所述立式安裝架的下端連接于縱向滑塊上。

本發(fā)明的工作原理如下：夾持臂裝置的橫向驅(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)夾持手柄的張開和閉合，由于兩夾持手柄鉸接成剪刀狀結(jié)構(gòu)，所以夾持手柄在張開和閉合的過程中，夾持手柄同時(shí)產(chǎn)生下降和上升動作，也就是說夾持臂裝置僅僅通過橫向驅(qū)動裝置即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)夾持手柄上升閉合抱住絕緣鋼帽，同時(shí)實(shí)現(xiàn)張開下降松開絕緣子鋼帽，通過縱向伸縮裝置實(shí)現(xiàn)夾持臂裝置的伸縮，以使夾持手柄抓住不同位置的絕緣子鋼帽；檢測和清掃臂裝置的橫向安裝架上有開口朝下圓弧形的抓手槽，清掃動力裝置安裝于橫向安裝架上抓手槽周圍的實(shí)體上，清掃動力裝置采用蝸輪蝸桿及齒輪系的配置，將清掃刷安裝于抓手槽處環(huán)形齒輪的兩側(cè)，環(huán)形齒輪繞橫向安裝架上環(huán)形軌道運(yùn)動時(shí)，清掃刷做大直徑環(huán)形運(yùn)動將絕緣子內(nèi)表面的灰塵清掃干凈，效率高、效果好。橫向安裝架的豎直臂安裝于立式安裝架上，通過電動推桿使橫向安裝架沿立式安裝架側(cè)立板上的滑槽上下移動，橫向安裝架向上移動的同時(shí)向外旋轉(zhuǎn)，以避開絕緣子，橫向安裝架向下移動時(shí)，環(huán)形齒輪壓于絕緣子鋼帽上，與此同時(shí)另外兩夾持手柄也是抱住不同絕緣子鋼帽的，通過測檢測和清掃臂上的檢測電路來檢測檢測和清掃臂和夾持臂之間回路上絕緣子的阻值，測量結(jié)束后，使橫向安裝架稍微往上移動一點(diǎn)，使環(huán)形齒輪脫離絕緣子鋼帽，開啟蝸桿連接的驅(qū)動電機(jī)，通過傳動使環(huán)形齒輪沿橫向安裝架上的環(huán)形軌道座回轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動清掃刷快速高效清掃兩側(cè)絕緣子內(nèi)表面的灰塵，清掃完畢后再控制橫向安裝架下移，使環(huán)形齒輪壓住絕緣子鋼帽，再進(jìn)行一次阻值檢測，判斷絕緣子表面的灰塵是否已經(jīng)清掃干凈。一個(gè)位置處幾個(gè)絕緣子的檢測和清掃工作完成后，控制機(jī)器人移動進(jìn)行下一次檢測和清掃工作，如此反復(fù)，直至絕緣子串的各個(gè)絕緣子均被檢測和清掃。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視示意圖。

圖3為圖1的左視示意圖。

圖4為夾持臂組件的軸側(cè)示意圖。

圖5為檢測和清掃臂組件的軸側(cè)示意圖。

圖6為圖5的俯視示意圖。

圖7為圖6中的e-e示意圖。

圖8為檢測和清掃臂組件的軸側(cè)示意圖。

圖9為橫向安裝架的軸側(cè)示意圖。

圖10為圖1的軸側(cè)示意圖。

圖11為本發(fā)明的工作狀態(tài)示意圖。

圖12為圖11工作狀態(tài)的檢測電路圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例公開的本實(shí)施例公開的這種特高壓輸電線路絕緣子的機(jī)器人，主要用于帶電檢測特高壓輸電線路上絕緣子阻值的檢測及灰塵的清掃。

如圖1至圖10所示，本機(jī)器人包括兩套夾持臂裝置a、一套檢測和清掃臂裝置b和支撐安裝三套臂組件的長方體型內(nèi)空的箱體c，兩個(gè)夾持臂裝置a對稱布置于箱體c的縱向兩端，檢測和清掃臂裝置b布置于兩夾持臂裝置a之間。

