專利名稱：高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于高壓帶電作業(yè)電動工具領域，特別涉及一種聲控發(fā)送、接收無線信號并進行電機電流閉環(huán)控制，以便控制專用聲控斷線鉗的剪切速度、轉(zhuǎn)矩，完成對電力電纜切斷的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗。
技術背景為了提高帶電作業(yè)的自動化水平和安全性，減輕操作人員的勞動強度和強電磁場對操作人員的人身威脅，上世紀后期許多國家已經(jīng)展開了帶電作業(yè)機器人的研究，但并未同時對機器人配合使用的作業(yè)工具進行深入研究與開發(fā)。高壓帶電作業(yè)所用的斷線鉗是高壓帶電作業(yè)機器人的專用作業(yè)工具之一，其主要功能是在高壓帶電作業(yè)中，對電力電纜進 行切斷。目前斷線鉗應用技術中，主要有電動、液壓、電動液壓結(jié)合、手動施力剪切等類型，其共同特點是人工手持、手動對工具施加外力或手動開閉開關，是一種人與電力電纜近距離操作的形式，無法滿足高壓帶電安全規(guī)則要求，也無法應用于帶電作業(yè)機器人操作。并且，在目前高壓帶電作業(yè)機器人應用中，主要采用主從式作業(yè)機器人，工作人員雙手操縱機器人的主手，已經(jīng)不方便再使用機械動作驅(qū)動機器人來完成作業(yè)工具的開啟和關閉。因此為高壓帶電作業(yè)機器提供的斷線鉗必須具有以下特點適用機器人操作、可適應現(xiàn)場高壓作業(yè)環(huán)境、可解放工作人員雙手并且可遠程控制、操作方便和可靠。經(jīng)對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?2135135. X名稱為“高壓帶電作業(yè)機器人裝置”的專利、申請?zhí)枮?2267831. X名稱為“機器人高壓帶電作業(yè)裝置”的專利、《電力系統(tǒng)自動化》2003年23卷第7期《高壓帶電作業(yè)機器人的研制》、《供用電》2005年22卷第3期《輸配電系統(tǒng)帶電作業(yè)機器人技術》、《上海交通大學學報》2005第06期《DWR-1遙操作高壓帶電作業(yè)機器人》，都提出可采用機器人進行帶電作業(yè)，也簡單指出機器人可利用所夾持專用工具完成高壓帶電作業(yè)，但未能再對專用工具進行具體、深入地研究及探索，更未能提供一種實施方案用于聲控剪斷電纜，使高壓帶電作業(yè)機器人無法充分發(fā)揮其優(yōu)勢，更無法拓展新領域、新應用。《微計算機信息》2010第32期《高壓帶電作業(yè)機器人專用遙控剝皮器的研制》、《制造業(yè)自動化》2011第07期《高壓帶電作業(yè)機器人自動剝皮器的研制》、《制造業(yè)自動化》2010第08期《高壓帶電作業(yè)機器人專用遙控電動扳手的研制》，提供了高壓帶電作業(yè)機器人利用專用剝皮器、專用電動扳手完成帶電操作的方案或裝置，但技術應用范圍專一，為單一工序的專用技術方案，且其提出的遙控技術為手工按壓按鈕，手動完成遙控操作，無意達到具有可解放工作人員雙手的特性，無法滿足提供一種適用于高壓帶電作業(yè)機器人、可遠程遙控，用于切斷電纜的裝置和技術方案。由此可見，高壓帶電作業(yè)機器人專用工具仍存在較大的技術缺失，此種現(xiàn)狀已經(jīng)嚴重制約著帶電作業(yè)機器人在電網(wǎng)中的實際應用和推廣
