CN116872176B - 带电作业机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带电作业机器人，带电作业机器人包括工作斗、轨道机构和机械臂。轨道机构设置安装于工作斗，轨道机构包括立体运行轨道，立体运行轨道具有在X向、Y向以及Z向上变化的立体式轨迹，机械臂连接于立体运行轨道，机械臂在立体运行轨道上来回移动。如此设置，只需通过运载用斗臂车将工作斗移送至作业地点，在工作斗自身不移动的情况下，机械臂即可以通过轨道机构实现小范围移动，面对狭小且复杂的作业环境时，机械臂在轨道机构上移动更加灵活，且免去了频繁移动绝缘斗臂车时也需要同步调整机械臂位置坐标和方向坐标的麻烦，机械臂沿立体运行轨道时能够实现X向、Y向以及Z向的空间移动，进一步增强了机械臂移动的灵活度。

Description

带电作业机器人

技术领域

本申请涉及配网带电作业技术领域，特别是涉及带电作业机器人。

背景技术

当前配网架空线路运行维护作业中，带电作业现场广泛采用绝缘斗臂车中间电位作业方法，作业人员使用手动工具完成带电作业任务，然而此种作业方式效率低，风险高且强度大，即使作业人员经验丰富且配有保护措施，也依然难以保证作业人员的绝对人身安全。近年来，为了提高带电作业的自动化水平和安全性，减轻作业人员高空作业下劳动强度和强电场对操作人员的人身威胁，配电网带电作业机器人的研制已经广泛开展。然而传统机械臂形式的带电作业机器人的机械臂通常固定连接于绝缘斗臂车，通过移动绝缘斗臂车来实现机械臂的方位移动，当作业环境狭小且复杂时，绝缘斗臂车的移动范围受阻，致使机械臂作业范围受限，导致作业效率降低，误触碰的风险增加；且频繁移动绝缘斗臂车需要同步频繁调整机械臂所在作业空间中的位置坐标和方向坐标，机器人摄像头等画面不够稳定，容易导致MR设备中出现图传眩晕，不利于作业效率的提升。

发明内容

基于此，有必要针对带电作业机器人作业范围受限且频繁调整坐标的问题，提供一种带电作业机器人。

一种带电作业机器人，所述带电作业机器人包括：

工作斗，所述工作斗用于被输运至带电作业地点；

轨道机构，所述轨道机构设置安装于所述工作斗，所述轨道机构包括立体运行轨道，所述立体运行轨道具有在X向、Y向以及Z向上变化的立体式轨迹；

机械臂，所述机械臂连接于所述立体运行轨道，所述机械臂在所述立体运行轨道上来回移动。

通过上述的技术方案，只需通过运载用斗臂车将工作斗移送至作业地点，在工作斗自身不移动的情况下，机械臂即可以通过设置于工作斗上的轨道机构实现在作业地点处的小范围移动，轨道机构的自身体积相对于工作斗来说更小，面对狭小且复杂的作业环境时，相对于直接移动工作斗，机械臂在轨道机构上移动更加灵活，有利于实现全空间内的带电作业，且免去了频繁移动绝缘斗臂车时也需要同步调整机械臂位置坐标和方向坐标的麻烦，节省了坐标调整时间，有效提升了作业效率；且轨道机构的立体运行轨道包括沿X向、Y向以及Z向的运行轨迹，使得机械臂沿立体运行轨道时能够实现X向、Y向以及Z向的空间移动，进一步增强了机械臂移动的灵活度。

在其中一个实施例中，所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂，所述立体运行轨道包括两条沿X向排列的垂直于X向的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道上设置连接有所述第一机械臂，所述第二轨道上设置连接有所述第二机械臂。