結(jié)合圖2、圖4和圖10可以看出，夾持臂裝置a包括夾持臂組件和縱向伸縮裝置a4，夾持臂組件包括一對夾持手柄a1、安裝架a2和橫向驅(qū)動裝置a3。

結(jié)合圖2至圖4及圖10可以看出，安裝架a2包括側(cè)板a21、連接柱a22和t型連接座a23，側(cè)板a21有兩塊，形狀為y型。兩塊側(cè)板以叉頭朝外沿箱體c的縱向兩側(cè)對稱布置，連接柱a22的兩端連接于兩側(cè)板a21叉頭的下側(cè)分叉上，t型連接座a23倒置后連接于兩側(cè)板a21的內(nèi)端之間。橫向驅(qū)動裝置a3包括橫向驅(qū)動電機(jī)a31、輸出齒輪scl、傳動齒輪cdl、傳動鏈條lt、橫向絲桿a32、橫向?qū)驐Ua33、橫向?qū)к塧34和橫向滑塊座a35。橫向驅(qū)動電機(jī)31在圖1中未標(biāo)示序號，因?yàn)楸緦?shí)施例將橫向驅(qū)動電機(jī)31采用安裝于連接柱22的內(nèi)腔中。橫向絲桿a32和橫向?qū)驐Ua33平行連接于兩側(cè)板a21叉頭的上側(cè)分叉上，其中橫向?qū)驐Ua33位于橫向絲桿a32的外上側(cè)，橫向?qū)驐Ua33相對側(cè)板a21無轉(zhuǎn)動，橫向絲桿a32的兩端穿過側(cè)板a21處均連接有軸承，使橫向絲桿a32可相對側(cè)板a21轉(zhuǎn)動。橫向?qū)к塧34安裝于連接柱a22的上表面，位于橫向?qū)驐Ua33和橫向絲桿a32之間的下方。橫向絲桿a32的長度方向中間位置處連接有滾動軸承，橫向絲桿a32上滾動軸承的兩側(cè)對稱連接有包括絲桿套和法蘭板的t型螺母，法蘭板端靠近滾動軸承。橫向絲桿a32兩端的螺紋旋向相反，以使兩端的t型螺母沿橫向絲桿相背或者相向運(yùn)動。橫向滑塊座a35有兩個(gè)，可沿橫向?qū)к塧34滑動，每個(gè)橫向滑塊座a35的下端通過滑槽安裝于橫向?qū)к塧34上，橫向滑塊座的上端有u型槽。橫向絲桿a32和橫向?qū)驐Ua33均穿過橫向滑塊座a35，橫向絲桿a32上t型螺母a34的絲桿套位于橫向滑塊座a35的連接孔中、法蘭板與橫向滑塊座a35連為一體，橫向滑塊座a35用于連接橫向?qū)驐Ua33的安裝孔中過盈配合連接有直線軸承，直線軸承可相對于橫向?qū)驐Ua33移動。t型連接座a23的長度方向中間位置處連接有與側(cè)板a21平行的拉板座a24，將橫向絲桿a32和橫向?qū)驐Ua33連為一體。夾持手柄a1包括柄臂和其上端的夾持環(huán)，兩柄臂的中部通過銷軸鉸接成剪刀狀，兩柄臂上端的夾持環(huán)相對布置，柄臂的下端鉸接于橫向滑塊座a35上端的u型槽中。設(shè)計(jì)時(shí)保證夾持手柄的張開角度大于絕緣子鋼帽的外徑。

本實(shí)施例的橫向驅(qū)動電機(jī)a31輸出軸上連接的輸出齒輪scl通過鏈條lt帶動傳動齒輪cdl轉(zhuǎn)動，傳動齒輪cdl通過聯(lián)軸器與橫向絲桿a32的一端連接，所以輸出齒輪轉(zhuǎn)動帶動橫向絲桿a32轉(zhuǎn)動。為了安全起見，在輸出齒輪、傳動齒輪及鏈條外設(shè)置保護(hù)罩a36。

