一种运行平稳的带电作业机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，具体为一种运行平稳的带电作业机器人。


背景技术：

2.带电作业是指在不停电的情况下，在高压电器设备上进行检修、测试的一种作业方法，能够避免因检修造成的停电对社会带来的经济损失，其中带电作业机器人，全称为架空配电线路器件更换机器人，主要功能是使用机器人代替现场带电作业工作人员，直接对高压线路上的各部件进行带电更换作业，可有效降低人员事故率，带电作业机器人的主要特征包括操作方式、自动化程度、机械臂数量、机械臂自由度四方面。
3.带电作业机器人按照自动化程度可分为半自动和全自动，其中全自动的主要包含爬杆机器人，爬杆机器人区别于一般地面移动机器人，需要克服自身重力作用，抱紧杆体后靠动力部位与待爬杆体表面产生的摩擦力来进行爬升，然后通过爬杆机器人顶部的机械臂进行带电作业，完成特定条件下的作业，故爬杆机器人是机器人领域的一个重要分支。
4.现有技术中带电作业的爬杆机器人在抱紧杆体后，往往都是通过行走轮在杆体表面进行行走，从而完成爬杆操作，但是在爬升时，行走轮会一定程度的与杆体表面发生打滑的现象，导致爬升过程中平稳性较差，且在爬行机器人爬升至一定高度后开始进行带电作业时，爬杆机器人相对于杆体固定，且由于机械臂运行过程中会产生抖动，导致机器人与杆体之间会发生一定程度的晃动，从而使整体的稳定性大大降低。


技术实现要素：

5.基于此，本发明的目的是提供一种运行平稳的带电作业机器人，以解决现有技术中行走轮会一定程度与杆体发生打滑且在机械臂操作时会导致机器人整体晃动的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种运行平稳的带电作业机器人，包括两组主体，两组所述主体内部皆设置有夹紧架，两组所述主体和两组夹紧架之间的顶部和底部皆通过夹紧机构相连接；
7.两组所述夹紧架内部中间位置处固定设置有固定筒，且固定筒两端固定设置有固定轴，所述固定筒外侧转动连接有行走辊轴，所述行走辊轴外侧四角处皆设置有吸盘，所述固定筒内部开设有气体腔，所述固定筒一侧开设有与其中吸盘相连通的连通孔，且连通孔和气体腔相连通，所述固定筒一侧的两端皆连接有通气管，且通气管和气体腔相连通，所述通气管底部连接有连接管，进一步的说，两组所述夹紧架内部底端设置有真空气泵，且真空气泵和通气管之间通过连接管相连接，所述夹紧架内部皆设置有与行走辊轴相配合的传动机构，两组所述夹紧架内部顶端设置有中控箱。
8.通过采用上述技术方案，在两组夹紧架内壁的中间位置处设置有行走辊轴，行走辊轴外侧四角处皆设置有吸盘，当将本发明在杆体外侧夹紧后，双轴电机驱动行走辊轴进行转动，由于固定筒固定不动，且行走辊轴在固定筒外侧进行转动，其中一组吸盘与固定筒
的连通孔相连通，进而使吸盘产生吸力，使吸盘紧密的吸附在杆体外表面上，随着行走辊轴的转动，其中一组吸盘逐渐脱离连通孔，而另一组吸盘则逐渐与连通孔相连通，进而使下一组吸盘继续对杆体外表面进行吸附，也就是说，行走辊轴每转动九十度，其中一组对应的吸盘皆可以对杆体表面进行吸附，整体有效的提高了整体的爬升稳定性，且整体爬升停止后，其中一组吸盘与杆体表面相吸附，从而在机械臂在带电作业时更好的保持稳定性，有效的避免发生晃动的问题。
9.本发明进一步设置为，所述传动机构包括双轴电机、主动齿轮、从动齿轮以及安装架，其中安装架内部安装有双轴电机，所述从动齿轮固定设置在行走辊轴的两端，所述主动齿轮固定在双轴电机的两端，且主动齿轮和从动齿轮相啮合。
