一种验电接地机器人的制作方法

本发明涉及自动化机器人技术领域，特别涉及一种验电接地机器人。

背景技术：

线路检修是保障线路运行安全必不可少的工作，在线路检修过程中，为了防止人员有触电的危险，停电、验电、挂接地线是线路检修作业的必备工作，而目前的配网架空线路验电接地作业是通过人工作业，在作业过程需要作业人员登高并人工验电及装设接地线，存在高空坠落和触电的风险，安全隐患较大。

可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种验电接地机器人，其可自动完成上线验电接地，避免人工作业的事故风险，作业效率高。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种验电接地机器人，包括壳体、上线机构、走线机构、六轴机械臂、存放机构、验电棒和接地机构，所述上线机构设置在所述壳体内，若干所述走线机构分布在所述壳体的顶部，所述存放机构设置在所述壳体的一侧，所述验电棒和若干所述接地机构与所述存放机构可拆卸连接，所述六轴机械臂设置在所述壳体上；所述上线机构用于爬升电缆线，所述六轴机械臂用于抓取所述验电棒和所述接地机构。

所述的验电接地机器人中，所述存放机构上分布有若干接插座，所述验电棒的底部设置有与所述接插座可拆卸连接的第一固定头，所述接地机构上设置有与所述接插座可拆卸连接的第二固定头。

所述的验电接地机器人中，所述接插座的两侧分别设置有可伸缩的夹紧机构，所述第一固定头的两侧分别设置有第一插块，所述第二固定头的两侧分别设置有第二插块，所述接插座内设置有插槽；所述第一固定头通过任一第一插块与所述插槽配合安装，两个所述夹紧机构与所述第一插块的两侧抵接；所述第二固定头通过任一第二插块与所述插槽配合安装，两个所述夹紧机构与所述第二插块的两侧抵接。

所述的验电接地机器人中，所述六轴机械臂的端部设置有夹持机构；所述夹持机构用于夹持所述第一固定头和所述第二固定头。

所述的验电接地机器人中，所述夹持机构的一侧设置有夹槽，所述夹持机构的另一侧设置有伸缩机构，所述夹槽的顶部设置有可活动的夹板，所述夹板与所述伸缩机构的自由端固连。

所述的验电接地机器人中，所述六轴机械臂的端部还设置有摄像机构；所述摄像机构用于获取所述第一固定头和所述第二固定头的位置。

所述的验电接地机器人中，所述接地机构的底部设置有接地部，所述第二固定头设置在所述接地部的顶部，所述第二固定头的顶部设置有挂钩，所述第二固定头的顶部还设置有可上下升降的夹持部，所述夹持部位于所述挂钩的下方；所述接地部的底部与第一接地线连接。

所述的验电接地机器人中，所述壳体内设置有转接座，所有所述第一接地线通过所述转接座与第二接地线连接，所述第二接地线往地面延伸。

所述的验电接地机器人中，所述六轴机械臂包括依次活动连接的第一活动臂、第二活动臂和第三活动臂，所述第一活动臂与所述壳体活动连接，所述第一活动臂、所述第二活动臂和所述第三活动臂内设置有电场感应机构；所述电场感应机构用于监测与带电体之间的距离。

所述的验电接地机器人中，所述上线机构包括牵引装置、挂绳和挂具，两个所述牵引装置分别设置在所述壳体内，所述牵引装置用于收放所述挂绳，所述挂绳搭靠在所述挂具上，所述挂具用于将所述挂绳上吊至电缆线。

有益效果：

本发明提供了一种验电接地机器人，通过所述上线机构和所述走线机构自动完成上线动作、挂线动作和走线动作，避免工作人员攀爬高压线缆，降低作业风险；此外，通过所述六轴机械臂、所述验电棒和所述接地机构自动完成验电接地的动作，避免人工作业的事故风险，并且提高了作业效率。