通过上述的技术方案，第一轨道和第二轨道为两条平行轨道，分别设置有第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂的活动范围和第二机械臂的活动范围既可以并排，又可以相互错开，当带电作业的作业点分布在两个不同方向上时，第一机械臂和第二机械臂能够各自错开，实现两个不同方向上的作业点的同步作业，当带电作业的作业点分布在同一方向上时，第一机械臂和第二机械臂也能处于并排位置，实现两个相同方向上的作业点的同步作业，使得带电作业机器人位于作业环境时能够进行全方位的多点作业。

在其中一个实施例中，所述第一轨道和/或所述第二轨道包括Y向运行轨道和Z向运行轨道，所述Y向运行轨道的两端分别连接有Z向运行轨道。

通过上述的技术方案，Y向运行轨道以及连接于Y向运行轨道两端的Z向运行轨道形成了一个环形轨道，机械臂在环形轨道上移动时配合机械臂自身的关节活动度，能够有效扩大机械臂的活动范围半径。

在其中一个实施例中，所述第一轨道和/或所述第二轨道包括环形连接轨道，所述Y向运行轨道和所述Z向运行轨道通过所述环形连接轨道连接在一起。

通过上述的技术方案，在环形连接轨道的过渡下，机械臂能够平稳地在Y向运行轨道与Z向运行轨道之间来回移动。

在其中一个实施例中，所述立体运行轨道具有滚轮齿条导轨结构，所述轨道机构还包括滚轮机构，所述滚轮机构连接于所述机械臂，所述滚轮机构啮合连接于所述滚轮齿条导轨结构。

通过上述的技术方案，滚轮机构和滚轮齿条导轨机构啮合连接移动，使得机械臂固定连接于立体运行轨道，适用于机械臂在Z向运行轨道上的移动，且滚轮齿条导轨机构的运行速度快，有效负载大，还可通过拼接改变滚轮齿条导轨机构的长度，使得轨道机构具有高效的扩展性，可以根据实际需求拼接出不同尺寸的立体运行轨道。

在其中一个实施例中，所述带电作业机器人还包括移动传动机构，所述移动传动机构包括工作台以及驱动所述工作台的水平传动装置，所述工作台连接于所述机械臂，所述水平传动装置连接于所述滚轮机构；所述水平传动装置包括伸缩装置，通过改变伸缩装置的伸缩量，使得所述机械臂在所述立体运行轨道上移动时所述工作台始终保持水平。

通过上述的技术方案，当机械臂在Y向运行轨道上移动时，工作台与水平面保持平行，机械臂在Y向运行轨道上运行稳定，当机械臂在Z向运行轨道上移动时，工作台发生倾斜，根据倾斜角度控制伸缩装置的伸缩量以支撑工作台，使得工作台与水平面保持平行，机械臂在Z向运行轨道上运行稳定，从而避免了机械臂在Z向运行轨道上移动时，工作台垂直于水平面，导致机械臂与工作台连接处的扭矩增大，影响机械臂在Z向运行轨道上移动的稳定性。

在其中一个实施例中，所述伸缩装置包括设置于所述工作台左边的第一伸缩装置和设置于所述工作台右边的第二伸缩装置，所述机械臂在所述立体运行轨道上移动时，所述工作台向左倾斜时，所述第一伸缩装置伸出，和/或所述第二伸缩装置缩进；所述工作台向右倾斜时，所述第一伸缩装置缩进，和/或所述第二伸缩装置伸出，以使得所述工作台始终保持水平。

通过上述的技术方案，当工作台处于任意的倾斜角度和倾斜方向时，通过控制位于工作台左侧的第一伸缩装置和位于工作台右侧的第二伸缩装置均能控制工作台与水平面保持平行。

在其中一个实施例中，所述移动传动机构还包括水平感应器和控制装置，所述水平感应器和所述水平传动装置均与所述控制装置通信连接，所述控制装置根据接收的所述水平感应器的输出信号控制所述水平传动装置，以使得所述工作台始终保持水平。