10.通过采用上述技术方案，双轴电机起到对行走辊轴提供动力，进而使行走辊轴能够贴合杆体表面进行爬升。
11.本发明进一步设置为，所述夹紧机构包括滑块、齿板、固定板、夹紧电机、驱动齿轮、导向杆，所述滑块与主体之间为滑动连接，所述导向杆位于主体内部且贯穿滑块，所述齿板和滑块之间为固定连接，所述齿板和夹紧架之间通过固定板固定连接，所述夹紧电机、驱动齿轮和主体之间通过第一固定块以及第二固定块连接，所述夹紧电机输出端固定的驱动齿轮和齿板相啮合。
12.通过采用上述技术方案，两组主体内部皆设置有一组夹紧架，其中一组主体和一组夹紧架之间的顶部和底部皆通过夹紧机构对夹紧架进行调节，从而使两组夹紧架可以对杆体外侧进行夹紧。
13.本发明进一步设置为，两组所述夹紧架内部四角处皆设置有支撑架，多组所述支撑架内侧转动连接有辅助辊轴，多组所述支撑架和夹紧架之间固定连接有弹簧。
14.通过采用上述技术方案，夹紧的过程中，杆体通过辅助辊轴对其弹簧进行一定程度压缩，弹簧的反作用力则通过辅助辊轴作用到杆体表面，进而进一步提高了整体的稳定性，使整体与杆体之间夹紧力更加稳定。
15.本发明进一步设置为，两组所述主体内部且位于夹紧架两端皆固定有固定杆，所述固定杆内端固定设置有多组延伸至夹紧架内部的限位杆，且夹紧架两端开设有与限位杆相配合的限位槽。
16.通过采用上述技术方案，夹紧架移动过程中，多组限位杆对夹紧架起到一定程度的限位导向作用，使两组夹紧架对杆体外侧夹紧过程更加稳定。
17.本发明进一步设置为，两组所述主体之间的一端通过铰接座转动连接，两组所述主体之间的另一端通过卡合板连接，两组所述主体顶部设置有机械臂安装环，其中机械臂安装环便于安装外界机械臂。
18.通过采用上述技术方案，两组主体可以通过铰接座打开，便于将本发明整体放置在杆体的外侧，然后通过卡合板对两组主体之间卡合固定。
19.综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
20.1、本发明通过在两组夹紧架内壁的中间位置处设置有行走辊轴，行走辊轴外侧四角处皆设置有吸盘，当将本发明在杆体外侧夹紧后，双轴电机驱动行走辊轴进行转动，由于固定筒固定不动，且行走辊轴在固定筒外侧进行转动，其中一组吸盘与固定筒的连通孔相连通，进而使吸盘产生吸力，使吸盘紧密的吸附在杆体外表面上，随着行走辊轴的转动，其
中一组吸盘逐渐脱离连通孔，而另一组吸盘则逐渐与连通孔相连通，进而使下一组吸盘继续对杆体外表面进行吸附，也就是说，行走辊轴每转动九十度，其中一组对应的吸盘皆可以对杆体表面进行吸附，整体有效的提高了整体的爬升稳定性，且整体爬升停止后，其中一组吸盘与杆体表面相吸附，从而在机械臂在带电作业时更好的保持稳定性，有效的避免发生晃动以及行走辊轴和杆体表面发生打滑的问题；
21.2、本发明的两组主体内部皆设置有一组夹紧架，其中一组主体和一组夹紧架之间的顶部和底部皆通过夹紧机构对夹紧架进行调节，从而使两组夹紧架可以对杆体外侧进行夹紧，且夹紧的过程中，杆体通过辅助辊轴对其弹簧进行一定程度压缩，弹簧的反作用力则通过辅助辊轴作用到杆体表面，进而进一步提高了整体的稳定性，使整体与杆体之间夹紧力更加稳定。
附图说明
22.图1为本发明整体的结构示意图；
23.图2为本发明的剖视图；
24.图3为本发明图2的a处放大图；
25.图4为本发明图2的b处放大图；