結(jié)合圖2、圖3和圖10可以看出，支撐箱體c為由底板c1、橫向側(cè)板c2和縱向側(cè)板c3圍成的長方體型箱體，底板為平板，縱向側(cè)板為和橫向側(cè)板均為u型板，底板的四周分別與橫向側(cè)板和縱向側(cè)板連為一體。

結(jié)合圖2、圖3和圖10可以看出，縱向伸縮裝置a4有兩套，每套縱向伸縮裝置包括縱向動力裝置和縱向伸縮機(jī)構(gòu)，縱向動力裝置a41為整體直式電動推桿，布置于支撐箱體c內(nèi)腔的縱向，其推桿分別穿過相應(yīng)的橫向側(cè)板后與相應(yīng)的t型連接座a23連為一體、另一端固定于另一橫向側(cè)板c2上?？v向伸縮機(jī)構(gòu)包括縱向?qū)к塧42和縱向滑軌a43，縱向滑軌和縱向?qū)к壘兴母?，兩根一對分別對稱布置于底板c1縱向的兩端，縱向滑軌a43的長度方向外側(cè)設(shè)置有沿其長度方向的滑槽，滑槽中連接縱向軌道a42，縱向軌道a42的外端伸出于橫向側(cè)板c2外與安裝架a2的側(cè)板a21橫向鉸接為一體。側(cè)板a21的內(nèi)端有插槽，插槽的寬度大于縱向滑軌的寬度，插槽兩側(cè)的實(shí)體上對稱鑲嵌有頂針螺母a27，兩頂針螺母的頂針均位于插槽中，使縱向滑軌和安裝架側(cè)板的連接處形成活動關(guān)節(jié)。由于絕緣子受本身重力的影響，導(dǎo)致直線型絕緣子出現(xiàn)下垂現(xiàn)象，機(jī)器人在運(yùn)動過程中將造成運(yùn)動軌跡的誤差，隨著運(yùn)動的持續(xù)進(jìn)行，誤差將逐漸累積影響橫向運(yùn)動的精度，使得夾持手柄無法抓住絕緣子鋼帽，該活動關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)，具有柔性補(bǔ)償作用，就可以克服累積誤差的影響。整體直式電動推桿a41的推桿伸縮帶動夾持臂組件相對支撐箱體的縱向位置發(fā)生改變改變，同時(shí)縱向滑軌在縱向?qū)к墏?cè)壁的滑槽中移動使安裝架及其裝配件的縱向運(yùn)動更穩(wěn)定。

夾持臂組件的工作原理如下：橫向絲桿的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為橫向絲桿上的t型螺母的直線運(yùn)動，t型螺母座帶動兩滑塊座沿橫向絲桿和橫向?qū)驐U上相對或者相向運(yùn)動，滑塊座的下端沿橫向?qū)к壔瑒樱瑑蓨A持手柄張開時(shí)，兩滑塊座相向運(yùn)動，兩夾持手柄閉合時(shí)，兩滑塊座相背運(yùn)動。橫向?qū)驐U和橫向?qū)к壍呐浜鲜够瑝K座的橫向滑動更穩(wěn)定。橫向驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)夾持手柄上升和閉合動作同時(shí)實(shí)現(xiàn)、打開和下降同時(shí)實(shí)現(xiàn)。

兩夾持手柄張開和合攏時(shí)，鉸接位置的高度下降和上升，為了保證夾持臂上升和下降的穩(wěn)定性，在t型連接座a23上設(shè)置升降組件，升降組件包括升降桿a25和連接于其上端的t型頭a26。t型連接座的側(cè)壁設(shè)置沿高度方向的滑槽，升降桿插接于滑槽中，可沿滑槽上下移動，t型頭的外端與夾持手柄的鉸接銷軸連為一體，這樣升降組件即可給夾持手柄的升降起穩(wěn)定的導(dǎo)向作用。

