专利名称:一种绝缘子清扫机器人系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种绝缘子清扫机器人系统，包括爬行机构、清扫机构、锁紧机构、检测机构及电池控制系统，其中，所述爬行机构为闭合圆周形结构，包围绝缘子串，带动机器人沿绝缘子串连续移动；所述清扫机构为闭合圆周形结构，环绕绝缘子串，所述锁紧机构均匀设置于爬行机构上，所述爬行机构通过锁紧机构与清扫机构连接；检测机构布置在锁紧机构一侧，电池控制系统安装于爬行机构上。本实用新型结构简单，整体对称式结构，机器人稳定性好，采用连续式移动方式，移动速度快，清扫方式简单，清扫速度快，对绝缘子涂层磨损小，锁紧可靠，其上调节机构可适应结构高度和盘径不同的绝缘子串，可进行带电清扫绝缘子串作业及检测绝缘子片优劣。
【专利说明】一种绝缘子清扫机器人系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种绝缘子清扫机器人系统。
【背景技术】
[0002]随着我国电力系统的不断发展，电网安全、稳定运行越来越受到重视。尤其在近年来大力发展的超高压、特高压输电系统中，绝缘子的安全运行直接决定了整个系统的投资及安全水平，为保证高压输电线路的电气安全，在高压输电线路运行使用一段时间后，需要检测线路的电气性能，特别是绝缘子的绝缘安全性能，防止短路或短路等现象的发生。
[0003]绝缘子在使用一段时间后，绝缘子表面必然会堆积污垢，从而导致绝缘子的阻值减小，绝缘性能下降，易产生污闪事故，为输电线路的安全正常运行埋下隐患，因此，绝缘子需要定期清洁。当前绝缘子的清洁工作一般采用人工清扫，或配合有限的简单机械工具进行清扫，作业危险性高，且时常需要停电进行清扫作业，不仅劳动强度大、清扫速度慢，而且作业安全性低、经济损失大。
[0004]随着机器人技术的发展，目前，越来越多的作业机器人应用于电力设备及线路作业上。
[0005]中国专利CN103042000A公开了一种绝缘子串智能清扫机器人系统，包括支架、导向部件、驱动机构、清扫机构及控制装置，其清洁部件可在支架横剖面内摆动及自身转动完成清扫动作。综合分析，其驱动机构采用单侧布置，容易形成重心不稳造成机器人偏心及清扫平面偏斜；其清扫机构虽可在平面内摆动及自身转动，但无法整圆周清扫绝缘子，而且无法彻底清扫绝缘子底部凹槽。同时，无论在任何状态，机器人驱动机构上下两组滚轮至少有一组是搭在绝缘子片上的，因此清扫过程中清扫辊势必会与驱动机构滚轮有干涉，造成机构不稳定。
[0006]美国专利US005119851A公开了一种清扫高压线路绝缘子串的设备，清扫设备环绕卡在绝缘子串上，其驱动机构中的舌形拨齿循环拨动绝缘子串上表面带动清扫设备沿绝缘子串上下运动，清扫机构沿绝缘子片周向布置有多个喷头，利用地面水罐车提供绝缘清洗液，液体经过加压设备后传送给清扫设备，通过清扫喷头喷射绝缘清洗液进行绝缘子串清洗。由此可见，这种清扫设备采用的是绝缘液体进行清洗，需要配置水罐车及加压设备，工程量比较大，配备作业人员比较多，耗资比较大，不利于大范围的普及和应用。清扫设备本身结构复杂，又连接有提供清扫液体的水管等，重量增大，作业难度加大，其舌形拨齿连接在履带上，需要拨动绝缘子片，但履带是有屈服弹性的，因此舌形拨齿在拨动绝缘子片受力时会在履带上发生角度变化，造成相邻舌形拨齿间距不稳定，不利于攀爬绝缘子串。
