悬垂绝缘子串分体式检测机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及绝缘子检测技术领域，具体涉及一种悬垂绝缘子串分体式检测机器人。
技术背景
[0002]绝缘子是输电线路上一种极其重要的电力设备。它是连接输电杆塔与输电线的一种绝缘体，具有较强的机械性能和良好的绝缘性能。输电线路绝缘子工作于野外环境中，长期受雨水、雾霾、雷击等极端恶劣天气影响，导致其绝缘性能下降，极易发生污闪。不良绝缘子的存在给电力系统的稳定运行带来极大威胁。因此，对绝缘子进行预防检测是输电线路安全运行的重要保证。
[0003]目前，绝缘子检测主要采用人工检测方式。随着我国电力系统的不断发展，电压等级越来越高，绝缘子串的长度也越来越长，人工检测方式和技术与电网运行的可靠性、稳定性要求存在较大差距。因此，绝缘子检测机器人将有效减少绝缘子检测工作的人力投入，极大程度地降低输电线路的运维成本。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种体积小、重量轻、结构简单、操作方便、检测作业安全的适用于悬垂绝缘子串检测的分体式机器人。
[0005]为实现此目的，本实用新型所设计的悬垂绝缘子串分体式检测机器人，它包括机架、安装在机架上并能在机架上转动的滚筒、驱动滚筒转动的可控式机动绞磨机、一端固定连接在滚筒上的绞磨绳、固定在绞磨绳另一端的绝缘子检测装置本体、安装在绝缘子检测装置本体上的绝缘子检测单元，其中，所述绝缘子检测装置本体包括第二控制器芯片、第二通信模块、第二电机驱动器、第三电机驱动器、第四电机驱动器和信号调理模块，所述绝缘子检测单元包括第一机械手抓、第二机械手抓、第一探针、第二探针、第一手抓旋转电机、第二手抓旋转电机、第一机械手臂、第二机械手臂、第一手臂旋转轴、第二手臂旋转轴、手臂旋转电机、转轴齿轮盒、测距传感器、检测传感器单元支架和顶部旋转轴安装座、底部旋转轴安装座；
[0006]所述第二控制器芯片的通信端连接第二通信模块，第二控制器芯片的控制信号输出端分别连接第二电机驱动器、第三电机驱动器和第四电机驱动器的控制端，所述第一探针和第二探针通过信号调理模块连接第二控制器芯片的绝缘子检测信号输入端，所述第二通信模块与可控式机动绞磨机的无线通信端之间无线通信连接；
[0007]所述检测传感器单元支架固定在绝缘子检测装置本体上，所述顶部旋转轴安装座、测距传感器、底部旋转轴安装座和转轴齿轮盒固定在检测传感器单元支架上，所述第一手臂旋转轴的一端设置在顶部旋转轴安装座上并能在顶部旋转轴安装座上转动，所述第一手臂旋转轴的另一端通过转轴齿轮盒与第二手臂旋转轴的一端传动连接，第二手臂旋转轴的另一端设置在底部旋转轴安装座内并能在底部旋转轴安装座上转动，所述手臂旋转电机安装在顶部旋转轴安装座上，手臂旋转电机的输出轴驱动第一手臂旋转轴转动，所述第一机械手臂的一端固定连接第一手臂旋转轴，第一机械手臂另一端固定连接第一机械手抓的一端，所述第一探针的底座在第一手抓旋转电机的驱动下与第一机械手抓的另一端转动连接，所述第二机械手臂的一端固定连接第二手臂旋转轴，所述第二机械手臂另一端固定连接第二机械手抓的一端，所述第二探针的底座在第二手抓旋转电机的驱动下与第二机械手抓的另一端转动连接；
[0008]所述第二电机驱动器、第三电机驱动器和第四电机驱动器的驱动信号输出端分别连接手臂旋转电机、第一手抓旋转电机和第二手抓旋转电机的驱动信号输入端，所述测距传感器的信号输出端连接第二控制器芯片的信号输入端。
[0009]本实用新型的有益效果:
[0010](I)物理结构简单:本实用新型由放置于杆塔横担处的可控式机动绞磨机、位于悬垂绝缘子串侧的绝缘子检测装置本体和绝缘子检测单元组成，可控式机动绞磨机与绝缘子检测装置本体通过绞磨绳相连，结构简单；
[0011](2)登塔方便:分体式设计使机动绞磨机和绝缘子检测装置分开上塔，减轻装置一次性上塔的重量，装置登塔方便、简单；
[0012](3)体积小、重量轻:绝缘子检测装置沿绝缘子串上下移动的动力由可控式机动绞磨机提供，不需要额外安装动力装置，体积小、重量轻；
[0013](4)作业安全性高:在绝缘子检测作业过程中，检测装置能够通过机械手臂“抱紧”绝缘子，相比传统的人工检测方式具有更高的安全性。
[0014](5)可靠性高:可控式机动绞磨机与绝缘子检测装置本体之间采用WIFI网络实现数据交换，通信频率高、抗干扰能力强，提高数据交换的可靠性；当绝缘子检测装置本体出现故障，没有“抱紧”绝缘子发生坠落时，可控式机动绞磨机通过绞磨绳向检测装置本体提供向上的拉力，防止其继续坠落，提高机器人检测作业的可靠性。
[0015](6)作业时间短:绝缘子检测装置本体的攀爬动力来自于可控式机动绞磨机，攀爬方式简单、方便，相比其他绝缘子检测机器人攀爬速度更快，缩短绝缘子检测作业时间。
【附图说明】
[0016]图1为实用新型的工作示意图；
[0017]图2为实用新型中可控式机动绞磨机的原理框图；
[0018]图3为实用新型中绝缘子检测单元的结构示意图；