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于解決上述問題，提供一種高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗。控制器采 用無線遙控的方式，聲控總成以ATMEGA128單片機作為主控制器，電源模塊具有過壓、過流、低壓、防反接保護功能，選用驅(qū)動電流大的電機驅(qū)動模塊，采用電流反饋保護方法，可以對斷線鉗進行速度、扭矩控制。這種聲控斷線鉗通過聲控發(fā)射啟動遙控器進行遠程控制，比手動斷線鉗更加安全、可靠，可滿足高壓帶電作業(yè)機器人完成對電力電纜的切斷要求。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗，它主要由斷線鉗主體、聲控發(fā)射啟動遙控器和聲控總成組成；其中所述斷線鉗主體包括主殼體，主殼體內(nèi)設有液壓動力裝置，液壓動力裝置與活動切刀連接，活動切刀與固定安裝在主殼體上的固定切刀鉸接；在主殼體后部設有電源以及與聲控發(fā)射啟動遙控器相配合的聲控總成；所述聲控總成包括盒體,在盒體上設有指示燈、天線，天線與盒體內(nèi)的無線接收器連接，無線接收器與微控制器連接，微控制器與光隔離電路、電機驅(qū)動電路以及電機連接，電機驅(qū)動電路還通過電流反饋電路與微控制器構(gòu)成閉環(huán)連接；微控制器和電機驅(qū)動電路分別與電源連接；所述電流反饋電路包括電流傳感器、運算放大器、比較器，電流傳感器采集電機驅(qū)動電路的電流，送入運算放大器，放大后的信號送入比較器，微控制器處理后控制電機驅(qū)動電路。所述電機驅(qū)動電路為PWM功率驅(qū)動裝置，微控制器通過設置內(nèi)部寄存器調(diào)整脈沖占空比來調(diào)整平均電壓，向PWMO 口傳遞速度控制信號；通過輸出高低電平，向DIR 口傳遞電機的運動方向信號；PWM0信號通過光隔離U4輸入到三極管Q2基集，經(jīng)過一級放大驅(qū)動大功率MOS管Q4門極，驅(qū)動電機的運轉(zhuǎn)；DIR信號經(jīng)過光隔離U5輸入到三極管Q3控制繼電器7、8腳的上電掉電,來控制電機的正反轉(zhuǎn)。所述聲控發(fā)射啟動遙控器包括聲音接收模塊，它與DSP連接，DSP依次與編碼芯片、載波振蕩電路和無線放大發(fā)射電路連接，DSP還與狀態(tài)指示單元以及電源連接。所述聲音接收模塊，包括主話筒、參考話筒、模擬放大電路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路；主話筒、參考話筒與模擬放大電路相連，模擬放大電路與濾波電路相連，濾波電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，A/D轉(zhuǎn)換電路與DSP相連。所述液壓動力裝置包括電動機，電動機由聲控總成，電動機與油泵連接，油泵與油缸連接，油缸的柱塞與活動切刀連接，活動切刀與固定切刀通過銷軸連接，通過活動切刀的轉(zhuǎn)動完成對電力電纜的切斷；電動機為永磁直流電動機，電動機與外殼內(nèi)腔配合，米用加強筋凹槽定位和固定。所述主殼體上設有機械手卡合機構(gòu)，所述主殼體上設有機械手卡合機構(gòu)，機械手卡合機構(gòu)包括主體骨架和卡合支架，主體骨架與主殼體聯(lián)接，卡合支架用于與機械手接合，根據(jù)機械手工作姿態(tài)要求，卡合支架與主體骨架的接合角度進行180°自由改變。所述盒體包括高導磁材料外殼，在外殼內(nèi)還設有風扇以及風扇導風口，風扇導風口布置金屬絲網(wǎng)、出線口布置導電橡膠，同時電機驅(qū)動電路通過屏蔽電纜與電機相連，電源地線與斷線鉗工具主體相連。所述油缸的缸體前部設計柱塞導向套和行程限位裝置，導向套用于柱塞導向兼支撐，限位裝置用于控制溢流閥，在工作切刀刀刃重合即完成切斷任務時，打開溢流閥，高壓油進入油箱，實現(xiàn)對油泵泄壓，工作切刀得以自動復位。本實用新型的無線聲控斷線鉗，由斷線鉗本體、聲控發(fā)射啟動遙控器和聲控總成組成。其中；聲控發(fā)射啟動遙控器由下述部分組成，包括DSP、編碼芯片、無線驅(qū)動單元、人機接口單元；電源為鎳氫電池(NI-MH)，重量輕、壽命長、無污染，容量與電壓的匹配值適合作業(yè)時間短、作業(yè)頻次高、工作電流大的特點。