通过上述的技术方案，水平感应器用于检测工作台的倾斜情况并输出信号至控制装置。

在其中一个实施例中，所述带电作业机器人还包括环境信息采集***，所述环境信息采集***安装设置于所述机械臂，所述环境信息采集***包括测距传感器、机器人关节角度触感器、摄像头以及气象站；所述测距传感器用于获取所述带电作业机器人的作业环境的三维实体信息，所述机器人关节角度触感器用于获取所述机械臂的作业姿态信息，所述摄像头用于获取所述带电作业机器人的作业环境的视觉信息，所述气象站用于获取所述带电作业机器人的作业环境的环境气象信息。

通过上述的技术方案，环境信息采集***能够实时监测带电作业机器人的作业环境以及带电作业机器人的作业情况。

在其中一个实施例中，所述带电作业机器人还包括控制与处理***，所述控制与处理***包括机械臂运动控制和环境信息采集处理模块、混合现实融合和建模处理模块、遥操作控制和力反馈处理模块；所述机械臂运动控制和环境信息采集处理模块进行所述三维实体信息、所述视觉信息以及所述环境气象信息的原始处理和序列化，并根据所述作业姿态信息进行机械臂运动学正逆解，之后所述混合现实融合和建模处理模块将所述三维实体信息、所述视觉信息以及所述环境气象信息和所述机械臂的本体融合成三维实景视频流，所述遥操作控制和力反馈处理模块用于采集控制信号和反馈力信号。

通过上述的技术方案，控制与处理***使得机械臂能够根据实时作业环境进行带电作业，以保证带电作业的效率和成功率。

本申请的技术方案中，只需通过运载用斗臂车将工作斗移送至作业地点，在工作斗自身不移动的情况下，机械臂即可以通过设置于工作斗上的轨道机构实现在作业地点处的小范围移动，轨道机构的自身体积相对于工作斗来说更小，面对狭小且复杂的作业环境时，相对于直接移动工作斗，机械臂在轨道机构上移动更加灵活，有利于实现全空间内的带电作业，且免去了频繁移动绝缘斗臂车时也需要同步调整机械臂位置坐标和方向坐标的麻烦，节省了坐标调整时间，有效提升了作业效率；且轨道机构的立体运行轨道包括沿X向、Y向以及Z向的运行轨迹，使得机械臂沿立体运行轨道时能够实现X向、Y向以及Z向的空间移动，进一步增强了机械臂移动的灵活度。

附图说明

图1为本申请带电作业机器人一实施例的结构示意图。

图2为本申请带电作业机器人一实施例的轨道机构结构示意图。

图3为本申请带电作业机器人一实施例的机械臂运行于Y向运行轨道的结构示意图。

图4为本申请带电作业机器人一实施例的机械臂运行于Z向运行轨道的结构示意图。

图5为本申请带电作业机器人一实施例的伸缩装置处于缩回状态（a）和伸出状态（b）的结构示意图。

附图中元器件标号说明:

1000、带电作业机器人；100、工作斗；200、轨道机构；300、机械臂；400、移动传动机构；110、壁挂组件；210、立体运行轨道；220、滚轮机构；310、第一机械臂；320、第二机械臂；330、机械臂底座；410、水平传动装置；211、第一轨道；212、第二轨道；213、Y向运行轨道；214、Z向运行轨道；215、环形连接轨道；216、滚轮齿条导轨机构；221、机械臂载板；411、伸缩装置。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1至图4，图1至图4分别示出了本申请带电作业机器人1000一实施例的结构示意图、轨道机构200、机械臂300运行于Y向运行轨道213以及机械臂300运行于Z向运行轨道214的结构示意图。本申请提出一种带电作业机器人1000，该带电作业机器人1000包括工作斗100、轨道机构200以及机械臂300。工作斗100用于被输运至带电作业地点，轨道机构200设置安装于工作斗100，轨道机构200包括立体运行轨道210，立体运行轨道210具有在X向、Y向以及Z向上变化的立体式轨迹，机械臂300连接于立体运行轨道210，机械臂300在立体运行轨道210上来回移动。工作斗100为带电作业机器人1000的承载装置。机械臂300可以为四轴机械臂、五轴机械臂以及六轴机械臂等具有其他自由度的机械臂，在此不做具体限定。立体运行轨道210沿Z向的轨迹可以呈圆环形、弧形以及矩形等其他形状设置，在此不做具体限定。立体运行轨道210沿Y向和X向的轨迹可以呈直线型，也可以呈曲线形，在此不做具体限定。