26.图5为本发明放大后的第一视角内部结构示意图；
27.图6为本发明放大后的第二视角内部结构示意图；
28.图7为本发明放大后的局部结构示意图；
29.图8为本发明放大后的局部分解图；
30.图9为本发明挤压辊轴的放大结构示意图；
31.图10为本发明夹紧机构的放大结构示意图；
32.图11为本发明主体的结构示意图。
33.图中：1、主体；2、夹紧架；3、行走辊轴；4、吸盘；5、固定筒；6、气体腔；7、连通孔；8、通气管；9、连接管；10、固定轴；11、真空气泵；12、双轴电机；13、主动齿轮；14、从动齿轮；15、安装架；16、滑块；17、齿板；18、固定板；19、夹紧电机；20、驱动齿轮；21、导向杆；22、第一固定块；23、第二固定块；24、支撑架；25、辅助辊轴；26、弹簧；27、铰接座；28、卡合板；29、机械臂安装环；30、中控箱；31、固定杆；32、限位杆；33、限位槽。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
36.一种运行平稳的带电作业机器人，如图1、图2、图3、图4、图7、图8和图10所示，包括两组主体1，两组主体1内部皆设置有夹紧架2，两组主体1和两组夹紧架2之间的顶部和底部皆通过夹紧机构相连接；
37.具体的说，夹紧机构包括滑块16、齿板17、固定板18、夹紧电机19、驱动齿轮20、导向杆21，滑块16与主体1之间为滑动连接，导向杆21位于主体1内部且贯穿滑块16，齿板17和
滑块16之间为固定连接，齿板17和夹紧架2之间通过固定板18固定连接，夹紧电机19、驱动齿轮20和主体1之间通过第一固定块22以及第二固定块23连接，夹紧电机19输出端固定的驱动齿轮20和齿板17相啮合，其中一组主体1和一组夹紧架2之间的顶部和底部皆通过夹紧机构对夹紧架2进行调节，从而使两组夹紧架2可以对杆体外侧进行夹紧；
38.两组夹紧架2内部中间位置处固定设置有固定筒5，且固定筒5两端固定设置有固定轴10，固定筒5外侧转动连接有行走辊轴3，行走辊轴3外侧四角处皆设置有吸盘4，固定筒5内部开设有气体腔6，固定筒5一侧开设有与其中吸盘4相连通的连通孔7，且连通孔7和气体腔6相连通，固定筒5一侧的两端皆连接有通气管8，且通气管8和气体腔6相连通，通气管8底部连接有连接管9，将本发明在杆体外侧夹紧后，双轴电机12驱动行走辊轴3进行转动，由于固定筒5固定不动，且行走辊轴3在固定筒5外侧进行转动，其中一组吸盘4与固定筒5的连通孔7相连通，进而使吸盘4产生吸力，使吸盘4紧密的吸附在杆体外表面上，随着行走辊轴3的转动，其中一组吸盘4逐渐脱离连通孔7，而另一组吸盘4则逐渐与连通孔7相连通，进而使下一组吸盘4继续对杆体外表面进行吸附，具体的说，两组夹紧架2内部底端设置有真空气泵11，且真空气泵11和通气管8之间通过连接管9相连接，夹紧架2内部皆设置有与行走辊轴3相配合的传动机构，两组夹紧架2内部顶端设置有中控箱30，其中中控箱30内部设置有电池块，对本发明整体提供电力，通过控制模块对本发明整体进行操控，传动机构包括双轴电机12、主动齿轮13、从动齿轮14以及安装架15，其中安装架15内部安装有双轴电机12，从动齿轮14固定设置在行走辊轴3的两端，主动齿轮13固定在双轴电机12的两端，且主动齿轮13和从动齿轮14相啮合。