主殼體采用PA+PBT合成塑料，兼顧韌性和強度要求,為行業(yè)內(nèi)通用高強度工程塑料，內(nèi)部設計加強筋，拐角大弧度過度，減小重量以方便機械手的高空作業(yè)特點。電動機采用永磁直流電動機，定子鐵心使用鐵氧體磁性材料，符合結(jié)構(gòu)簡單，啟動電流小、效率高的特點。電機由鎳氫電源提供動力，由電機驅(qū)動器部分控制轉(zhuǎn)速和扭矩；電·動機與外殼內(nèi)腔配合，采用加強筋凹槽定位和固定，可耐沖擊及振動。油泵采用可逆轉(zhuǎn)雙作用葉片泵設計，設計充分利用了雙作用葉片泵工作效率高、液壓力徑向平衡的特點；葉片選用12片，脈動率??；采用雙進、出油槽配加單向閥設計，油泵葉片實現(xiàn)了可逆旋轉(zhuǎn)，電動機正反旋轉(zhuǎn)均可驅(qū)動油泵輸出高壓油。油缸采用柱塞式液壓缸設計，屬于單作用式液壓缸，內(nèi)部設計回位壓簧，用于油泵泄壓后，柱塞復位；油缸外圓設計軟質(zhì)油箱，油缸與軟質(zhì)油箱通過溢流閥聯(lián)通。缸體前部設計柱塞導向套和行程限位裝置。導向套用于柱塞導向兼支撐作用，避免油缸側(cè)放時柱塞下垂造成油封損害；限位裝置用于控制溢流閥，在工作切刀刀刃重合即完成切斷任務時，打開溢流閥，高壓油進入油箱，實現(xiàn)對油泵泄壓，工作切刀得以自動復位。工作切刀包括活動切刀和固定切刀，兩切刀的刀刃為弧線設計，以防止電力電纜滑脫；活動切刀繞支點旋轉(zhuǎn)，兩弧線重合的軌跡便是切斷電力電纜的過程，當兩圓弧線切點重合時，切斷動作完畢。無線驅(qū)動單元負責射頻信號的發(fā)射，調(diào)制編碼信號電路輸出端經(jīng)過載波振蕩電路和無線放大發(fā)射電路輸出調(diào)制載波編碼信號。編碼芯片負責射頻部分的調(diào)制編碼信號處理，以及對DSP的輸入處理以及狀態(tài)的輸出指示。人機接口單元包括聲音接收模塊和狀態(tài)指示單元，它用來完成人機交互的工作，包括電機速度、電機方向和電機扭矩的控制。所述聲音接收模塊，包括主話筒、參考話筒、模擬放大電路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路。主話筒、參考話筒與模擬放大電路相連，模擬放大電路與濾波電路相連，濾波電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，A/D轉(zhuǎn)換電路與DSP相連。狀態(tài)指示單元完成信號發(fā)送狀態(tài)的指示。聲控總成，包括無線接收器、微控制器、光耦隔離電路、電機驅(qū)動電路、電機、電流反饋電路、供電電源。其中無線接收器，用于接收來自遙控器的無線信號，并進行解碼處理，輸出到微控制器；微控制器，用來接收來自無線接收器或其他部分的信息并進行判斷和處理；光隔離電路，它連接至微控制器和電機驅(qū)動電路，用于接收微控制器的輸出控制信號;電機驅(qū)動電路，它連接至光隔離電路，用于在接收到光隔離電路的控制下輸出驅(qū)動信號；電機，它連接至所述電機驅(qū)動電路，用來在所述驅(qū)動信號的控制下按所需要的方向、速度和轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)；電流反饋電路，由電流傳感器、運算放大器和比較器構(gòu)成。通過電流傳感器采集電機驅(qū)動電路的電流，經(jīng)過單電源運算放大器放大和比較器后，接到微控制器I/O接口，以便輸出扭矩快速穩(wěn)定在要求水平。所述盒體包括高導磁材料外殼，在外殼風扇導風口布置金屬絲網(wǎng)、出線口布置導電橡膠套，同時電機驅(qū)動電路通過屏蔽電纜與電機相連，電源地線與斷線鉗工具主體相連。電源電路，電源電路帶過壓、過流、低壓、防反接保護，向微控制器、無線接收器、電 機驅(qū)動電路等各電路提供電源。電磁兼容試驗，當電壓在0-42KV范圍內(nèi)升壓、降壓和維持，高壓帶電作業(yè)機器人聲控遙控器、穩(wěn)壓芯片、無線接收模塊、電機驅(qū)動模塊、單片機等部件運行正常，各項檢測功能工作正常。