如此设置，只需通过运载用斗臂车将工作斗100移送至作业地点，在工作斗100自身不移动的情况下，机械臂300即可以通过设置于工作斗100上的轨道机构200实现在作业地点处的小范围移动，轨道机构200的自身体积相对于工作斗100来说更小，面对狭小且复杂的作业环境时，相对于直接移动工作斗100，机械臂300在轨道机构200上移动更加灵活，有利于实现全空间内的带电作业，且免去了频繁移动绝缘斗臂车时也需要同步调整机械臂300位置坐标和方向坐标的麻烦，节省了坐标调整时间，有效提升了作业效率；且轨道机构200的立体运行轨道210包括沿X向、Y向以及Z向的运行轨迹，使得机械臂300沿立体运行轨道210时能够实现X向、Y向以及Z向的空间移动，进一步增强了机械臂300移动的灵活度。

进一步地，参阅图1，机械臂300包括第一机械臂310和第二机械臂320，立体运行轨道210包括两条沿X向排列的垂直于X向的第一轨道211和第二轨道212，第一轨道211上设置连接有第一机械臂310，第二轨道212上设置连接有第二机械臂320。相应地，工作斗100具有两端开口的矩形槽结构，第一轨道211和第二轨道212设置安装于矩形槽内。如此设置，第一轨道211和第二轨道212为两条平行轨道，分别设置有第一机械臂310和第二机械臂320，第一机械臂310的活动范围和第二机械臂320的活动范围既可以并排，又可以相互错开，当带电作业的作业点分布在两个不同方向上时，第一机械臂310和第二机械臂320能够各自错开，实现两个不同方向上的作业点的同步作业，当带电作业的作业点分布在同一方向上时，第一机械臂310和第二机械臂320也能处于并排位置，实现两个相同方向上的作业点的同步作业，使得带电作业机器人1000位于作业环境时能够进行全方位的多点作业。

具体地，参阅图3，第一轨道211和/或第二轨道212包括Y向运行轨道213和Z向运行轨道214，Y向运行轨道213的两端分别连接有Z向运行轨道214。Y向运行轨道213以及连接于Y向运行轨道213两端的Z向运行轨道214形成了一个环形轨道，机械臂300在环形轨道上移动时配合机械臂300自身的关节活动度，能够有效扩大机械臂300的活动范围半径。

较优地，第一轨道211和/或第二轨道212包括环形连接轨道215，Y向运行轨道213和Z向运行轨道214通过环形连接轨道215连接在一起。在环形连接轨道215的过渡下，机械臂300能够平稳地在Y向运行轨道213与Z向运行轨道214之间来回移动。

轨道机构200还包括包括轨道基座，立体运行轨道210通过轨道基座设置安装于工作斗100。优选地，轨道基座的材质为高强度钢，轨道基座与工作斗100之间的连接方式为焊接，以保证轨道基座的强度和精度，有效避免机械臂300移动引起的变形和振动。