[0007]美国专利US7797781B2公开了一种带电清扫和检测绝缘子串的机器人机构，主要包括移动机构、清扫机构、锁紧机构和检测仪等，移动方式采用间歇式移动，水平方向利用舵机旋转带动夹爪沿导轨线性运动进行夹持绝缘子片，垂直方向利用丝杠滑块配合进行上下移动。清扫机构可在圆周方向旋转，利用毛刷进行绝缘子片的清扫，并带有检测仪进行绝缘子检测。此机构采用的是间歇式移动方式，移动速度慢，且清扫机构单次只能清扫绝缘子片的上表面或下表面，完成一片绝缘子清扫需要进行两次夹持及升降过程，清扫速度慢，且绝缘子串两端的绝缘子片清扫不到，清扫范围有限，清扫不彻底，同时，检测机构设置在圆周内圈，在清扫毛刷进行清扫时势必会造成毛刷与检测机构竖直支架的干涉。
实用新型内容
[0008]本实用新型为了解决上述问题，提出了一种绝缘子清扫机器人系统，本装置清扫速度快，清扫彻底，可以带电清扫。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0010]一种绝缘子清扫机器人系统，包括爬行机构、清扫机构、锁紧机构、检测机构及控制系统，其中，所述爬行机构为闭合圆周形结构，包围绝缘子串，带动机器人沿绝缘子串连续移动；所述清扫机构为闭合圆周形结构，环绕绝缘子串，所述锁紧机构均匀设置于爬行机构上，所述爬行机构通过锁紧机构与清扫机构连接；检测机构布置在锁紧机构一侧，所述控制系统包括机器人本体控制系统和遥控器，机器人本体控制系统安装于爬行机构上。
[0011]所述爬行机构包括驱动机构、连接机构和若干个导向板，其中，所述驱动机构为上下两层布置，导向板均匀圆周分布于爬行机构上，驱动机构之间通过连接机构连接，导向板固定于驱动机构的内侧。
[0012]所述驱动机构在绝缘子片径向平面内对称布置，且为同步控制，驱动机构包括驱动电机、传动机构、驱动手爪机构及固定框架，驱动电机输出轴与传动机构连接，传动机构为齿轮减速器装置，包括主从动齿轮组、固定轴和传动轴，传动机构输出端与驱动手爪机构连接，驱动电机安装在固定框架内部，传动机构、驱动手爪机构安装在固定框架外侧。
[0013]所述驱动手爪机构末端安装有滚轮，滚轮为绝缘性材料，可自由转动，爬行过程中滚轮与绝缘子片接触。
[0014]所述连接机构为竖直支架及各种环形支架，连接各个驱动机构形成一个环形整体，竖直支架连接轴向驱动机构，环形支架连接径向驱动机构，竖直支架上有调节安装孔，可进行轴向驱动机构间距调整。
[0015]所述清扫机构，包括左右对称半圆盘、上下对称齿条、齿条驱动机构、齿条导轨、上下毛刷机构及若干导向杆，其中，所述半圆盘为清扫机构基础底座，由左右对称两个半圆盘体组成圆周环形结构，其内侧圆弧内安装有若干导向杆，半圆盘上安装有齿条导轨，所述齿条导轨为上下对称结构，由若干个大小滚轮轴承组形成，在齿条驱动机构的作用下，齿条沿滚轮轴承组形成的圆形导轨进行圆周运动；上下毛刷机构分别安装在上下齿条上，每个齿条上安装有至少两组毛刷机构。
[0016]所述导向杆为绝缘性材料，且导向杆长度不干涉毛刷清扫路径。
[0017]所述齿条为半圆形，对称分布在半圆盘上下两侧。
[0018]所述齿条驱动机构固定在半圆盘上，每个半圆盘上安装有至少一组齿条驱动机构，当设计为每个半圆盘有一个齿条驱动机构时，为保证半圆形齿条在经过两齿条驱动机构时衔接顺利，两齿条驱动机构的分布角度小于180°。
[0019]所述齿条驱动机构，包括齿条驱动电机、对称齿轮、齿轮轴及电机座；齿条驱动电机固定在电机座上，电机座固定在半圆盘上，齿条驱动电机输出轴经过齿轮轴与对称齿轮连接，对称齿轮分别与上下两对称齿条配合，在驱动电机轴旋转时，上下对称齿条可同步进行周向运动。
