[发明专利]一种自动换接工具的室外带电作业机器人作业系统

说明书

本发明公开了一种自动换接工具的室外带电作业机器人作业系统，包括用于放置带电作业工具组件的多工位工具台、带电作业机械臂、驱动组件，所述机械臂包括连接管及套于连接管末端的连接套，且连接套侧壁上开设有对接槽；所述带电作业工具组件包括连接座及连接座上的套接环，且套接环侧壁上设置有转动片，转动片的内外两侧分别连接有锁紧块和拨爪块，通过拨爪块的转动实现锁紧块与对接槽的锁定和松脱切换。本发明通过驱动组件控制拨爪块的转动实现锁紧块与对接槽的锁定和松脱切换，从而实现机械臂上带电作业工具的自动更换，结构简单，操作方便，换接高效，保证高压环境下工作人员的安全，有效提高作业效率。

技术领域

本发明设计一种自动换接工具的室外带电作业机器人作业系统，属于室外带电作业机器人设计技术领域。

背景技术

目前，广泛采用的带电作业技术主要是人工带电作业，要求操作人员攀爬高压铁塔或借助绝缘斗臂车进行不停电作业。但人工带电作业，意味着操作人员要处在高空、高压、强电磁场的危险环境中，劳动强度大，且人体姿态不易控制，稍有不慎就容易发生人身伤亡事故。为解决人工带电作业带来的危险，以及提高作业效率，国内外出现了使用机器人代替人工作业的带电作业技术。

带电作业机器人的研究成果主要采用主从机械臂的遥操作方法，作业人员通过主操作手遥控从机械臂。该方法保障了操作人员的安全，但仍对操作人员有较高要求，且具有如下缺点：要求作业人员具有较高的技术熟练度，且在作业过程中精神高度集中；作业缓慢，必须确保作业环境的安全后再进行下一步操作；若操作不当，可能损毁机械臂，严重影响作业效率。

因此，需开发一种具有自主作业工作功能的带电作业机器人，可以自主完成带电断线、带电接线、带电更换避雷器、带电更换隔离开关、带电更换跌落式熔断器、带电更换绝缘护管等操作，因而要求机器人具有自动更换带电作业工具的能力。

发明内容

发明目的：为了解决上述问题，本发明提供一种自动换接工具的室外带电作业机器人作业系统，具有结构简单、操作方便、换接高效等特点，通过驱动组件控制拨爪块的转动实现锁紧块与对接槽的锁定和松脱切换，从而实现机械臂上带电作业工具的自动更换，保证高压环境下工作人员的安全，有效提高作业效率。

技术方案：

一种自动换接工具的室外带电作业机器人作业系统，包括：

线性工具台，线性排列设置有若干用于放置带电作业工具组件的工具位；

带电作业机械臂，包括通过关节依次连接的机械大臂、机械小臂和机械前臂；所述机械前臂包括连接管及套于连接管末端的连接套，且连接套侧壁上开设有对接槽；

带电作业工具组件，包括上下布置的连接部和工具部；所述连接部包括连接座及连接座上的套接环，且套接环的内径与连接套的外径相配合；所述套接环侧壁上开设有圆槽，且圆槽内设置有转动片；所述转动片的内外两侧分别连接有锁紧块和拨爪块，通过拨爪块的转动实现锁紧块与对接槽的锁定和松脱切换；

驱动组件，包括驱动电机、传动组件、拨爪安装座、转动轴、拨爪；所述拨爪安装座固定于线性工具台上工具位后侧，且与工具位相对应的转动轴通过轴承穿设于拨爪安装座上；所述拨爪安装于转动轴前端，且驱动电机通过传动组件带动转动轴的转动，进而通过拨爪和拨爪块的配合实现工具位上带电作业工具组件与机械前臂的对接取放。

进一步的，所述锁紧块的横截面呈长条形，且沿长边的两端呈与圆槽相适配的圆弧形；

所述对接槽包括相连通的进口槽和容纳槽，且进口槽呈长条形，其下端延伸至连接套底部；所述进口槽的宽度不小于锁紧块的宽度但小于锁紧块的长度，且容纳槽形成可容纳锁紧块自由转动的空间。

进一步的，所述转动片上设置有用于实现锁紧块水平复位的扭簧。