附图说明

图1为本发明提供的验电接地机器人的整体结构示意图一；

图2为本发明提供的验电接地机器人的整体结构示意图二；

图3为图1中a区域放大示意图；

图4为图1中b区域放大示意图。

主要元件符号说明：1-壳体、2-上线机构、3-走线机构、4-六轴机械臂、5-存放机构、6-验电棒、7-接地机构、8-第一接地线、9-第二接地线、10-转接座、21-牵引装置、22-挂绳、23-挂具、31-走线臂、32-摆臂气缸、41-第一活动臂、42-第二活动臂、43-第三活动臂、44-夹持机构、45-摄像机构、51-接插座、52-夹紧机构、61-第一固定头、71-接地部、72-第二固定头、73-挂钩、74-夹持部、411-夹槽、412-夹板、611-第一插块、721-第二插块。

具体实施方式

本发明提供一种验电接地机器人，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为本发明基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。另外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参阅图1至图2，本发明提供一种验电接地机器人，包括壳体1、上线机构2、走线机构3、六轴机械臂4、存放机构5、验电棒6和接地机构7，所述上线机构2设置在所述壳体1内，若干所述走线机构3分布在所述壳体1的顶部，所述存放机构5设置在所述壳体1的一侧，所述验电棒6和若干所述接地机构7与所述存放机构5可拆卸连接，所述六轴机械臂4设置在所述壳体1上；所述上线机构2用于爬升电缆线，所述六轴机械臂4用于抓取所述验电棒6和所述接地机构7。

在实际应用时，配网架空导线的排列存在多种方式，因此本发明的验电接地机器人存在如下工作场景：垂直排列工作场景(裸导线或绝缘导线)、水平排列工作场景(裸导线或绝缘导线)、三角排列工作场景(裸导线或绝缘导线)、配电台区及柱上开关工作场景。

进一步地，如图1至图2所示，在一个实施方式中，对于三相竖直排列的裸导线或绝缘导线(即上中下排列)，本发明的验电接地机器人通过所述上线机构2爬升至中间的裸导线下方，然后通过若干走线机构3往中间的裸导线抱合，使所述壳体1悬挂在裸导线的下方，待完成上挂动作后，所述六轴机械臂4抓取所述验电棒6，并移动所述验电棒6依次对上、中、下三条裸导线进行验电，待验电结束后，所述六轴机械臂4抓取接地机构7钩挂在裸导线或接地环上，所述六轴机械臂4重复执行上述动作，直至上中下的三相导线全部完成接地。

进一步地，在另一个实施方式中，对于三相水平排列的裸导线或绝缘导线(即左中右排列)，本发明的验电接地机器人通过所述上线机构2爬升至中间的裸导线下方，然后通过若干走线机构3往中间的裸导线抱合，使所述壳体1悬挂在裸导线的下方，待完成上挂动作后，所述六轴机械臂4抓取所述验电棒6，并移动所述验电棒6依次对左、中、右三条裸导线进行验电，待验电结束后，所述六轴机械臂4抓取接地机构7钩挂在裸导线或接地环上，所述六轴机械臂4重复执行上述动作，直至左中右的三相导线全部完成接地。

进一步地，在另一个实施方式中，对于三角排列的裸导线或绝缘导线(即中间、左下、右下的排列，中间的裸导线高于两侧的裸导线)，本发明的验电接地机器人通过所述上线机构2爬升至中间的裸导线下方，然后通过若干走线机构3往中间的裸导线抱合，使所述壳体1悬挂在裸导线的下方，待完成上挂动作后，所述六轴机械臂4抓取所述验电棒6，并移动所述验电棒6依次对中间、左下、右下三条裸导线进行验电，待验电结束后，所述六轴机械臂4抓取接地机构7钩挂在裸导线或接地环上，所述六轴机械臂4重复执行上述动作，直至中间、左下、右下的三相导线全部完成接地。

进一步地，在另一个实施方式中，对于配电台区或柱上开关，本发明的验电接地机器人通过所述上线机构2爬升至配电台区或柱上开关附近的导线下方，然后通过若干走线机构3往导线抱合，使所述壳体1悬挂在导线的下方，待完成上挂动作后，通过所述走线机构3行走至配电台区或柱上开关附近，然后再通过所述上线机构2将所述壳体1下降至配电台区或柱上开关的上方，待机器人就位后，所述六轴机械臂4抓取所述验电棒6，并移动所述验电棒6依次对配电台区或柱上开关的三相导线进行验电，待验电结束后，所述六轴机械臂4抓取接地机构7钩挂在裸导线或接地环上，所述六轴机械臂4重复执行上述动作，直至将所有三相导线完成接地。