[0020]所述上下毛刷机构，包括舵机座、舵机、毛刷电机、毛刷电机座、电机座连接、轴盘和毛刷，所述毛刷分为上下毛刷两种；毛刷通过轴盘连接在毛刷电机输出轴末端，毛刷电机固定在毛刷电机座内部，并通过电机座连接固定在舵机上，舵机通过舵机座固定在齿条上，当舵机轴旋转时，带动毛刷在绝缘子片径向面摆动，在毛刷电机轴旋转时，带动毛刷沿自身轴线进行自转。
[0021]为增加清扫机构的可适应性，舵机座通过增减垫高块及毛刷可更换等方式，适应不同大小绝缘子片。
[0022]锁紧机构分为左右两部分，一处为铰接旋转中心，机器人围绕此处进行旋转开合，另一处为锁紧开关；铰接旋转中心的折页围绕铰轴旋转，折页带动机器人左右两部分进行开合。
[0023]同样的，铰接旋转中心可增加驱动电机等带动折页旋转完成机器人开合动作，相应的，锁紧开关可以为简单的插销式结构，也可以设计为电机驱动插销方式或采用夹钳锁扣等。
[0024]所述锁紧机构上可配置把手或吊环等操作部件，方便作业人员搬运及上线。
[0025]所述检测机构用以监测机器人运行状况、绝缘子串表面裂纹及污秽、周围金具，判定极限位置及检测相应数据，包含摄像头、限位装置和绝缘子检测装置；绝缘子检测装置包括探针驱动机构、固定架和检测探针，所述探针驱动机构包含驱动舵机、摆臂、曲柄连杆、旋转轴等，带动检测探针来回摆动，所述检测探针至少有两个，相邻探针距离为两片绝缘子轴向长度。
[0026]所述控制系统包括机器人本体控制系统和遥控器，机器人本体控制系统接收遥控器的指令来完成相应的动作，同时将自身的状态信息和指令反馈给遥控器，遥控器采集操作面板的动作，编辑指令发送给机器人，同时接收机器人的状态、指令信息。
[0027]本实用新型的有益效果为:
[0028](I)采用连续式移动方式，移动速度快，运动连续性好，整体对称式结构，使机器人运行稳定，不会形成移动及清扫过程偏心现象；
[0029](2)清扫速度快，清扫彻底，清扫方式简单轻便，利用单次即可清扫绝缘子片上下表面的结构，增加了清扫的效率，且采用毛刷干扫方式，减小了水冲洗等方式的作业难度及工作量；
[0030](3)对绝缘子涂层磨损小，短接绝缘子数目少，机器人整体结构与绝缘子接触件均选用绝缘材料，最大程度的避免对绝缘子瓷裙上防污闪涂层的磨损；
[0031](4)锁紧可靠，安全保护性好，利用圆周闭合方式，增加了机器人的工作稳定性；具有可适应性，机器人爬行机构轴向驱动机构间距设计为可调，清扫机构上下毛刷间距设计为可调，且毛刷长度可进行更换，可适应结构高度和盘径不同的绝缘子串的清扫作业；
[0032](5)配备移动平台及检测装置后，可进行自动化清扫及零值绝缘子检测作业。
【附图说明】
[0033]图1为本实用新型的立体结构示意图；
[0034]图2为本实用新型爬行机构示意图；
[0035]图3为本实用新型爬行机构俯视图；
[0036]图4为本实用新型爬行机构驱动机构示意图；
[0037]图5为本实用新型清扫机构示意图；
[0038]图6为本实用新型清扫机构齿条驱动机构示意图；
[0039]图7为本实用新型清扫机构上毛刷机构示意图；
[0040]图8为本实用新型清扫机构下毛刷机构示意图；
[0041]图9为本实用新型锁紧机构示意图；
[0042]图10(a)为本实用新型绝缘子检测示意图；
[0043]图10(b)为本实用新型绝缘子检测示意图
[0044]图11为本实用新型控制系统整体框图；
[0045]图12为本实用新型机器人本体控制框图。
