一种可手内操作的带电作业机器人的制作方法

本发明涉及高压线路维护，尤其涉及一种可手内操作的带电作业机器人。

背景技术：

1、随着现代社会对于电力需求的日益增加，带电作业机器人作为维护电力设备中不可或缺的工具之一，其优劣不仅影响着工作效率和工作质量，更关系到电力系统的安全可靠性。带电作业机器人既可以代替人工在恶劣危险的作业条件下完成带电工作，还能够有效提高作业效率，保障工人安全。

2、现有设计可以执行手持操作的机器人的常见方法是：拟人化的手，它利用了人类固有的灵巧性，但由于自由度高，导致设计复杂且昂贵；如：被动顺应物体的欠驱动手，实现了良好的抓握稳定性，但以牺牲执行许多手持操作任务所需的可控性为代价；具有主动表面如传送带的抓手，它允许在不改变抓取姿势的情况下操纵物体，但具有固定的传送带方向，限制了可能的运动。

技术实现思路

1、鉴于上述现有可手内操作的带电作业机器人存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明提供一种可手内操作的带电作业机器人，其目的在于：解决它允许在不改变抓取姿势的情况下操纵物体，但具有固定的传送带方向，限制了可能的运动。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种可手内操作的带电作业机器人，包括，

4、机器人体末端单元；以及，手爪单元，包括设置于所述机器人体末端单元上的法兰盘、设置于所述法兰盘上的三个底部转动组件，设置于所述转动组件上的指根组件，以及转动设置于所述指根组件上的指尖组件。

5、作为本发明所述可手内操作的带电作业机器人的一种优选方案，其中：所述指根组件，包括设置于所述转动组件上的安装块、设置于所述安装块上的安装板、设置于所述安装块和所述安装板上的多个锁紧螺栓，以及用于驱动所述指尖组件进行转动的第一驱动部。

6、作为本发明所述可手内操作的带电作业机器人的一种优选方案，其中：所述第一驱动部，包括设置于所述安装块和所述安装板之间的中间微型电机、设置于所述中间微型电机上的第一带轮、可拆卸设置于所述安装板上的拆卸板、转动设置在所述安装板上的第二带轮，以及压紧在所述第一带轮和所述第二带轮上的传动皮带，所述第一带轮和所述第二带轮平行分布；

7、其中，指尖组件设置于所述第二带轮上，指尖组件上设有中间轴承。

8、作为本发明所述可手内操作的带电作业机器人的一种优选方案，其中：所述指尖组件，包括设置于所述第二带轮上的滚轮安装夹、设置于所述滚轮安装夹上的末端微型电机、套设置于所述末端微型电机上的滚轮轴承、设置于所述末端微型电机的输出轴的电机轴轴承、设置于所述末端微型电机上的耦合器、对所述末端微型电机进行限位安装，且设置于所述滚轮安装夹内侧面的安装部，以及罩着在所述安装部外的滚轮壳，且耦合器连接滚轮壳；

9、其中，所述滚轮壳上设有用于供末端微型电机穿出的通孔。

10、作为本发明所述可手内操作的带电作业机器人的一种优选方案，其中：所述安装部，包括安装在第一安装壳，以及与所述第一安装壳进行配合的第二安装壳。

11、作为本发明所述可手内操作的带电作业机器人的一种优选方案，其中：所述指尖组件包括安装在设置于所述第二带轮上的滚轮安装夹、设置于所述滚轮安装夹上的第二驱动部和限位部、设置于所述第二驱动部上的连接部，以及设置于第二驱动部和限位部上的滚轮球部；

12、所述滚轮球部，包括滚轮球部，且所述滚轮球部的两端均设有限位盲孔，以及设置于两个所述限位盲孔内的卡进柱；两个卡进柱分别与所述第二驱动部和限位部进行卡紧。

13、作为本发明所述可手内操作的带电作业机器人的一种优选方案，其中：所述指尖组件还包括可拆卸设置于所述滚轮球部的硅胶壳；

14、所述硅胶壳，包括套在所述滚轮球部外的壳体，以及安装在所述壳体内的多个卡紧凸块；

15、其中，所述滚轮球部上设有与多个卡紧凸块配合的卡槽。

16、作为本发明所述可手内操作的带电作业机器人的一种优选方案，其中：所述限位部，包括设置于所述滚轮安装夹的伸缩装置、设置于所述伸缩装置伸缩端的转动块、设置于所述转动块上，且与所述卡进柱配合卡紧限位的移动套筒，以及设置于所述移动套筒上的橡胶垫圈。

17、作为本发明所述可手内操作的带电作业机器人的一种优选方案，其中：所述第二驱动部，包括设置于所述滚轮安装夹上的连接块、设置于所述连接块的微型电机，且所述微型电机的输出轴连接所述连接部，以及设置于所述连接块上，且供所述微型电机输出轴穿过的保护板；

18、其中，所述保护板上设有多个散热孔。

19、作为本发明所述可手内操作的带电作业机器人的一种优选方案，其中：所述连接部，包括设置于所述微型电机上的连接轴、设置于所述连接轴上，且与所述卡进柱配合卡紧限位的固定套筒，以及设置于所述固定套筒的压紧橡胶圈。