結(jié)合圖1、圖2、圖5至圖10可以看出，檢測和清掃臂裝置b包括檢測和清掃臂組件、豎向驅(qū)動裝置b3和縱向驅(qū)動裝置b5，檢測和清掃臂組件包括立式安裝架b1、橫向安裝架b2、清掃動力裝置b4和清掃刷(圖中未畫出)。

縱向驅(qū)動裝置b5包括伺服電機(jī)b51、縱向絲桿b52、縱向?qū)к塨53、固定座b54、縱向滑塊座b55。

固定座b54為l型座，有兩個(gè)，每個(gè)固定座b54均以其短臂和長臂的內(nèi)側(cè)與箱體c一縱向側(cè)板的上表面和外側(cè)面連接，縱向絲桿b52和縱向?qū)к塨53均有兩根，均連接于兩固定座b54之間，其中兩根縱向絲桿b52上、下布置，連接于兩固定座之間縱向側(cè)板的外側(cè)，一根縱向?qū)к塨53連接于該縱向側(cè)板的上表面，另一根縱向?qū)к塨53位于縱向絲桿b52的下方。

縱向滑塊座b55的形狀為l型，其短臂的內(nèi)側(cè)有滑槽與縱向側(cè)板上表面的縱向?qū)к夁B接、其長臂的內(nèi)側(cè)下部有滑槽與縱向側(cè)板外側(cè)的縱向?qū)к夁B接。縱向滑塊座b55的長臂內(nèi)側(cè)與縱向絲桿b52干涉處開設(shè)弧形凹槽，兩縱向絲桿上分別連接有一個(gè)滑塊螺母b56，兩個(gè)滑塊螺母分別位于縱向滑塊座b55的兩側(cè)。

伺服電機(jī)b51有兩臺，分別通過聯(lián)軸器與縱向絲桿b52的一端連接，伺服電機(jī)安裝于固定座b54上。

立式安裝架b1包括立式安裝板b11和垂直連接于下部立式安裝板b11上部兩側(cè)的側(cè)立板b12。側(cè)立板b12包括豎直段和其兩端的內(nèi)拐臂段和外拐臂段，內(nèi)拐臂段位于豎直段的下端，外拐臂段位于豎直段的上端。豎直段和外拐臂段上有沿其高度方向的滑槽b121。兩側(cè)立板b12之間對應(yīng)外拐臂段的外側(cè)設(shè)置有連接塊b122。

橫向安裝架b2包括豎直臂b21和連接于豎直臂上端的橫向抓手臂b22，豎直臂b21安裝于立式安裝架b1的兩側(cè)立板b12之間，豎直臂b21的兩側(cè)分別垂直連接有短軸b211，短軸上連接有軸承b212，軸承b212位于側(cè)立板上的滑槽中。

本實(shí)施例的驅(qū)動裝置b3采用電動推桿，結(jié)合圖1、圖2和圖6可以看出，電動推桿的電機(jī)及本體安裝于立式安裝板b11上，推桿的上端與橫向安裝架b2的豎直臂b21下端連為一體。

橫向安裝架b2的橫向抓手臂b22下部有開口朝下的環(huán)形抓手槽，環(huán)形抓手槽周圍的實(shí)體上有兩道環(huán)形軌道。清掃動力裝置b4包括蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)b41、同步齒輪b42和環(huán)形齒輪b43，同步齒輪b42有兩個(gè)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)b41有一個(gè)。清掃刷安裝于環(huán)形齒輪的兩側(cè)。環(huán)形齒輪b43的側(cè)壁有凹槽b431，環(huán)形齒輪b43通過凹槽安裝于環(huán)形軌道上，環(huán)形軌道的端部有避免環(huán)形齒輪掉落的凸體(圖中未畫出)。兩個(gè)同步齒輪b42對稱安裝于環(huán)形抓手槽頂部兩側(cè)的實(shí)體上，分別與環(huán)形齒輪b43嚙合。蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)b41垂直于豎直臂板b21布置于橫向抓手臂b22上部的安裝腔中，包括一根蝸桿b411及與蝸桿嚙合的兩個(gè)蝸輪b412，兩個(gè)蝸輪分別與同步齒輪b42共軸安裝，蝸桿b411連接驅(qū)動電機(jī)b413。為了進(jìn)一步保證環(huán)形齒輪的運(yùn)動穩(wěn)定性，在橫向抓手臂的外側(cè)設(shè)置蓋板b221，在蓋板的內(nèi)側(cè)設(shè)置一道環(huán)形軌道，在環(huán)形齒輪的外側(cè)設(shè)置與環(huán)形軌道設(shè)置相應(yīng)的凹槽，從圖9至圖10可明確看出，環(huán)形齒輪b43和橫向安裝架2之間通過三道環(huán)形軌道及凹槽裝配。