其中，通过所述上线机构2和所述走线机构3自动完成上线动作、挂线动作和走线动作，避免工作人员攀爬高压线缆，降低作业风险；此外，通过所述六轴机械臂4、所述验电棒6和所述接地机构7自动完成验电接地的动作，避免人工作业的事故风险，并且提高了作业效率。

在本实施方式中，所述走线机构3包括走线臂31和摆臂气缸32，所述走线臂31的底部与所述壳体1的顶部铰接，所述摆臂气缸32的底部与所述壳体1的顶部铰接，所述摆臂气缸32的自由端与所述走线臂31的一侧铰接；在使用时，通过所述摆臂气缸32伸缩其自由端，使所述走线臂31完成对线缆的抱合动作，从而实现机器人的挂线动作。

在一个实施方式中，所述壳体1内还设置有主控机构(未在图中示出)，所述主控机构分别与所述上线机构2、所述走线机构3、所述六轴机械臂4和所述验电棒6电性连接；所述主控机构与地面控制站通信连接；作业人员通过地面控制站远程遥控所述主控机构，并通过所述主控机构控制所述上线机构2、所述走线机构3和所述六轴机械臂4工作。

如图3所示，进一步地，所述存放机构5上分布有若干接插座51，所述验电棒6的底部设置有与所述接插座51可拆卸连接的第一固定头61，所述接地机构7上设置有与所述接插座51可拆卸连接的第二固定头72；通过上述设置，便于所述六轴机械臂4抓取所述验电棒6和所述接地机构7，并且通过所述接插座51配合所述第一固定头61和所述第二固定头72使所述验电棒6和所述接地机构7可与所述壳体1快速连接。

由于所述走线机构3在行进过程中，所述验电棒6和所述接地机构7会存在晃动的问题。

进一步地，如图3所示，所述接插座51的两侧分别设置有可伸缩的夹紧机构52，所述第一固定头61的两侧分别设置有第一插块611，所述第二固定头72的两侧分别设置有第二插块721，所述接插座51内设置有插槽(未在图中示出)；所述第一固定头61通过任一第一插块611与所述插槽配合安装，两个所述夹紧机构52与所述第一插块611的两侧抵接；所述第二固定头72通过任一第二插块721与所述插槽配合安装，两个所述夹紧机构52与所述第二插块721的两侧抵接；所述第一固定头61和所述第二固定头72通过所述第一插块611和所述第二插块721插入所述接插座51，待所述第一插块611和所述第二插块721完全插入所述插槽后，通过所述插槽两侧的夹紧机构52分别夹紧所述第一插块611或所述第二插块721，使所述第一插块611和所述第二插块721可更加牢固的插紧在所述插槽中，当所述六轴机械臂4抓取所述验电棒6或所述接地机构7时，所述夹紧机构52则自动松开，便于所述六轴机械臂4取出所述第一插块611或所述第二插块721。

在一个实施方式中，所述夹紧机构52可以为电动伸缩杆；电动伸缩杆的自由端可往所述插槽内伸缩，通过其自由端完成对所述第一插块611和所述第二插块721的夹紧动作。

如图4所示，进一步地，所述六轴机械臂4的端部设置有夹持机构44；所述夹持机构44用于夹持所述第一固定头61和所述第二固定头72；所述六轴机械臂4通过所述夹持机构44夹紧所述第一固定头61的第一插块611或所述第二固定头72的第二插块721，使所述六轴机械臂4可快速完成抓取动作。

如图4所示，进一步地，所述夹持机构44的一侧设置有夹槽411，所述夹持机构44的另一侧设置有伸缩机构(未在图中示出)，所述夹槽411的顶部设置有可活动的夹板412，所述夹板412与所述伸缩机构的自由端固连；在使用时，通过所述伸缩机构推拉所述夹板412，使所述第一插块611或所述第二插块721夹紧在所述夹槽411和所述夹板412之间；在本实施方式中，所述伸缩机构可以为丝杆电机。