為了適應高壓帶電作業(yè)機器人應用的要求，本實用新型采用輸出電流大的驅(qū)動模塊，并由ATMEGA128單片機控制，帶過流、過載、過壓保護。這種斷線鉗通過聲控發(fā)射啟動遙控器進行遠程控制，比手動斷線鉗更加安全、可靠，操作也更加方便，滿足了高壓帶電機器人作業(yè)任務的要求。采用上述方案，本實用新型具有以下優(yōu)點一是采用了高集成度DSP以及獨特的電路屏蔽技術，使產(chǎn)品具有了超強的抗干擾能力和可靠性，可在十分嚴酷的電磁干擾環(huán)境下長期穩(wěn)定工作。二是斷線鉗通過聲控遙控器進行遠程控制，比手動工具安全可靠，并且讓工作人員雙手實現(xiàn)解放，增加操作安全性和方便性，滿足了高壓帶電機器人作業(yè)任務的要求。三是電源電路帶過壓、過流、低壓、防反接保護，可靠性高。四是遙控器可以通過調(diào)整脈沖占空比來進行無極變速，正反轉(zhuǎn)控制，控制靈活，可
靠性高。五是控制器帶有電流反饋控制，消除斷線鉗工作不穩(wěn)定對控制系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。六是采用自適應語音降噪技術，適合高壓帶電作業(yè)機器人野外嘈雜工作環(huán)境。七是斷線鉗控制器與其他工具控制通用，便于今后工具系列化。

圖I是本實用新型總成結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型通用遙控器的組成圖；圖3是聲音接收模塊的組成圖；圖4是本實用新型聲控總成的組成圖；圖5是本實用新型電機驅(qū)動電路圖；圖6是本實用新型電流反饋電路圖；[0056]圖7是本實用新型軟件流程圖；圖8是本實用新型電磁兼容加壓過程圖。圖中，I.聲控總成殼體，2.天線，3.風扇，4.指示燈，5.電源，6.機械手卡合機構(gòu)，
7.主殼體，8.電動機，9.油泵，10.油缸，11.固定切刀，12、活動切刀，13. DSP，14.聲音接收模塊，14. I主話筒，14. 2模擬放大電路I，14. 3濾波電路I，14. 4A/D轉(zhuǎn)換電路I，14. 5參考話筒，14. 6模擬放大電路II，14. 7濾波電路II，14. 8A/D轉(zhuǎn)換電路II，15.狀態(tài)指示單元，16.編碼芯片，17.載波振蕩電路，18.無線放大發(fā)射電路，19.無線接收器，20.微控制器，21.光隔離電路，22.電機驅(qū)動電路，23.電源，24.電流反饋電路，25.電流傳感器，26.運算放大器，27.比較器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。圖I中，本實用新型由斷線鉗主體、聲控發(fā)射啟動遙控器和聲控總成組成。聲控總成殼體I固定在主殼體7上，包括天線2、風扇3、指示燈4。其中所述斷線鉗主體如圖I所示，它包括電源5、機械手卡合機構(gòu)6、主殼體7、電動機8、油栗9、油缸10、固定切刀11、活動切刀12。電源5通過卡槽與卡扣與主殼體7裝配在一起。機械手卡合機構(gòu)6與主殼體7固定連接，與高壓帶電作業(yè)機器人的機械手自由接合與分離。電動機8裝配在主殼體7內(nèi)腔中，電動機輸出軸與油泵9的葉片旋轉(zhuǎn)中心線同軸。油泵9、油缸10與電動機8外殼通過鋼套焊接固定在一起，油泵9通過單向閥和油道與油缸10連通，油缸10通過溢流閥和油道與軟質(zhì)油箱聯(lián)通，油缸10的柱塞通過推桿與活動切刀12聯(lián)接，活動切刀12回轉(zhuǎn)中心與固定切刀11通過銷軸鉸接。當機械手卡合機構(gòu)6與高壓帶電作業(yè)機器人機械手實現(xiàn)聯(lián)接后，通過無線聲控方式控制啟動電動機8，油泵9葉片旋轉(zhuǎn)，完成吸油-形成高壓油-出油，高壓油經(jīng)過單向閥和油道進入油缸10，柱塞在導向套中前行，推動推桿，活動切刀12在推桿作用下繞支點旋轉(zhuǎn)，當固定切刀11與活動切刀12的兩條刀刃弧線重合時，切斷動作完畢；同時柱塞觸發(fā)限位開關，溢流閥打開，高壓油進入軟質(zhì)油箱，柱塞在回位壓簧作用下回位，兩切刀的刀刃分開，活動切刀12完成復位，預備下一個切斷作業(yè)。