[0046]其中:100爬行机构，110驱动机构，111驱动电机，112固定框架，120传动机构，121主动齿轮，122从动齿轮，123固定轴，124传动轴，130驱动手爪机构，131驱动手爪，132滚轮，140连接机构，141竖直支架，142环形支架，150导向板，200清扫机构，210半圆盘，220齿条，230齿条驱动机构，231齿条驱动电机，232电机座，233齿轮，234齿轮轴，240齿条导轨，241大滚轮轴承组，242小滚轮轴承组，250上毛刷机构，251舵机座，252舵机，253毛刷电机，254毛刷电机座，255上电机座连接，256上毛刷，257轴盘，260下毛刷机构，261下电机座连接，262下毛刷，300锁紧机构，301折页，302销轴，303把手，400检测机构，410绝缘子检测装置，411固定架，412驱动舵机，413摆臂，414曲柄连杆，415旋转轴，416检测探针，420摄像头，430限位装置，500控制盒，600绝缘子，800遥控器，801状态接收，802指令输出，803操作面板，804控制信号采集，805遥控器电池，810机器人本体控制系统，811状态反馈，812状态采集，813执行动作，814指令反馈，815锂动力电池，901无线数传收发模块，902激光限位传感器，903接近开关，904电阻测量，905清扫电机驱动器，906行走电机驱动器，907检测探针摆动驱动器。
【具体实施方式】
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[0047]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0048]本实用新型在绝缘子串上爬行并用以清扫绝缘子串，如图1所示，机器人整体为圆周形结构，包括爬行机构100、清扫机构200、锁紧机构300、检测机构400及电池控制系统500。爬行机构100与清扫机构200通过锁紧机构300连接起来，检测机构400布置在锁紧机构300 —侧，控制盒500布置在爬行机构100上。
[0049]如图2、图3、图4所示，机器人爬行机构100为闭合圆周形结构，包围绝缘子串，可开合，主要由驱动机构110、连接机构140及若干导向板150组成，驱动机构110通过连接机构140对称连接，且在绝缘子片径向平面内对称，每个驱动机构110对应一组导向板150，导向板150内径贴合绝缘子片外圆直径。驱动机构110包含驱动电机111、传动机构120、驱动手爪机构130、及固定框架112，驱动电机111安装在固定框架112内部，传动机构120、驱动手爪机构130安装在固定框架112外侧，固定框架112则安装在导向板150形成的圆周外围。每组驱动机构110由至少一个驱动电机111带动至少一组驱动手爪131组成，驱动电机111输出轴与传动机构120连接，传动机构120为齿轮减速器装置，主要包含主动齿轮121、从动齿轮122、固定轴123、传动轴124，传动机构120输出端与两侧驱动手爪机构130连接，驱动手爪131末端安装有滚轮132，滚轮132可自由转动，爬行过程中滚轮132与绝缘子600接触。连接机构140包含竖直支架141及各种环形支架142，连接各个驱动机构110形成一个环形整体，如图2所示，竖直支架141连接轴向驱动机构110，环形支架142连接径向驱动机构110，竖直支架141上有调节安装孔，可进行轴向驱动机构110间距调整。
