[实用新型]一种输电线路螺栓紧固机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种输电线路螺栓紧固机器人,尤其是一种架空高压输电线路耐张线夹引流板螺栓紧固机器人。

背景技术

架空高压输电线路的工作环境比较恶劣，由于常年暴露在野外，非常容易受到环境和地理因素的影响。一些诸如覆冰、微风振动等因素就会导致导线振动，进而导致耐张线夹引流板螺栓松动。这样就会因为接触不实而出现电阻增大的情况，一旦电阻增加，引流板温度就会随之上升，而接触面的氧化作用就会加强，随着温度不断增加，就会发生烧毁引流板的情况，发生断线事故，对于电网的安全稳定运行会造成极大的影响。

目前处理此种缺陷主要是由人工在地电位或等电位带电作业，但是受到带电作业距离的限制，作业人员难以动作，导致螺栓紧固的扭矩未能达到要求，不能紧固。而且等电位带电作业需要得到调度部门的批准才能进行，松动的螺栓得不到及时的紧固。为了保证供电的连续性及可靠性以及作业的安全性，将机器人技术引入带电检修作业之中，研制一种可以紧固耐张线夹引流板螺栓的机器人，将会进一步提升电力技术自动化水平。

目前，针对高压输电线路带电维修作业机器人进行的研究并不多见。比较典型的是加拿大魁北克水电研究院，研制成功了具有越障功能的检修维护作业机器人，该作业机器人通过单作业机械臂携带螺栓紧固装置进行维修作业，该螺栓紧固装置与螺栓的对接主要依靠关节型作业机械臂进行调节，装置本身的自适应性并不突出，因此该螺栓紧固机器人的实用化方面有一定的局限性。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种基于带电检修机器人平台，通过双作业机械臂协调控制末端位姿的一种用于架空高压输电线路的螺栓紧固机器人。

本实用新型还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种用来观测作业环境和拧螺栓末端/固螺栓末端位姿状态的4台微型摄像机的布置方法。

本实用新型主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种架空高压输电线路耐张线夹引流板螺栓紧固机器人，其特征在于，包括：

移动机器人平台、两个作业机械臂、螺栓拧紧末端及布置其上的第一微型摄像机、第二微型摄像机、螺栓固定末端及布置其上的第三微型摄像机、第四微型摄像机。

上述的两个作业机械臂，所述作业机械臂布置于机体前端的两侧，分别为3-DOF、4-DOF，并且3-DOF机械臂连接螺栓固定末端，4-DOF机械臂连接螺栓拧紧末端。

上述的布置在螺栓拧紧末端上的第一微型摄像机、第二微型摄像机，所述第一微型摄像机、第二微型摄像机分别通过摄像机固定板固接于螺栓拧紧末端两个垂直的端面，形成十字坐标系布局，即第一微型摄像机、第二微型摄像机分别布置于所在平面直角坐标系的X轴和Y轴上，在螺栓拧紧末端到达耐张线夹引流板螺栓附近后，共同观测螺栓拧紧末端上内六角套筒与耐张线夹引流板上螺母的相对位置，以辅助螺栓拧紧末端精定位。

上述的布置在螺栓固定末端上的第三微型摄像机、第四微型摄像机，所述第三微型摄像机、第四微型摄像机分别通过摄像机固定板固接于螺栓固定末端两个垂直的端面，形成十字坐标系布局，即第三微型摄像机、第四微型摄像机置于所在平面直角坐标系的X轴和Y轴上，在螺栓固定末端到达耐张线夹引流板螺栓附近后，共同观测螺栓固定末端上的内六角套筒与耐张线夹引流板上螺栓头的相对位置，以辅助螺栓固定末端精定位。

一种拧螺栓作业机器人双作业机械臂协调控制位姿的方法，其特征在于，包括：

机器人行走至工作位后，在拧螺栓作业前，首先通过地面基站控制3-DOF作业机械臂旋转、伸缩关节，作业机械臂所携带的螺栓固定末端内六角套筒初对准耐张线夹引流板螺栓头，再调整纵移关节，使得螺栓固定末端的内六角套筒将耐张线夹引流板螺栓头包裹压紧，其次控制4-DOF作业机械臂横移、旋转、伸缩关节，作业机械臂所携带的螺栓拧紧末端内六角套筒初对准耐张线夹引流板螺母，再调整纵移关节，使得螺栓拧紧末端的内六角套筒将耐张线夹引流板螺母包裹。

在拧螺栓作业完成后，首先螺栓拧紧末端的内六角套筒小角度回转，以减小套筒与螺母的摩擦，之后4-DOF作业机械臂纵移使螺栓拧紧末端退出工作位，其次3-DOF作业机械臂由于自身鲁棒性，带动螺栓固定末端退出工作位。