一種輸電線路螺栓緊固機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種輸電線路螺栓緊固機器人，尤其是一種架空高壓輸電線路耐張線夾引流板螺栓緊固機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]架空高壓輸電線路的工作環(huán)境比較惡劣，由于常年暴露在野外，非常容易受到環(huán)境和地理因素的影響。一些諸如覆冰、微風(fēng)振動等因素就會導(dǎo)致導(dǎo)線振動，進(jìn)而導(dǎo)致耐張線夾引流板螺栓松動。這樣就會因為接觸不實而出現(xiàn)電阻增大的情況，一旦電阻增加，引流板溫度就會隨之上升，而接觸面的氧化作用就會加強，隨著溫度不斷增加，就會發(fā)生燒毀引流板的情況，發(fā)生斷線事故，對于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行會造成極大的影響。
[0003]目前處理此種缺陷主要是由人工在地電位或等電位帶電作業(yè)，但是受到帶電作業(yè)距離的限制，作業(yè)人員難以動作，導(dǎo)致螺栓緊固的扭矩未能達(dá)到要求，不能緊固。而且等電位帶電作業(yè)需要得到調(diào)度部門的批準(zhǔn)才能進(jìn)行，松動的螺栓得不到及時的緊固。為了保證供電的連續(xù)性及可靠性以及作業(yè)的安全性，將機器人技術(shù)引入帶電檢修作業(yè)之中，研制一種可以緊固耐張線夾引流板螺栓的機器人，將會進(jìn)一步提升電力技術(shù)自動化水平。
[0004]目前，針對高壓輸電線路帶電維修作業(yè)機器人進(jìn)行的研究并不多見。比較典型的是加拿大魁北克水電研究院，研制成功了具有越障功能的檢修維護(hù)作業(yè)機器人，該作業(yè)機器人通過單作業(yè)機械臂攜帶螺栓緊固裝置進(jìn)行維修作業(yè)，該螺栓緊固裝置與螺栓的對接主要依靠關(guān)節(jié)型作業(yè)機械臂進(jìn)行調(diào)節(jié)，裝置本身的自適應(yīng)性并不突出，因此該螺栓緊固機器人的實用化方面有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題;提供了一種基于帶電檢修機器人平臺，通過雙作業(yè)機械臂協(xié)調(diào)控制末端位姿的一種用于架空高壓輸電線路的螺栓緊固機器人。
[0006]本實用新型還有一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題;提供了一種用來觀測作業(yè)環(huán)境和擰螺栓末端/固螺栓末端位姿狀態(tài)的4臺微型攝像機的布置方法。
[0007]本實用新型主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0008]—種架空高壓輸電線路耐張線夾引流板螺栓緊固機器人，其特征在于，包括:
[0009]移動機器人平臺、兩個作業(yè)機械臂、螺栓擰緊末端及布置其上的第一微型攝像機、第二微型攝像機、螺栓固定末端及布置其上的第三微型攝像機、第四微型攝像機。
[0010]上述的兩個作業(yè)機械臂，所述作業(yè)機械臂布置于機體前端的兩側(cè)，分別為3-D0F、4-D0F，并且3-D0F機械臂連接螺栓固定末端，4-D0F機械臂連接螺栓擰緊末端。
[0011]上述的布置在螺栓擰緊末端上的第一微型攝像機、第二微型攝像機，所述第一微型攝像機、第二微型攝像機分別通過攝像機固定板固接于螺栓擰緊末端兩個垂直的端面，形成十字坐標(biāo)系布局，即第一微型攝像機、第二微型攝像機分別布置于所在平面直角坐標(biāo)系的X軸和Y軸上，在螺栓擰緊末端到達(dá)耐張線夾引流板螺栓附近后，共同觀測螺栓擰緊末端上內(nèi)六角套筒與耐張線夾引流板上螺母的相對位置，以輔助螺栓擰緊末端精定位。
[0012]上述的布置在螺栓固定末端上的第三微型攝像機、第四微型攝像機，所述第三微型攝像機、第四微型攝像機分別通過攝像機固定板固接于螺栓固定末端兩個垂直的端面，形成十字坐標(biāo)系布局，即第三微型攝像機、第四微型攝像機置于所在平面直角坐標(biāo)系的X軸和Y軸上，在螺栓固定末端到達(dá)耐張線夾引流板螺栓附近后，共同觀測螺栓固定末端上的內(nèi)六角套筒與耐張線夾引流板上螺栓頭的相對位置，以輔助螺栓固定末端精定位。