檢測和清掃臂裝置的功能包括絕緣子阻值檢測和清掃絕緣子表面的灰塵，先對絕緣子進(jìn)行阻值的測量再清掃灰塵，清掃結(jié)束后再進(jìn)行依次絕緣子阻值的測量，測量前后進(jìn)行對比，檢查清掃的潔凈情況。

檢測清掃臂上安裝有檢測電路。在進(jìn)行絕緣子阻值檢測時(shí)，需與機(jī)器人的夾持臂配合，當(dāng)夾持臂和檢測和清掃臂之間形成檢測回路時(shí)，通過檢測電路該檢測回路上的絕緣子阻值，如此往復(fù)。

進(jìn)行清掃時(shí)，蝸桿的轉(zhuǎn)動同時(shí)帶動兩個(gè)蝸輪轉(zhuǎn)動，兩個(gè)蝸輪同時(shí)帶動同步齒輪轉(zhuǎn)動，從而使環(huán)形齒輪轉(zhuǎn)動。清掃刷隨著環(huán)形齒輪的轉(zhuǎn)動將清掃絕緣子內(nèi)表面的灰塵清掃干凈。

由于清掃動力裝置安裝于橫向安裝架上，采用蝸輪蝸桿及齒輪系的配置，運(yùn)動穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，將清掃刷安裝于環(huán)形齒輪的側(cè)面，使清掃刷做大直徑回轉(zhuǎn)運(yùn)動，清掃灰塵的效效率高、效果好。

檢測和清掃臂組件的工作原理如下：電動推桿推動橫向安裝架的豎直臂在立式安裝架上部的滑槽中上升或者下降，實(shí)現(xiàn)橫向安裝架橫向抓手臂高度的變化，下降時(shí)，使抓手槽抓住絕緣子鋼帽，進(jìn)入檢測和清掃狀態(tài)，上升時(shí)，使橫向安裝架在機(jī)器人移動時(shí)避開絕緣子。立式安裝架側(cè)立板上部設(shè)計(jì)的外拐臂可擴(kuò)大橫向抓手臂的上升旋轉(zhuǎn)角度范圍，使本裝置可適用于不同盤徑的絕緣子檢測和清掃。