参阅图2，立体运行轨道210具有滚轮齿条导轨结构，轨道机构200还包括滚轮机构220，滚轮机构220连接于机械臂300，滚轮机构220啮合连接于滚轮齿条导轨结构。滚轮机构220的滚轮组数量根据实际应用确定，在此不做具体限定。示例性地，滚轮机构220包括四组滚轮组。示例性地，滚轮齿条导轨机构216为一体式滚轮齿条导轨。轨道机构200还包括驱动装置，驱动装置驱动滚轮机构220啮合滚动于滚轮齿条导轨机构216。示例性地，驱动装置为伺服电机，伺服电机通过精密行星减速机驱动齿轮齿条，为机械臂300在立体运行轨道210上的移动提供动力。滚轮机构220和滚轮齿条导轨机构216啮合连接移动，使得机械臂300固定连接于立体运行轨道210，适用于机械臂300在Z向运行轨道214上的移动，且滚轮齿条导轨机构216的运行速度快，有效负载大，还可通过拼接改变滚轮齿条导轨机构216的长度，使得轨道机构200具有高效的扩展性，可以根据实际需求拼接出不同尺寸的立体运行轨道210。

参阅图2，带电作业机器人1000还包括移动传动机构400，移动传动机构400包括工作台以及驱动工作台的水平传动装置410，工作台连接于机械臂300，水平传动装置410连接于滚轮机构220；水平传动装置410包括伸缩装置411，通过改变伸缩装置411的伸缩量，使得机械臂300在立体运行轨道210上移动时工作台始终保持水平。示例性地，伸缩装置411为液压装置。具体地，滚轮机构220还包括用于连接移动传动机构400的机械臂载板221，机械臂300还包括用于连接移动传动机构400的机械臂底座330，移动传动机构400还包括传动基座，水平传动装置410下部设置安装于传动基座上，传动基座固定连接于机械臂载板221，水平传动装置410上部连接于工作台，工作台连接于机械臂底座330。如此设置，当机械臂300在Y向运行轨道213上移动时，工作台与水平面保持平行，机械臂300在Y向运行轨道213上运行稳定，当机械臂300在Z向运行轨道214上移动时，工作台发生倾斜，根据倾斜角度控制伸缩装置411的伸缩量以支撑工作台，使得工作台与水平面保持平行，机械臂300在Z向运行轨道214上运行稳定，从而避免了机械臂300在Z向运行轨道214上移动时，工作台垂直于水平面，导致机械臂300与工作台连接处的扭矩增大，影响机械臂300在Z向运行轨道214上移动的稳定性。

参阅图5，图5示出了伸缩装置411处于缩回状态（a）和伸出状态（b）的结构示意图。伸缩装置411包括设置于工作台左边的第一伸缩装置和设置于工作台右边的第二伸缩装置，机械臂300在立体运行轨道210上移动时，工作台向左倾斜时，第一伸缩装置伸出，和/或第二伸缩装置缩进；工作台向右倾斜时，第一伸缩装置缩进，和/或第二伸缩装置伸出，以使得工作台始终保持水平。当工作台处于任意的倾斜角度和倾斜方向时，通过控制位于工作台左侧的第一伸缩装置和位于工作台右侧的第二伸缩装置均能控制工作台与水平面保持平行。

移动传动机构400还包括水平感应器和控制装置，水平感应器和水平传动装置410均与控制装置通信连接，控制装置根据接收的水平感应器的输出信号控制水平传动装置410，以使得工作台始终保持水平。水平感应器用于检测工作台的倾斜情况并输出信号至控制装置。

机械臂300包括运动元件、导向装置以及手臂本体，运动元件用于驱动手臂本体运动，导向装置用于对手臂本体进行导向以及承受手臂本体的工件重量产生的弯曲和扭转的力矩，手臂本体的末端连接有作业器具，用于完成带电作业的具体操作。

机械臂300沿轴向移动的关节处使用液压驱动装置进行驱动，液压驱动装置包括缸筒、缸盖、活塞杆、活塞、密封装置、缓冲装置和排气装置，通过液压驱动装置实现关节的往复直线运动，省去了减速装置的设置安装且没有传动间隙，运行平稳。机械臂300绕轴向转动的关节处使用伺服电机和精密行星减速机进行驱动，控制绕轴向转动的关节的转动方向和转动速率。转距和转速受信号电压控制，信号电压的大小和极性改变时，伺服电机的转动速度和转动方向也跟着变化，即可实现机械臂300的关节绕轴向的正向和反向的转动。

