CN202238790U - 变电站绝缘子带电清洗机器人 - Google Patents

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唐术锋
孙利强
刘江
王彪
陈世慧
郭晓红
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Abstract

一种变电站绝缘子带电清洗机器人，涉及机器人技术应用领域，特别涉及一种可实现变电站垂直绝缘子带电清洗的机器人。本机器人是由移动平台、三自由度机械手、末端工具、定位传感器组成；三自由度机械手装在移动平台上；末端工具装在三自由度机械手的顶端；定位传感器装在末端工具中。通过该机器人实现了变电站绝缘子带电清洗作业，解决了过去只有停电才能进行清洗与连续供电的矛盾。以干冰颗粒作介质在高压气流中加速，通过末端工具的枪嘴冲击绝缘子表面，实现绝缘子的非接触式清洗。

Description

变电站绝缘子带电清洗机器人
技术领域
一种变电站绝缘子带电清洗机器人，涉及机器人技术应用领域，特别涉及一种可实现变电站垂直绝缘子带电清洗的机器人。 
背景技术
绝缘子在长期运行中，大气中的尘埃微粒沉积到其表面形成污秽层，在干燥气候时，污秽层电阻很大，绝缘性能不会降低，但在雾、露、小雨、雪等气象条件下，污秽层中的电解质湿润后，使表面电导率增加，绝缘性能下降，而其中的灰分等保持水分，促进污秽层进一步受潮，从而溶解更多的电解质，造成绝缘湿润表面的闪络放电，简称污闪。绝缘子污闪是导致供电线路发生跳闸故障的主要因素，多发生在冬末春初和秋末冬初。频繁的污闪跳闸给正常的供电带来不良影响，严重时还引起断线事故的发生，给安全供电带来极大的隐患。 
目前，为防治污闪的发生，供电部门都按周期进行清扫，每年要专门计划出一两个月的时间进行成批绝缘子的清扫工作。在一些重污区，几乎是每季都要清扫一次或是每月清扫一次，职工劳动强度大，而且在天窗点压缩的客观情况下，浪费了许多宝贵的停电时间，造成全年平推检修任务十分紧张。因此，有必要研制一种机器人实现变电站绝缘子带电清洗。 
实用新型内容
本实用新型的目的是为实现变电站绝缘子带电清洗提供一种机器人。 
本机器人是由移动平台、三自由度机械手、末端工具、定位传感器组成；三自由度机械手装在移动平台上；末端工具装在三自由度机械手的顶端；定位传感器装在末端工具中。 
本机器人的工作方式：通过移动平台将机器人移动至变电站绝缘子附近到机器人的操作范围内，通过三自由度机械手实现与绝缘子中心的定位。经定位传感器定位，末端工具通过三个旋转自由度及三自由度机械手，实 现俯仰和偏航转动自由度，用于补偿绝缘子与机器人移动平台的两个方向垂直度误差。以干冰颗粒作介质在高压气流中加速，通过末端工具的枪嘴冲击绝缘子表面，实现绝缘子的清洗，在方位旋转自由度的配合下实现绝缘子圆周360度的清洗，清洗完一段，三节升降机构再上移一段清洗，从而实现整个绝缘子的清洗。 
通过该机器人实现了变电站绝缘子带电清洗作业，解决了过去只有停电才能进行清洗与连续供电的矛盾。以干冰颗粒作介质在高压气流中加速，通过末端工具的枪嘴冲击绝缘子表面，实现绝缘子的非接触式清洗。 
附图说明
图1是本变电站绝缘子带电清洗机器人的结构示意图； 
图2是本变电站绝缘子带电清洗机器人的结构俯视示意图； 
图3是本变电站绝缘子带电清洗机器人的绝缘子清洗工作示意图。 
具体实施方式
实施例： 
本机器人是由移动平台1、三自由度机械手2、末端工具3、定位传感器4组成；三自由度机械手装在移动平台上；末端工具装在三自由度机械手的顶端；定位传感器装在末端工具中； 
移动平台1设在机器人的底部，由万向脚轮1-1和基板1-2组成，万向脚轮1-2固定于基板1-2上； 
三自由度机械手2设在移动平台1上，支架2-4固定于基座1-2上，第一节升降臂2-3设在支架2-4上，第二节升降臂2-2设在第一节升降臂2-3上，第三节升降臂2-1设在第二节升降臂2-2上，二维平面机构底座2-5连接在第三节升降臂2-1上，移动机构座2-8通过直线导轨2-6连接在二维平面机构底座2-5上，伸出臂2-9通过直线导轨2-7连接在移动机构座2-8上； 
末端工具3由偏航转轴3-1、俯仰转轴3-2、弧形导轨3-3、通过气管3-4、枪嘴基体3-5及枪嘴3-6构成；偏航转轴3-1装在三自由度机械手2 的伸出臂2-9的末端，并可转动；俯仰转轴3-2与偏航转轴3-1交叉连接，并可转动；俯仰转轴3-2末端通过弧形导轨3-3与枪嘴基体3-5连接，枪嘴3-6固定于枪嘴基体3-5上，通过气管3-4将所有枪嘴3-6连通； 
定位传感器4由接触传感器4-1和滑动杆4-2构成，设在末端工具3的枪嘴基体3-5内，滑动杆4-2与枪嘴基体3-5滑动连接，定位时伸出，清洗时缩回；接触传感器4-1固定于滑动杆4-2上。 
如图3的5为变电站绝缘子。 