本發(fā)明的工作原理如下：夾持臂裝置的橫向驅(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)夾持手柄的張開和閉合，由于兩夾持手柄鉸接成剪刀狀結(jié)構(gòu)，所以夾持手柄在張開和閉合的過程中，夾持手柄同時(shí)產(chǎn)生下降和上升動作，也就是說夾持臂裝置僅僅通過橫向驅(qū)動裝置即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)夾持手柄上升閉合抱住絕緣鋼帽，同時(shí)實(shí)現(xiàn)張開下降松開絕緣子鋼帽，通過縱向伸縮裝置實(shí)現(xiàn)夾持臂裝置的伸縮，以使夾持手柄抓住不同位置的絕緣子鋼帽；檢測和清掃臂裝置的橫向安裝架上有開口朝下圓弧形的抓手槽，清掃動力裝置安裝于橫向安裝架上抓手槽周圍的實(shí)體上，清掃動力裝置采用蝸輪蝸桿及齒輪系的配置，將清掃刷安裝于抓手槽處環(huán)形齒輪的兩側(cè)，環(huán)形齒輪繞橫向安裝架上環(huán)形軌道運(yùn)動時(shí)，清掃刷做大直徑環(huán)形運(yùn)動將絕緣子內(nèi)表面的灰塵清掃干凈，效率高、效果好。橫向安裝架的豎直臂安裝于立式安裝架上，通過電動推桿使橫向安裝架沿立式安裝架側(cè)立板上的滑槽上下移動，橫向安裝架向上移動的同時(shí)向外旋轉(zhuǎn)，以避開絕緣子，橫向安裝架向下移動時(shí)，環(huán)形齒輪壓于絕緣子鋼帽上，與此同時(shí)另外兩夾持手柄也是抱住不同絕緣子鋼帽的，通過測檢測和清掃臂上的檢測電路來檢測檢測和清掃臂和夾持臂之間回路上絕緣子的阻值，測量結(jié)束后，使橫向安裝架稍微往上移動一點(diǎn)，使環(huán)形齒輪脫離絕緣子鋼帽，開啟蝸桿連接的驅(qū)動電機(jī)，通過傳動使環(huán)形齒輪沿橫向安裝架上的環(huán)形軌道座回轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動清掃刷快速高效清掃兩側(cè)絕緣子內(nèi)表面的灰塵，清掃完畢后再控制橫向安裝架下移，使環(huán)形齒輪壓住絕緣子鋼帽，再進(jìn)行一次阻值檢測，判斷絕緣子表面的灰塵是否已經(jīng)清掃干凈。一個(gè)位置處幾個(gè)絕緣子的檢測和清掃工作完成后，控制機(jī)器人移動進(jìn)行下一次檢測和清掃工作，如此反復(fù)，直至絕緣子串的各個(gè)絕緣子均被檢測和清掃。

圖11為本發(fā)明的一個(gè)工作狀態(tài)圖。如圖11所示，機(jī)器人的兩個(gè)夾持臂組件之間有a、b、c三個(gè)絕緣子，先對絕緣子a進(jìn)行檢測和清掃，然后使檢測和清掃臂組件左移一個(gè)絕緣子距離，對絕緣子c進(jìn)行檢測和清掃，再通過夾持臂組件的伸縮及支撐箱體的移動對絕緣子b進(jìn)行檢測和清掃。

圖11所示狀態(tài)的檢測和清掃臂組件的移動過程如下：先使橫向安裝架b2向上移動并旋轉(zhuǎn)打開脫離絕緣子鋼帽并避開絕緣子，然后使縱向驅(qū)動裝置b5的上面這根縱向絲桿b52旋轉(zhuǎn)，使其上縱向滑塊座b55左側(cè)的滑塊螺母b56向左移動至左端的固定座b54處，然后使下面的這根縱向絲桿b52旋轉(zhuǎn)，使其上縱向滑塊座b55右側(cè)的滑塊螺母b56推動縱向滑塊座，縱向滑塊座b55帶動檢測和清掃臂組件向左移動至下一左側(cè)絕緣子鋼帽處，然后控制檢測和清掃臂組件下降，使環(huán)形齒輪壓于相應(yīng)的絕緣子鋼帽上。

支撐箱體位置移動的過程如下：先使右側(cè)的夾持臂組件前伸并抓住前方的絕緣子鋼帽，使縱向滑塊座左側(cè)的滑塊螺母后移至固定座處，使左側(cè)的夾持手柄打開下降，使下面這根縱向絲桿旋轉(zhuǎn)，此時(shí)由于檢測和清掃臂組件不能移動，所以下面這根縱向絲桿上的滑塊螺母也不能移動，所以支撐箱體帶著左側(cè)的夾持臂組件隨著縱向驅(qū)動裝置向前移動。

為了精準(zhǔn)判別夾持手柄抱住絕緣子鋼帽的情況，本發(fā)明還在每個(gè)夾持手柄的夾持環(huán)內(nèi)壁上下對稱安裝兩個(gè)壓力傳感器，在每個(gè)橫向滑塊座上安裝位移傳感器，在蝸桿驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上安裝扭矩傳感器，通過三組傳感器采集的數(shù)據(jù)來判斷三個(gè)臂組件是否與絕緣子鋼帽緊密接觸。