39.请参阅图5和图9，两组夹紧架2内部四角处皆设置有支撑架24，多组支撑架24内侧转动连接有辅助辊轴25，多组支撑架24和夹紧架2之间固定连接有弹簧26，本发明通过设置以上结构，夹紧的过程中，杆体通过辅助辊轴25对其弹簧26进行一定程度压缩，弹簧26的反作用力则通过辅助辊轴25作用到杆体表面，进而进一步提高了整体的稳定性，使整体与杆体之间夹紧力更加稳定。
40.请参阅图1、图5和图6，两组主体1内部且位于夹紧架2两端皆固定有固定杆31，固定杆31内端固定设置有多组延伸至夹紧架2内部的限位杆32，且夹紧架2两端开设有与限位杆32相配合的限位槽33，本发明通过设置以上结构，夹紧架2移动过程中，多组限位杆32对夹紧架2起到一定程度的限位导向作用，使两组夹紧架2对杆体外侧夹紧过程更加稳定。
41.请参阅图1、图2和图11，两组主体1之间的一端通过铰接座27转动连接，两组主体1之间的另一端通过卡合板28连接，两组主体1顶部设置有机械臂安装环29，其中机械臂安装环29便于安装外界机械臂，从而完成带电作业，本发明通过设置以上结构，可以通过铰接座27的转动左右，使两组主体1分开，进而便于放置到杆体的外侧。
42.本发明的工作原理为：使用时，两组主体1之间通过铰接座27之间转动连接，将两组主体1放置在杆体外侧，然后通过卡合板28对两组主体1进行卡合连接，然后将外界机械臂安装至机械臂安装环29的顶部，机械臂能够沿着机械臂安装环29进行环形转动，进而便于带电作业；
43.具体的说，两组主体1内部皆设置有一组夹紧架2，其中一组主体1和一组夹紧架2之间的顶部和底部皆通过夹紧机构对夹紧架2进行调节，从而使两组夹紧架2可以对杆体外侧进行夹紧，且夹紧的过程中，杆体通过辅助辊轴25对其弹簧26进行一定程度压缩，弹簧26
的反作用力则通过辅助辊轴25作用到杆体表面，进而进一步提高了整体的稳定性，使整体与杆体之间夹紧力更加稳定；
44.由于在两组夹紧架2内壁的中间位置处设置有行走辊轴3，行走辊轴3外侧四角处皆设置有吸盘4，当将本发明在杆体外侧夹紧后，双轴电机12驱动行走辊轴3进行转动，由于固定筒5固定不动，且行走辊轴3在固定筒5外侧进行转动，其中一组吸盘4与固定筒5的连通孔7相连通，进而使吸盘4产生吸力，使吸盘4紧密的吸附在杆体外表面上，随着行走辊轴3的转动，其中一组吸盘4逐渐脱离连通孔7，而另一组吸盘4则逐渐与连通孔7相连通，进而使下一组吸盘4继续对杆体外表面进行吸附；
45.也就是说，行走辊轴3每转动九十度，其中一组对应的吸盘4皆可以对杆体表面进行吸附，整体有效的提高了整体的爬升稳定性，且整体爬升停止后，其中一组吸盘4与杆体表面相吸附，从而在机械臂在带电作业时更好的保持稳定性，有效的避免发生晃动的问题；
46.进一步的说，当两组夹紧架2在夹紧机构的作业下对杆体进行夹紧时，此时的两组夹紧架2做向心移动，夹紧架2移动过程中，多组限位杆32对夹紧架2起到一定程度的限位导向作用，使两组夹紧架2对杆体外侧夹紧过程更加稳定；
47.具体的说，每组夹紧机构皆通过夹紧电机19带点驱动齿轮20转动，进而驱动齿轮20啮合齿板17进行移动，从而齿板17通过固定板18带动夹紧架2进行移动，其中每组夹紧架2皆通过顶部和底部的两组夹紧机构对其进行作用，使夹紧架2在更加稳定的对杆体进行夹紧固定；
48.以上可知，本发明整体在行走辊轴3和其外侧的吸盘4的作用下，能够更加稳定的贴合在杆体外侧进行爬升，且在吸盘4的作用下，使本发明整体更加稳定的保持在杆体的外侧，更加便于机械臂的带电作业，整体作业过程更加稳定。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。