其中所述聲控發(fā)射啟動遙控器如圖2所示，它包括DSP 13，它與人機接口單元連接，同時編碼芯片16還與無線驅(qū)動單元連接；其中人機接口單元包括聲音接收模塊14和狀態(tài)指示單元15，它們分別與DSP 13連接。無線驅(qū)動單元包括載波振蕩電路17，它的輸入端與編碼芯片16連接，輸出端與無線放大發(fā)射電路18輸入端連接。當聲控發(fā)射啟動遙控器要向斷線鉗發(fā)送控制命令時，DSP13根據(jù)采集聲音接收模塊14的數(shù)據(jù)，得到相應的控制指令，并交給無線驅(qū)動單元電路；無線驅(qū)動單元電路完成調(diào)制、載波振蕩、功率放大后，將控制信號以射頻的形式發(fā)送出去。其中所述聲音接收模塊14如圖3所示，它包括主話筒14. I、參考話筒14. 5，它們分別與模擬放大電路114. 2、模擬放大電路II14. 6連接，模擬放大電路114. 2、模擬放大電路II14. 6分別與濾波電路114. 3、濾波電路II14. 7電路連接，濾波電路114. 3、濾波電路II14. 7電路分別與A/D轉(zhuǎn)換電路114. 4、A/D轉(zhuǎn)換電路II14. 8相連。[0068]主話筒14. I、參考話筒14. 5用來接收來自操作者的語音命令,主話筒14. I獲得是一個有用信號和一個不相關的噪聲信號的混合信號、參考話筒14. 5獲得是參考噪聲信號，經(jīng)過模擬放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換，將語音信號輸出到DSP 13。在DSP 13內(nèi)實現(xiàn)自適應降噪算法，采樣率為8KHz，利用定時器中斷，每隔IOOus中斷一次，讀入兩路數(shù)據(jù)并進行自適應降噪算法處理，得到的有用信號，將此信號輸出給編碼芯片16。圖4中，所述聲控總成包括無線接收器19，無線接收器19與微控制器20，微控制器20通過光隔離電路21與電機驅(qū)動電路22連接，電機驅(qū)動電路22與電動機8連接；同時，DSP 13、微控制器20和電機驅(qū)動電路22分別與電源23連接；電機驅(qū)動電路22通過電流反饋電路24與微控制器20構(gòu)成閉環(huán)連接。無線接收器19用于接收來自遙控器的無線信號，并進行解碼處理，輸出到微控制器20 ;微控制器20用來接收來自無線接收器或其他部分的信息并進行判斷和處理；光隔離電路21連接至微控制器20和電機驅(qū)動電路22，用于接收微控制器20的控制下輸出控制信號；電機驅(qū)動電路22連接至光隔離電路21，用于接收到光隔離電路21的控制下輸出驅(qū)動 信號；電動機8連接至所述電機驅(qū)動電路22，用來在所述驅(qū)動信號的控制下按所需要的方向、速度和轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)；電流反饋電路24由電流傳感器25、運算放大器26、比較器27構(gòu)成，它通過采集電機驅(qū)動電路22的電流，經(jīng)過單電源運算放大器26、比較器27，接到微控制器20的I/O接口，以便輸出扭矩快速穩(wěn)定在要求水平；電源24帶過壓、過流、低壓、防反接保護，向所述兩個微控制器、無線接收器19、電機驅(qū)動電路22等各個需要供電的電路提供電源。電流反饋電路24包括電流傳感器25、運算放大器26、比較器27，電流傳感器25采集電機驅(qū)動電路22的電流，送入運算放大器26、比較器27，比較后的信號送入微控制器20，微控制器20處理后控制電機驅(qū)動電路22。DSP 13采用功能強大的TMS320C5535，編碼芯片16采用PT2262芯片和微控制器20采用ATMEGA128芯片。