如图4所示，进一步地，所述六轴机械臂4的端部还设置有摄像机构45；所述摄像机构45用于获取所述第一固定头61和所述第二固定头72的位置；通过所述摄像机构45获取第一固定头61和第二固定头72的位置，使所述六轴机械臂4可快速对抓取位置进行定位；在本实施方式中，所述摄像机构45可以为双目摄像头。

如图3所示，进一步地，所述接地机构7的底部设置有接地部71，所述第二固定头72设置在所述接地部71的顶部，所述第二固定头72的顶部设置有挂钩73，所述第二固定头72的顶部还设置有可上下升降的夹持部74，所述夹持部74位于所述挂钩73的下方；所述接地部71的底部与第一接地线8连接；所述接地部71内设置有升降机构(未在图中示出)，所述升降机构的自由端与所述夹持部74固定连接；在使用时，待所述验电棒6验电完毕后，所述六轴机械臂4抓取所述接地机构7，将接地机构7的挂钩73吊挂在裸导线或接地环上，并通过所述夹持部74夹紧裸导线或接地环；在一个实施方式中，所述升降机构可以为丝杆电机。

如图2所示，进一步地，所述壳体1内设置有转接座10，所有所述第一接地线8通过所述转接座10与第二接地线9连接，所述第二接地线9往地面延伸；通过所述转接座10将若干根第一接地线8转换为一根第二接地线9，便于作业人员完成接地任务，并且避免多根接地线发生缠绕的问题；在本实施方式中，所述第一接地线8有三根，三根所述第一接地线8通过所述转接座10与所述第二接地线9连接，减少地面作业人员的接地次数，同时也避免因存在多根较长接地线而发生接地线缠绕的问题。

如图1所示，进一步地，所述六轴机械臂4包括依次活动连接的第一活动臂41、第二活动臂42和第三活动臂43，所述第一活动臂41与所述壳体1活动连接，所述第一活动臂41、所述第二活动臂42和所述第三活动臂43内设置有电场感应机构(未在图中示出)；所述电场感应机构用于监测与带电体之间的距离；依据所述六轴机械臂4作业时的动作规划和带电作业最小安全距离要求(与带电体始终保持安全距离大于等于0.7m)，通过所述电场感应机构实时计算出第一活动臂41、第二活动臂42和第三活动臂43与带电体之间的距离信息，并作出及时的分析，一旦作业距离到达预警距离，则发出警报信号。

如图2所示，进一步地，所述上线机构2包括牵引装置21、挂绳22和挂具23，两个所述牵引装置21分别设置在所述壳体1内，所述牵引装置21用于收放所述挂绳22，所述挂绳22搭靠在所述挂具23上，所述挂具23用于将所述挂绳22上吊至电缆线；所述挂绳22的一端与所述壳体1的顶部固连，其另一端则绕过所述挂具23后与所述牵引装置21传动连接，在使用时，首先通过无人机将所述挂具23上挂至裸导线或绝缘导线上，然后通过所述牵引装置21收紧或放松所述挂绳22使机器人上下升降，从而实现机器人的上线动作；在一个实施方式中，所述挂绳22可以为绝缘挂绳22。

在本实施方式中，所述牵引装置21有两个，所述挂绳22有两根，两个所述牵引装置21相对设置在所述壳体1内，两根所述挂绳22的一端分别与所述壳体1的顶部固连，其另一端则分别绕过所述挂具23后分别与任一所述牵引装置21传动连接；通过相对设置的两个牵引装置21保证机器人在升降时可保持两侧稳定，避免机器人在爬升时两侧出现一高一低的问题。

综上所述，通过所述上线机构2和所述走线机构3自动完成上线动作、挂线动作和走线动作，避免工作人员攀爬高压线缆，降低作业风险；此外，通过所述六轴机械臂4、所述验电棒6和所述接地机构7自动完成验电接地的动作，避免人工作业的事故风险，并且提高了作业效率。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。