[发明专利]一种用于带电作业的绝缘操作杆

说明书

本发明公开了一种用于带电作业的绝缘操作杆，包括姿态变换组件、旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括内部依次连接的无框电机模组、绝缘内杆、转向对接件一、工具输出轴以及外部依次连接的过渡套筒、绝缘外杆、转向对接件二、工具对接器；所述工具输出轴通过轴承安装于工具对接器内，且转向对接件一、转向对接件二的转向中心保持一致，通过姿态变换组件实现工具对接器相对于绝缘外杆的姿态调整，进而通过无框电机模组实现带电作业工具的作业驱动。本发明通过电机控制绝缘杆末端作业工具的姿态变化，有效提高了机器人作业范围和作业效率，减轻了作业人员的劳动强度，规避了极限角度作业下的安全风险。

技术领域

本发明涉及一种用于带电作业的绝缘操作杆，属于带电作业工具技术领域。

背景技术

绝缘操作杆是电力安装或检修最常用的作业工具，通常情况下，绝缘操作杆由末端执行机构、杆体、操作机构组成，而末端执行机构种类繁多，包括验电器、断线器、剥线器等，常规绝缘操作杆的结构笨重，手持作业需要找到合适的作业点，对工人要求较高，费时费力。近年来带电作业机器人逐步进入人们的视野，成为了带电作业人员的好帮手，但是由于带电作业环境严苛，作业标准严格，故对机器人作业时的末端位置和姿态有一定的要求。现有的一些带电作业机器人并不能实现绝缘杆末端作业工具的姿态变化，使得作业范围具有一定的局限性。所以新型绝缘操作杆的研发也成为机器人带电作业需要解决的难点之一。

发明内容

发明目的：针对现有绝缘操作杆姿态单一固定、作业范围有限等缺陷，本发明提供一种用于带电作业的绝缘操作杆，通过电机控制绝缘杆末端作业工具的姿态变化，有效提高机器人的作业范围和作业效率，减轻人工的作业风险和劳动强度。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种用于带电作业的绝缘操作杆，包括姿态变换组件、旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括无框电机模组、驱动转接头、绝缘内杆、转向对接件一、过渡套筒、绝缘外杆、转向对接件二、工具对接器和工具输出轴；

所述绝缘内杆的一端通过驱动转接头与无框电机模组的输出轴连接，其另一端通过转向对接件一与工具输出轴连接，所述绝缘外杆套接于绝缘内杆的外侧，其一端通过过渡套筒与无框电机模组连接，另一端通过转向对接件二与工具对接器连接；

所述工具输出轴通过轴承安装于工具对接器内，所述转向对接件一、转向对接件二的转向中心保持一致，通过姿态变换组件实现工具对接器相对于绝缘外杆的姿态调整，进而通过无框电机模组实现带电作业工具的作业驱动。

进一步的，所述转向对接件一包括后过渡轴、十字万向节、前过渡轴，所述后过渡轴与绝缘内杆连接，所述前过渡轴与工具输出轴连接，所述前过渡轴与后过渡轴之间通过十字万向节连接。

进一步的，所述转向对接件二包括后万向筒、转向环、前万向筒，所述后万向筒与绝缘外杆连接，所述前万向筒与工具对接器连接，所述后万向筒、前万向筒之间通过转向环连接，同样形成十字铰接结构。

进一步的，所述姿态变换组件包括转向杆、转向底座、推杆组件和转向对接件三，所述转向杆中部通过转向底座切向连接于前万向筒上，其两端分别通过转向对接件三与对应的推杆组件连接，两个推杆组件并列设置于绝缘外杆上，通过两个推杆组件的推拉控制实现前万向筒围绕后万向筒的十字转向调整。

进一步的，所述姿态变换组件的姿态变换方法包括：通过两个推杆组件的同向运动带动转向杆实现前万向筒相对于后万向筒的俯仰姿态变换，通过两个推杆组件的反向运动带动转向杆实现前万向筒相对于后万向筒的偏摆姿态变换，通过俯仰、偏摆两种姿态变换的联合控制，实现工具对接器在角度边界条件下的任意姿态调整，以实现绝缘操作杆的多姿态化作业。

进一步的，所述转向对接件三包括一级连杆、二级连杆、三级连杆，所述三级连杆与转向杆套接，所述推杆组件、一级连杆、二级连杆、三级连杆之间依次铰接，形成三向铰接结构。