圖5中，微控制器20通過設置內(nèi)部寄存器調(diào)整脈沖占空比來調(diào)整平均電壓，向PWMO 口傳遞速度控制信號；通過輸出高低電平，向DIR 口傳遞電機的運動方向信號。PWMO信號通過光隔離U4輸入到三極管Q2基集，經(jīng)過一級放大驅(qū)動大功率MOS管Q4門極，驅(qū)動電機的運轉(zhuǎn)。DIR信號經(jīng)過光隔離U5輸入到三極管Q3控制繼電器7、8腳的上電掉電,來控制電機的正反轉(zhuǎn)。圖6中，過電流保護電路由電流傳感器25、運算放大器26、比較器27等構(gòu)成。通過電流傳感器25對MOS管電流取樣，取樣電壓經(jīng)過單電源運算放大器26放大10倍后，與一個2. 5V基準值共同輸入到電壓比較器27，比較輸出電流是否超過25A。圖7中，編碼芯片16發(fā)出的編碼信號由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。流程圖采用外部中斷的方式來接收發(fā)射碼并進行解碼獲得控制命令。如果有外部中斷輸入，設標志，并進行解碼。接收到“命令I開始”的語音信號，低速正轉(zhuǎn)，接收到“命令I停止”的語音信號，低速正轉(zhuǎn)停止；接收到“命令2開始”的語音信號，中速正轉(zhuǎn)，接收到“命令2停止”的語音信號，中速正轉(zhuǎn)停止；接收到“命令3開始”的語音信號，高速正轉(zhuǎn)，接收到“命令3停止”的語音信號，高速正轉(zhuǎn)停止；收到“命令4開始”的語音信號，低速反轉(zhuǎn)，接收到“命令4停止”的語音信號，低速反轉(zhuǎn)停止；接收到“命令5開始”的語音信號，中速反轉(zhuǎn)，接收到“命令5停止”的語音信號，中速反轉(zhuǎn)停止；接收到“命令6開始”的語音信號，高速反轉(zhuǎn)，接收到“命令6停止”的語音信號，高速反轉(zhuǎn)停止。圖8中，進行了電磁兼容試驗，當電壓在0-42KV范圍內(nèi)升壓、降壓和維持，高壓帶電作業(yè)機器人遙控斷線鉗遙控器、穩(wěn)壓芯片、無線接收模塊、電機驅(qū)動模塊、單片機等部件運行正常，各項檢測功能工作正常。·
權(quán)利要求1.一種高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗，其特征是，它主要由斷線鉗主體、聲控發(fā)射啟動遙控器和聲控總成組成；其中所述斷線鉗主體包括主殼體,主殼體內(nèi)設有液壓動力裝置，液壓動力裝置與活動切刀連接，活動切刀與固定安裝在主殼體上的固定切刀鉸接；在主殼體后部設有電源以及與聲控發(fā)射啟動遙控器相配合的聲控總成； 所述聲控總成包括盒體，在盒體上設有指示燈、天線，天線與盒體內(nèi)的無線接收器連接，無線接收器與微控制器連接，微控制器與光隔離電路、電機驅(qū)動電路以及電機連接，電機驅(qū)動電路還通過電流反饋電路與微控制器構(gòu)成閉環(huán)連接；微控制器和電機驅(qū)動電路分別與電源連接； 所述電流反饋電路包括電流傳感器、運算放大器、比較器，電流傳感器采集電機驅(qū)動電路的電流，送入運算放大器，放大后的信號送入比較器，微控制器處理后控制電機驅(qū)動電路。
2.如權(quán)利要求I所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗，其特征是，所述電機驅(qū)動電路為PWM功率驅(qū)動裝置，微控制器通過設置內(nèi)部寄存器調(diào)整脈沖占空比來調(diào)整平均電壓，向PWMO 口傳遞速度控制信號；通過輸出高低電平，向DIR 口傳遞電機的運動方向信號；PWMO信號通過光隔離U4輸入到三極管Q2基集，經(jīng)過一級放大驅(qū)動大功率MOS管Q4門極，驅(qū)動電機的運轉(zhuǎn)；DIR信號經(jīng)過光隔離U5輸入到三極管Q3控制繼電器7、8腳的上電掉電，來控制電機的正反轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求I所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗，其特征是，所述聲控發(fā)射啟動遙控器包括聲音接收模塊，它與DSP連接，DSP依次與編碼芯片、載波振蕩電路和無線放大發(fā)射電路連接，DSP還與狀態(tài)指示單元以及電源連接。