参阅图1，工作斗100的外侧壁还包括壁挂组件110，壁挂组件110用于存放带电作业所需的工作器具，便于机械臂300更换工作器具，机械臂300根据实际作业需求进行拆接线或者剥线等操作时，直接从壁挂组件110中选择不同的工作器具。工作斗100的内部安装有为机械臂300提供电源的电源箱。

带电作业机器人1000还包括环境信息采集***，环境信息采集***安装设置于机械臂300，环境信息采集***包括测距传感器、机器人关节角度触感器、摄像头以及气象站；测距传感器用于获取带电作业机器人1000的作业环境的三维实体信息，机器人关节角度触感器用于获取机械臂300的作业姿态信息，摄像头用于获取带电作业机器人1000的作业环境的视觉信息，气象站用于获取带电作业机器人1000的作业环境的环境气象信息。环境信息采集***能够实时监测带电作业机器人1000的作业环境以及带电作业机器人1000的作业情况。

作业斗的后端高处设置安装有云台摄像头，云台摄像头具有3个转动自由度，用于获取作业环境的全局信息，实时监测带电作业过程，判断拆接线、剥线等作业操作过程的可靠性和安全性，确保作业任务的成功率。

带电作业机器人1000还包括控制与处理***，控制与处理***包括机械臂300运动控制和环境信息采集处理模块、混合现实融合和建模处理模块、遥操作控制和力反馈处理模块；机械臂300运动控制和环境信息采集处理模块进行三维实体信息、视觉信息以及环境气象信息的原始处理和序列化，并根据作业姿态信息进行机械臂300运动学正逆解，之后混合现实融合和建模处理模块将三维实体信息、视觉信息以及环境气象信息和机械臂300的本体融合成三维实景视频流，遥操作控制和力反馈处理模块用于采集控制信号和反馈力信号。控制与处理***使得机械臂300能够根据实时作业环境进行带电作业，以保证带电作业的效率和成功率。

本申请的技术方案中，只需通过运载用斗臂车将工作斗100移送至作业地点，在工作斗100自身不移动的情况下，机械臂300即可以通过设置于工作斗100上的轨道机构200实现在作业地点处的小范围移动，轨道机构200的自身体积相对于工作斗100来说更小，面对狭小且复杂的作业环境时，相对于直接移动工作斗100，机械臂300在轨道机构200上移动更加灵活，有利于实现全空间内的带电作业，且免去了频繁移动绝缘斗臂车时也需要同步调整机械臂300位置坐标和方向坐标的麻烦，节省了坐标调整时间，有效提升了作业效率；且轨道机构200的立体运行轨道210包括沿X向、Y向以及Z向的运行轨迹，使得机械臂300沿立体运行轨道210时能够实现X向、Y向以及Z向的空间移动，进一步增强了机械臂300移动的灵活度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种带电作业机器人，其特征在于，所述带电作业机器人包括：

工作斗，所述工作斗用于被输运至带电作业地点；

轨道机构，所述轨道机构设置安装于所述工作斗，所述轨道机构包括立体运行轨道，所述立体运行轨道具有在X向、Y向以及Z向上变化的立体式轨迹；

机械臂，所述机械臂连接于所述立体运行轨道，所述机械臂在所述立体运行轨道上来回移动，所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂，所述立体运行轨道包括两条沿X向排列的垂直于X向的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道上设置连接有所述第一机械臂，所述第二轨道上设置连接有所述第二机械臂；所述第一轨道和/或所述第二轨道包括Y向运行轨道和Z向运行轨道，所述Y向运行轨道的两端分别连接有Z向运行轨道；