[0019]图4为实用新型中绝缘子检测装置本体的工作时的结构图。
[0020]其中，I一绞磨机天线、2—可控式机动绞磨机、201—第一控制器芯片、202—第一通?目模块、203—第一电机驱动器、204—光电转速传感器、205—纟父磨电机、3—滚筒、4一机架、5—绞磨绳导向机构、6—底座、7—绝缘子检测装置天线、8—绝缘子检测装置本体、801—第二控制器芯片、802—第二通彳目模块、803—第二电机驱动器、804—第二电机驱动器、805—第四电机驱动器、806—信号调理模块、9一绝缘子检测单元、901—第一机械手抓、902一第—■机械手抓、903—第一探针、904—第—■探针、905—第一手抓旋转电机、906—第—.手抓旋转电机、907—第一机械手臂、908—第二机械手臂、909—第一手臂旋转轴、910—第二手臂旋转轴、911 一手臂旋转电机、912—转轴齿轮盒、913—测距传感器、914 一检测传感器单元支架、915—顶部旋转轴安装座、916—底部旋转轴安装座、10—绞磨绳、11 一悬垂绝缘子串、111 一第二片绝缘子、112—第三片绝缘子、12—横担。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0022]如图1?4所示的悬垂绝缘子串分体式检测机器人，它包括机架4、安装在机架4上并能在机架4上转动的滚筒3、驱动滚筒3转动的可控式机动绞磨机2、一端固定连接在滚筒3上的绞磨绳10、固定在绞磨绳10另一端的绝缘子检测装置本体8、安装在绝缘子检测装置本体8上的绝缘子检测单元9，其中，所述绝缘子检测装置本体8包括第二控制器芯片801、第二通信模块802、第二电机驱动器803、第三电机驱动器804、第四电机驱动器805和信号调理模块806，所述绝缘子检测单元9包括第一机械手抓901、第二机械手抓902、第一探针903、第二探针904、第一手抓旋转电机905、第二手抓旋转电机906、第一机械手臂907、第二机械手臂908、第一手臂旋转轴909、第二手臂旋转轴910、手臂旋转电机911、转轴齿轮盒912、测距传感器913、检测传感器单元支架914和顶部旋转轴安装座915、底部旋转轴安装座916 ；
[0023]所述第二控制器芯片801的通信端连接第二通信模块802，第二控制器芯片801的控制信号输出端分别连接第二电机驱动器803、第三电机驱动器804和第四电机驱动器805的控制端，所述第一探针903和第二探针904通过信号调理模块806连接第二控制器芯片801的绝缘子检测信号输入端，所述第二通信模块802与可控式机动绞磨机2的无线通信端之间无线通信连接；
[0024]所述检测传感器单元支架914固定在绝缘子检测装置本体8上，所述顶部旋转轴安装座915、测距传感器913、底部旋转轴安装座916和转轴齿轮盒912固定在检测传感器单元支架914上，所述第一手臂旋转轴909的一端设置在顶部旋转轴安装座915上并能在顶部旋转轴安装座915上转动，所述第一手臂旋转轴909的另一端通过转轴齿轮盒912与第二手臂旋转轴910的一端传动连接，第二手臂旋转轴910的另一端设置在底部旋转轴安装座916内并能在底部旋转轴安装座916上转动，所述手臂旋转电机911安装在顶部旋转轴安装座915上，手臂旋转电机911的输出轴驱动第一手臂旋转轴909转动，所述第一机械手臂907的一端固定连接第一手臂旋转轴909，第一机械手臂907另一端固定连接第一机械手抓901的一端，所述第一探针903的底座在第一手抓旋转电机905的驱动下与第一机械手抓901的另一端转动连接，所述第二机械手臂908的一端固定连接第二手臂旋转轴910，所述第二机械手臂908另一端固定连接第二机械手抓902的一端，所述第二探针904的底座在第二手抓旋转电机906的驱动下与第二机械手抓902的另一端转动连接；
[0025]所述第二电机驱动器803、第三电机驱动器804和第四电机驱动器805的驱动信号输出端分别连接手臂旋转电机911、第一手抓旋转电机905和第二手抓旋转电机906的驱动信号输入端，所述测距传感器913的信号输出端通过Uart (Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)串行口连接第二控制器芯片801的信号输入端。
[0026]上述转轴齿轮盒912中有两个结构完全相同的齿轮，一个齿轮固定安装在第一手臂旋转轴909上，另一个齿轮固定安装在第二手臂旋转轴910上，两个齿轮之间啮合。
[0027]上述技术方案中，可控式机动绞磨机2通过滚筒3向绝缘子检测装置本体8提供拉力，使绝缘子检测装置本体8可以沿待测的悬垂绝缘子串11上下移动。
[0028]上述技术方案中，所述可控式机动绞磨机2包括第一控制器芯片201、第一通信模块202、第一电机驱动器203、光电转速传感器204和绞磨电机205，所述第一控制器芯片201的通信端连接第一通信模块202，第一控制器芯片201的控制信号输出端连接第一电机驱动器203的控制端，第一电机驱动器203的驱动信号输出端连接绞磨电机205的控制端，所述光电转速传感器204用于采集绞磨电