[实用新型]用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力巡视领域，特别是指一种用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统。

背景技术

巡线机器人工作在架空高压线路上，用来检测线路及绝缘子、悬垂线夹等附属部件的状态，清理挂在线路上的杂物。通常巡线机器人通过滚轮在线路上行走，通过工作机械臂清理杂物以及辅助越障。

对于巡线机器人上的工作机械臂，目前主要有以下两种控制方式：(1)编程控制：将事先编好的程序代码上传到机械臂的控制板上，机械臂按照程序指令做相应动作，这种控制方式通常用在生产线上，每台机械臂做重复、固定的工作；(2)遥控控制：使用遥控器、无线手柄等对机械臂进行控制。这种控制方式中，依据通信协议，事先定义各按键、摇杆的功能，通过WiFi、红外等通信方式控制。

但是由于电力线路通常较复杂，巡线过程中遇到的状况不可预测，杂物的种类、大小未知，采用以上两种控制方式会存在不能远程实时控制、准确性低和效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种既能通过地面上的模拟机械臂远程实时控制高压线上巡线机器人的工作机械臂，又能保证巡线作业准确、高效率进行的用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一方面，本实用新型提供一种用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统，包括模拟机械臂和工作机械臂，其中：

所述模拟机械臂依据所述工作机械臂按一定比例制作，所述模拟机械臂包括铰接设置在一底座上的第一连架杆，所述第一连架杆的末端铰接有第一上臂，所述第一上臂的末端铰接有第一小臂，所述第一小臂的末端铰接有第一机械手，所述底座、第一连架杆、第一上臂、第一小臂和第一机械手的铰接处均设置有测量旋转角度的传感器；

所述工作机械臂用于设置在巡线机器人上，所述工作机械臂包括铰接设置在所述巡线机器人的机架上的第二连架杆，所述第二连架杆的末端铰接有第二上臂，所述第二上臂的末端铰接有第二小臂，所述第二小臂的末端铰接有第二机械手，所述机架、第二连架杆、第二上臂、第二小臂和第二机械手的铰接处均设置有驱动机构；

所述模拟机械臂的控制电路包括第一控制板，所述第一控制板的输入端连接所述传感器，所述第一控制板的输出端经转换板连接有第一通讯模块；

所述工作机械臂的控制电路包括第二控制板，所述第二控制板的输入端连接有与所述第一通讯模块进行通信的第二通讯模块，所述第二控制板的输出端分别经驱动板连接所述驱动机构。

进一步的，所述第一机械手包括一对第一手指，所述第一手指包括相铰接的第一节和第二节，所述第一节和第二节之间也设置有测量角度的传感器；

所述第二机械手包括一对相互铰接第二手指，所述第二手指的铰接处也设置有驱动机构。

进一步的，所述第二手指采用啮合不完全齿轮相互连接，或者采用独立驱动。

进一步的，所述第一控制板的输出端经转换板与第一通讯模块、第二通讯模块与第二控制板均通过串口连接，所述第一和第二通讯模块均为无线模块。

进一步的，所述模拟机械臂的各铰接处均采用阻尼关节，所述阻尼关节包括设置在相邻两臂铰接处的盖板、螺杆和所述传感器，其中：

所述相邻两臂包括第一臂和第二臂，所述相邻两臂的铰接处设置有限位结构，所述盖板包括中空的盖板帽和设置在所述盖板帽上的圆环状凸台，所述凸台穿过所述第一臂的铰接孔与所述第二臂的上表面接触，所述盖板和第一臂之间、所述第二臂和第一臂之间均设置有圆环形摩擦片，所述螺杆为中空螺杆，所述中空螺杆穿过所述盖板和第一臂的铰接孔，连接至所述第二臂的铰接孔，将所述盖板和第一臂铰接在所述第二臂上；

所述传感器包括基部和位于所述基部上的转动轴，所述转动轴自所述第二臂的铰接孔穿入，从所述中空螺杆中伸出，所述传感器上端配有传感器轴套，所述传感器的转动轴固定在所述传感器轴套上，所述传感器轴套固定在所述第一臂上，所述传感器的基部固定在所述第二臂上。

进一步的，所述传感器为电位器或旋转编码器，所述限位结构为位于所述第二臂与第一臂的接触面边缘的限位凸台。

进一步的，所述盖板的圆环状凸台的末端表面设置有若干等距的第一圆柱突起，所述第二臂的上表面设置有与所述第一圆柱突起相适应的第一卡槽；所述传感器的基部与所述第二臂接触的表面上设置有第二圆柱突起，所述第二臂上设置有与所述第二圆柱突起相适应的第二卡槽。

另一方面，本实用新型还提供一种上述的用于巡线机器人机械臂的模拟控制系统的控制方法，包括：