[0050]如图5、图6所示，机器人清扫机构200整体也为闭合圆周形结构，环绕绝缘子600，可开合。清扫机构200主要包括左右对称半圆盘210、上下对称齿条220、齿条驱动机构230、齿条导轨240、上毛刷机构250、下毛刷机构260及若干导向杆270。左右对称的两个半圆盘210组成圆周环形结构，为清扫机构200基础底座，其内侧圆弧内安装有若干导向杆270，其上下两侧面分布有对称的齿条导轨240，齿条导轨240由若干个大滚轮轴承组241和小滚轮轴承组242形成，如图5，大滚轮轴承组241在圆周方向形成外圆导轨，小滚轮轴承组242在圆周方向形成内圆导轨，将齿条220限制在规定的导轨平面内。齿条220为半圆形结构，对称分布在半圆盘210上下两侧，即上下齿条导轨240分别对应一个齿条220，在齿条驱动机构230的作用下，两齿条220可沿滚轮轴承组形成的圆形导轨进行同步圆周运动。每个半圆盘210上安装有至少一组齿条驱动机构230，当设计为每个半圆盘210有一个齿条驱动机构230时，为保证半圆形齿条220在经过两齿条驱动机构230时衔接顺利，两齿条驱动机构230的分布角度小于180°。
[0051]如图6所示，齿条驱动机构230固定在半圆盘210上，齿条驱动机构230主要包括齿条驱动电机231、对称的齿轮233、齿轮轴234及电机座232。齿条驱动电机231固定在电机座232上，电机座232固定在半圆盘210上，齿条驱动电机231输出轴经过齿轮轴234与对称齿轮233连接，对称齿轮233分别与上下两对称齿条220啮合，齿条驱动电机231旋转即可带动上下对称齿条220进行同步圆周运动。
[0052]如图5、图7、图8所示，上毛刷机构250和下毛刷机构260分别安装在上下齿条220上，每个齿条220上安装有至少两组毛刷机构，因绝缘子片上下表面形状不同，上下毛刷机构略有不同，上毛刷机构250由舵机座251、舵机252、毛刷电机253、毛刷电机座254、上电机座连接255、轴盘257、上毛刷256组成，下毛刷机构260由舵机座251、舵机252、毛刷电机253、毛刷电机座254、下电机座连接261、轴盘257、下毛刷262组成。毛刷分为上下毛刷两种，具体设计为符合绝缘子片清扫面的结构。毛刷通过轴盘257连接在毛刷电机253输出轴末端，毛刷电机253固定在毛刷电机座254内部，并通过电机座连接固定在舵机252上，舵机252通过舵机座251固定在齿条220上，当舵机252输出轴旋转时，带动毛刷在绝缘子片径向面摆动，在毛刷电机253输出轴旋转时，带动毛刷沿自身轴线进行自转。
[0053]如图1、图9所示，锁紧机构分为左右两部分，一处为铰接旋转中心，机器人围绕此处进行旋转开合，另一处为锁紧开关。如图9铰接旋转中心的折页围绕铰轴旋转，折页带动机器人左右两部分进行开合，锁紧机构上可配置把手或吊环等操作部件，方便作业人员搬运及上线。
[0054]如图1、图3、图4、图5所示，机器人检测机构包含摄像头、限位装置和绝缘子检测装置。摄像头用以监测爬行机构及清扫毛刷运行状况，限位装置限定机器人移动位置及清扫、检测位置，绝缘子检测装置可检测绝缘子电阻及电压。
[0055]如图1、图10(a)、(b)所示，绝缘子检测装置主要由探针驱动机构、固定架和检测探针组成，安装在清扫机构一侧，探针驱动机构包含驱动舵机、摆臂、曲柄连杆、旋转轴等，检测探针至少有两个，相邻探针距离为两片绝缘子轴向长度，舵机输出轴旋转，即带动检测探针来回摆动，打在相邻两片绝缘子钢帽上。
[0056]如图11所示，机器人控制系统由遥控器800和机器人本体810组成。遥控器800通过天线与机器人本体810通信，遥控器800可以通过状态接收801来获得机器人本体的电压、通信状态等信息，同时遥控器800包括有一个操作面板803用来采集控制信号804，然后通过控制指令输出802发送给机器人本体810。机器人本体810接收到控制信号后执行动作813，同时通过状态采集812采集自身状态，并通过状态反馈单元811反馈给遥控器800。同时机器人本体810通过指令反馈单元814反馈指令给遥控器800。