[0013]—種擰螺栓作業(yè)機器人雙作業(yè)機械臂協(xié)調(diào)控制位姿的方法，其特征在于，包括:
[0014]機器人行走至工作位后，在擰螺栓作業(yè)前，首先通過地面基站控制3-D0F作業(yè)機械臂旋轉(zhuǎn)、伸縮關(guān)節(jié)，作業(yè)機械臂所攜帶的螺栓固定末端內(nèi)六角套筒初對準(zhǔn)耐張線夾引流板螺栓頭，再調(diào)整縱移關(guān)節(jié)，使得螺栓固定末端的內(nèi)六角套筒將耐張線夾引流板螺栓頭包裹壓緊，其次控制4-D0F作業(yè)機械臂橫移、旋轉(zhuǎn)、伸縮關(guān)節(jié)，作業(yè)機械臂所攜帶的螺栓擰緊末端內(nèi)六角套筒初對準(zhǔn)耐張線夾引流板螺母，再調(diào)整縱移關(guān)節(jié)，使得螺栓擰緊末端的內(nèi)六角套筒將耐張線夾引流板螺母包裹。
[0015]在擰螺栓作業(yè)完成后，首先螺栓擰緊末端的內(nèi)六角套筒小角度回轉(zhuǎn)，以減小套筒與螺母的摩擦，之后4-D0F作業(yè)機械臂縱移使螺栓擰緊末端退出工作位，其次3-D0F作業(yè)機械臂由于自身魯棒性，帶動螺栓固定末端退出工作位。
[0016]因此，本實用新型具有如下優(yōu)點:1.于螺栓固定末端上布置兩個相互垂直的第三微型攝像機、第四微型攝像機，便于地面基站有效定位耐張線夾引流板螺栓頭中心線，進(jìn)一步確定螺栓固定末端內(nèi)六角套筒與螺栓頭的位姿關(guān)系，并通過3-D0F作業(yè)機械臂微調(diào)以對準(zhǔn);2.于螺栓擰緊末端上布置兩個相互垂直的第一微型攝像機、第二微型攝像機，便于地面基站實時有效定位耐張線夾引流板螺母中心線，進(jìn)一步確定螺栓擰緊末端內(nèi)六角套筒與螺母的位姿關(guān)系，并通過4-D0F作業(yè)機械臂調(diào)整以對準(zhǔn);3.雙作業(yè)機械臂同時協(xié)調(diào)工作，快速準(zhǔn)確攜帶兩末端至工作位;4.通過控制作業(yè)機械臂運動和螺栓固定末端緩沖對接機構(gòu)使螺栓固定末端到達(dá)工作位并壓緊螺栓頭，作業(yè)完成后，于螺栓擰緊末端退出后依靠機器人自身魯棒性退出，無需在螺栓固定末端多加旋轉(zhuǎn)自由度;5.整個機器人結(jié)構(gòu)可靠，位姿控制方法簡單，實用價值較高。
【附圖說明】
[0017]圖1是螺栓緊固機器人整體結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是螺栓擰緊末端攝像機布置圖。
[0019]圖3是螺栓固定末端攝像機布置圖。
[0020]圖4、圖5、圖6是螺栓緊固作業(yè)機器人作業(yè)過程圖。
【具體實施方式】
[0021]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。圖中，螺栓擰緊末端1、螺栓擰緊末端第一微型攝像機2、螺栓擰緊末端第二微型攝像機3、螺栓固定末端4、螺栓固定末端第三微型攝像機5、螺栓固定末端第四微型攝像機6、作業(yè)機械臂7、作業(yè)機械臂8、移動機器人平臺9、螺栓擰緊末端第一攝像機固定板10、螺栓擰緊末端第二攝像機固定板11、螺栓固定末端第一攝像機固定板12、螺栓固定末端第二攝像機固定板13、螺栓擰緊末端內(nèi)六角套筒14、螺栓固定末端內(nèi)六角套筒15、3-D0F作業(yè)機械臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)16、
3-D0F作業(yè)機械臂伸縮關(guān)節(jié)17、3-D0F作業(yè)機械臂縱移關(guān)節(jié)18、4-D0F作業(yè)機械臂伸縮關(guān)節(jié)19、4-D0F作業(yè)機械臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)20、4-D0F作業(yè)機械臂橫移關(guān)節(jié)2U4-D0F作業(yè)機械臂縱移關(guān)節(jié)22、螺母23、螺栓24、夾爪25。
[0022]實施例:
[0023]—、首先介紹一下本實用新型的結(jié)構(gòu):本