Claims (5)

1.一种变电站绝缘子带电清洗机器人，其特征在于本机器人是由移动平台(1)、三自由度机械手(2)、末端工具(3)、定位传感器(4)组成；三自由度机械手(2)装在移动平台(1)上；末端工具(3)装在三自由度机械手(2)的顶端；定位传感器(4)装在末端工具(3)中。
2.根据权利要求1所述的变电站绝缘子带电清洗机器人，其特征在于移动平台(1)设在机器人的底部，由万向脚轮(1-1)和基板(1-2)组成，万向脚轮(1-2)固定于基板(1-2上)。
3.根据权利要求1所述的变电站绝缘子带电清洗机器人，其特征在于三自由度机械手(2)设在移动平台(1)上，支架(2-4)固定于基座(1-2)上，第一节升降臂 (2-3)设在支架(2-4)上，第二节升降臂(2-2)设在第一节升降臂 (2-3)上，第三节升降臂(2-1)设在第二节升降臂 (2-2)上，二维平面机构底座(2-5)连接在第三节升降臂(2-1)上，移动机构座(2-8)通过直线导轨(2-6)连接在二维平面机构底座(2-5)上，伸出臂(2-9)通过直线导轨(2-7)连接在移动机构座(2-8)上。
4.根据权利要求1所述的变电站绝缘子带电清洗机器人，其特征在于末端工具(3)由偏航转轴(3-1)、俯仰转轴(3-2)、弧形导轨(3-3)、通过气管(3-4)、枪嘴基体(3-5)及枪嘴(3-6)构成；偏航转轴(3-1)装在三自由度机械手(2)的伸出臂(2-9)的末端，并可转动；俯仰转轴(3-2)与偏航转轴(3-1)交叉连接，并可转动；俯仰转轴(3-2)末端通过弧形导轨(3-3)与枪嘴基体(3-5)连接，枪嘴(3-6)固定于枪嘴基体(3-5)上，通过气管(3-4)将所有枪嘴(3-6)连通。
5.根据权利要求1所述的变电站绝缘子带电清洗机器人，其特征在于定位传感器(4)由接触传感器(4-1)和滑动杆(4-2)构成，设在末端工具(3)的枪嘴基体(3-5)内，滑动杆(4-2)与枪嘴基体(3-5)滑动连接，接触传感器(4-1)固定于滑动杆(4-2)上。 
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