20、本发明的有益效果：手爪单元配合安装在机器人体末端单元上，实现机器人对手爪单元的控制；然后由中间微型电机启动，第一带轮、第二带轮和传动皮带传动指尖组件进行转动，对指尖组件的方向进行调节，从而改变了指尖组件与物体之间的滚动方向，进行了重定位；再由指尖组件本身具有的自由度调节实现与物体的滚动接触，使得指尖组件滚动至物体最终需要接触的位置；通过前述调节能够在手爪单元内部进行操作，实现对物体的重定向，减小了机器人的动作范围，保证了安全作业距离。

技术特征：

1.一种可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：所述指根组件(203)，包括设置于所述转动组件(202)上的安装块(203a)、设置于所述安装块(203a)上的安装板(203b)、设置于所述安装块(203a)和所述安装板(203b)上的多个锁紧螺栓(203c)，以及用于驱动所述指尖组件(204)进行转动的第一驱动部(203d)。

3.根据权利要求2所述的可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：所述第一驱动部(203d)，包括设置于所述安装块(203a)和所述安装板(203b)之间的中间微型电机(203d-1)、设置于所述中间微型电机(203d-1)上的第一带轮(203d-6)、可拆卸设置于所述安装板(203b)上的拆卸板(203d-4)、转动设置在所述安装板(203b)上的第二带轮(203d-3)，以及压紧在所述第一带轮(203d-6)和所述第二带轮(203d-3)上的传动皮带(203d-2)，所述第一带轮(203d-6)和所述第二带轮(203d-3)平行分布；

4.根据权利要求3所述的可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：所述指尖组件(204)，包括设置于所述第二带轮(203d-3)上的滚轮安装夹(204a)、设置于所述滚轮安装夹(204a)上的末端微型电机(204g)、套设置于所述末端微型电机(204g)上的滚轮轴承(204c)、设置于所述末端微型电机(204g)的输出轴的电机轴轴承(204e)、设置于所述末端微型电机(204g)上的耦合器(204f)、对所述末端微型电机(204g)进行限位安装，且设置于所述滚轮安装夹(204a)内侧面的安装部(204d)，以及罩着在所述安装部(204d)外的滚轮壳(204b)，且耦合器(204f)连接所述滚轮壳(204b)；

5.根据权利要求4所述的可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：所述安装部(204d)，包括安装在第一安装壳(204d-1)，以及与所述第一安装壳(204d-1)进行配合的第二安装壳(204d-2)。

6.根据权利要求3所述的可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：所述指尖组件(204)包括安装在设置于所述第二带轮(203d-3)上的滚轮安装夹(204a)、设置于所述滚轮安装夹(204a)上的第二驱动部(204m)和限位部(204k)、设置于所述第二驱动部(204m)上的连接部(204l)，以及设置于第二驱动部(204m)和限位部(204k)上的滚轮球部(204h)；

7.根据权利要求6所述的可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：所述指尖组件(204)还包括可拆卸设置于所述滚轮球部(204h)的硅胶壳(205)；

8.根据权利要求6所述的可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：所述限位部(204k)，包括设置于所述滚轮安装夹(204a)的伸缩装置(204k-1)、设置于所述伸缩装置(204k-1)伸缩端的转动块(204k-2)、设置于所述转动块(204k-2)上，且与所述卡进柱(204h-3)配合卡紧限位的移动套筒(204k-4)，以及设置于所述移动套筒(204k-4)上的橡胶垫圈(204k-3)。

9.根据权利要求6所述的可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：所述第二驱动部(204m)，包括设置于所述滚轮安装夹(204a)上的连接块(204m-2)、设置于所述连接块(204m-2)的微型电机(204m-1)，且所述微型电机(204m-1)的输出轴连接所述连接部(204l)，以及设置于所述连接块(204m-2)上，且供所述微型电机(204m-1)输出轴穿过的保护板(204m-3)；

10.根据权利要求9所述的可手内操作的带电作业机器人，其特征在于：所述连接部(204l)，包括设置于所述微型电机(204m-1)上的连接轴、设置于所

技术总结
本发明公开了一种可手内操作的带电作业机器人，包括机器人体末端单元；手爪单元，包括设置于所述机器人体末端单元上的法兰盘、设置于所述法兰盘上的三个底部转动组件，设置于所述转动组件上的指根组件，以及转动设置于所述指根组件上的指尖组件。该可手内操作的带电作业机器人，手爪单元配合安装在机器人体末端单元上，实现机器人对手爪单元的控制；然后由中间微型电机启动，改变了指尖组件与物体之间的滚动方向，进行了重定位；再由指尖组件本身具有的自由度调节实现与物体的滚动接触，使得指尖组件滚动至物体最终需要接触的位置；通过前述调节能够在手爪单元内部进行操作，实现对物体的重定向，减小了机器人的动作范围，保证了安全作业距离。

技术研发人员：冯俊宗,赵维谚,杨长旺,王洪武,陈康,李俊鹏,杨亮,朱华,苏蒙,潘侃,尹春林,邵武,方明,张智华,张辉,于虹,杨腾,杨润东,蒋洪涛
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司输电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7