所述立体运行轨道具有滚轮齿条导轨结构，所述轨道机构还包括滚轮机构，所述滚轮机构连接于所述机械臂，所述滚轮机构啮合连接于所述滚轮齿条导轨结构；

所述带电作业机器人还包括移动传动机构，所述移动传动机构包括工作台以及驱动所述工作台的水平传动装置，所述工作台连接于所述机械臂，所述水平传动装置连接于所述滚轮机构；所述水平传动装置包括伸缩装置，通过改变伸缩装置的伸缩量，使得所述机械臂在所述立体运行轨道上移动时所述工作台始终保持水平。

2.根据权利要求1所述的带电作业机器人，其特征在于，所述第一轨道和/或所述第二轨道包括环形连接轨道，所述Y向运行轨道和所述Z向运行轨道通过所述环形连接轨道连接在一起。

3.根据权利要求1所述的带电作业机器人，其特征在于，所述滚轮机构还包括用于连接所述移动传动机构的机械臂载板，所述机械臂还包括用于连接所述移动传动机构的机械臂底座，所述移动传动机构还包括传动基座，所述水平传动装置下部设置安装于所述传动基座上，所述传动基座固定连接于所述机械臂载板，所述水平传动装置上部连接于所述工作台，所述工作台连接于所述机械臂底座。

4.根据权利要求1所述的带电作业机器人，其特征在于，所述伸缩装置包括设置于所述工作台左边的第一伸缩装置和设置于所述工作台右边的第二伸缩装置，所述机械臂在所述立体运行轨道上移动时，所述工作台向左倾斜时，所述第一伸缩装置伸出，和/或所述第二伸缩装置缩进；所述工作台向右倾斜时，所述第一伸缩装置缩进，和/或所述第二伸缩装置伸出，以使得所述工作台始终保持水平。

5.根据权利要求4所述的带电作业机器人，其特征在于，所述移动传动机构还包括水平感应器和控制装置，所述水平感应器和所述水平传动装置均与所述控制装置通信连接，所述控制装置根据接收的所述水平感应器的输出信号控制所述水平传动装置，以使得所述工作台始终保持水平。

6.根据权利要求1所述的带电作业机器人，其特征在于，所述机械臂包括运动元件、导向装置以及手臂本体，所述运动元件用于驱动所述手臂本体运动，所述导向装置用于对所述手臂本体进行导向以及承受所述手臂本体的工件重量产生的弯曲和扭转的力矩，所述手臂本体的末端连接有作业器具。

7.根据权利要求1所述的带电作业机器人，其特征在于，所述机械臂沿轴向移动的关节处使用液压驱动装置进行驱动，所述机械臂绕轴向转动的关节处使用伺服电机和精密行星减速机进行驱动。

8.根据权利要求1所述的带电作业机器人，其特征在于，所述带电作业机器人还包括环境信息采集***，所述环境信息采集***安装设置于所述机械臂，所述环境信息采集***包括测距传感器、机器人关节角度触感器、摄像头以及气象站；所述测距传感器用于获取所述带电作业机器人的作业环境的三维实体信息，所述机器人关节角度触感器用于获取所述机械臂的作业姿态信息，所述摄像头用于获取所述带电作业机器人的作业环境的视觉信息，所述气象站用于获取所述带电作业机器人的作业环境的环境气象信息。

9.根据权利要求8所述的带电作业机器人，其特征在于，所述带电作业机器人还包括控制与处理***，所述控制与处理***包括机械臂运动控制和环境信息采集处理模块、混合现实融合和建模处理模块、遥操作控制和力反馈处理模块；所述机械臂运动控制和环境信息采集处理模块进行所述三维实体信息、所述视觉信息以及所述环境气象信息的原始处理和序列化，并根据所述作业姿态信息进行机械臂运动学正逆解，之后所述混合现实融合和建模处理模块将所述三维实体信息、所述视觉信息以及所述环境气象信息和所述机械臂的本体融合成三维实景视频流，所述遥操作控制和力反馈处理模块用于采集控制信号和反馈力信号。

10.根据权利要求1所述的带电作业机器人，其特征在于，所述工作斗的外侧壁还包括壁挂组件，所述壁挂组件用于存放带电作业所需的工作器具。