4.如權(quán)利要求3所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗，其特征是，所述聲音接收模塊，包括主話筒、參考話筒、模擬放大電路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路；主話筒、參考話筒與模擬放大電路相連，模擬放大電路與濾波電路相連，濾波電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，A/D轉(zhuǎn)換電路與DSP相連。
5.如權(quán)利要求I所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗，其特征是，所述液壓動力裝直包括電動機，電動機由聲控總成，電動機與油栗連接，油栗與油缸連接，油缸的柱塞與活動切刀連接，活動切刀與固定切刀通過銷軸連接，通過活動切刀的轉(zhuǎn)動完成對電力電纜的切斷；電動機為永磁直流電動機，電動機與外殼內(nèi)腔配合，采用加強筋凹槽定位和固定。
6.如權(quán)利要求I所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗，其特征是，所述主殼體上設有機械手卡合機構(gòu)，所述主殼體上設有機械手卡合機構(gòu)，機械手卡合機構(gòu)包括主體骨架和卡合支架，主體骨架與主殼體聯(lián)接，卡合支架用于與機械手接合，根據(jù)機械手工作姿態(tài)要求，卡合支架與主體骨架的接合角度進行180°自由改變。
7.如權(quán)利要求I所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗，其特征是，所述盒體包括高導磁材料外殼，在外殼內(nèi)還設有風扇以及風扇導風口，風扇導風口布置金屬絲網(wǎng)、出線口布置導電橡膠，同時電機驅(qū)動電路通過屏蔽電纜與電機相連，電源地線與斷線鉗工具主體相連。
8.如權(quán)利要求5所述的高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗，其特征是，所述油缸的缸體前部設計柱塞導向套和行程限位裝置，導向套用于柱塞導向兼支撐，限位裝置用于控制溢流閥，在工作切刀刀刃重合即完成切斷任務時，打開溢流閥，高壓油進入油箱，實現(xiàn)對油泵泄壓，工作切刀得以自動復位。 ·
專利摘要本實用新型涉及一種高壓帶電作業(yè)機器人專用聲控斷線鉗。它由斷線鉗主體、聲控發(fā)射啟動遙控器和聲控總成組成；其中所述斷線鉗主體包括電源、機械手卡合機構(gòu)、殼體、電動機、油泵、油缸、工作切刀；所述聲控發(fā)射啟動遙控器包括DSP，它與人機接口單元連接，同時DSP還與編碼芯片連接，編碼芯片與無線驅(qū)動單元連接；所述聲控總成包括無線接收器，無線接收器與微控制器連接，微控制器通過光隔離電路與電機驅(qū)動電路連接，電機驅(qū)動電路與電機連接；同時，聲控發(fā)射啟動遙控器和電機驅(qū)動電路分別與電源連接；電機驅(qū)動電路通過電流反饋電路與微控制器構(gòu)成閉環(huán)連接。本專利具有遙控操作方便、動作準確，可在十分嚴酷的電磁干擾環(huán)境下長期穩(wěn)定工作等優(yōu)點。
文檔編號G05B19/042GK202490904SQ20122013304
公開日2012年10月17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)明者尚文政, 戚暉, 李健, 李運廠, 趙玉良 申請人:山東電力研究院