[0057]如图11、图12所示，机器人的控制核心为MCU900，无线数传收发模块901将接收到的信号通过RS232传给MCU900，根据指令来完成电阻测量904、驱动清扫电机、驱动行走电机906、驱动探针摆动907。其中控制电机采用的是PWM信号。机器人自身安装有激光限位传感器902和接近开关903，来实时知道自己的位置。
[0058]本实用新型的工作原理:
[0059]本实用新型不工作时，爬行机构、清扫机构、检测机构处于初始状态，爬行机构上下驱动机构的驱动手爪处于竖直状态，清扫机构齿条半圆边界与半圆盘半圆边界重合(如图5所示)，上下毛刷机构收回至相切与圆周导轨的方向(如图5左侧毛刷位置)，检测探针也是收回状态(如图10(a)所示)，锁紧机构处于闭合状态，机器人整体为圆周闭合状态。
[0060]机器人可采用滑轮组及吊装机构，通过锁紧机构把手及其它吊装部件升至杆塔绝缘子串附近，开启机器人电池控制系统，将锁紧机构打开，此处锁紧机构铰接旋转中心可为简单铰接开合机构，也可设计为驱动电机等带动折页旋转完成机器人开合动作，相应的，锁紧开关可以为简单的插销式结构，也可以设计为电机驱动插销方式或采用夹钳锁扣等。
[0061]调整机器人开口位置，利用绝缘杆及其它辅助工具将机器人推进绝缘子串，启动闭合开关，将机器人锁紧在绝缘子串上，此时爬行机构内圆导向板及清扫机构内圆导向杆接触绝缘子串并环绕绝缘子串外周，调整爬行机构驱动手爪位置，使其上下驱动机构至少有一层的驱动手爪搭接在绝缘子串上表面，此时机器人即完成安装在绝缘子串上。
[0062]机器人作业开始时，控制爬行机构的上下驱动机构交替动作完成爬行过程，其上的限位装置可精确控制驱动手爪旋转角度，定位清扫及检测位置。当机器人移动到预定清扫位置时，清扫程序即启动，进行清扫作业，首先上下毛刷机构舵机轴旋转，将上下毛刷摆动至绝缘子片盘径内，使毛刷轴线指向绝缘子串轴线，接下来上下毛刷内置旋转电机启动，分别带动上下毛刷自转，此时仅完成毛刷的旋转动作，然后齿条驱动机构电机启动，带动上下对称齿轮同步旋转，则与上下对称齿轮啮合的上下对称齿条即在齿条导轨范围内绕圆周运动，带动上下毛刷围绕绝缘子片进行清扫作业。每个半圆盘上安装有至少一组齿条驱动机构，当设计为每个半圆盘有一个齿条驱动机构时，为保证半圆形齿条在经过两齿条驱动机构时衔接顺利，两齿条驱动机构的分布角度小于180°，此时清扫绝缘子片毛刷需进行来回两次旋转完成清扫作业，若在整个圆周方向布置大于两组齿条驱动机构，则毛刷进行一次360°旋转即可完成绝缘子片一圈的清扫作业。
[0063]完成一片绝缘子清扫作业，毛刷电机停止运转，毛刷舵机将毛刷摆回初始位置，齿条驱动机构将齿条旋转至初始位置，爬行机构启动，上下驱动机构配合动作带动机器人移动至下一片清扫绝缘子片，在限位装置作用下，到达预定清扫位置，然后清扫机构驱动作业程序，进行下一片绝缘子的清扫。如此往返作业流程，最终完成整串绝缘子的清扫作业。
[0064]机器人除进行清扫作业外，还可进行检测作业，其上包含的摄像头用以监测爬行机构及清扫毛刷运行状况，限位装置限定机器人移动位置及清扫、检测位置，绝缘子检测装置可进行绝缘子电阻及电压的检测。这些检测装置可以监测机器人运行状况、绝缘子串表面裂纹及污秽、周围金具，判定极限位置及检测获得绝缘子片相应数据。
[0065]本实用新型采用连续式移动方式，移动速度快，运动连续性好，整体对称式结构，不会形成移动及清扫过程偏心现象；清扫速度快，清扫彻底，清扫方式简单轻便，避免了水冲洗等方式的作业难度及工作量；对绝缘子涂层磨损小，避免对绝缘子瓷裙上防污闪涂层的磨损；锁紧可靠，安全保护性好，利用圆周闭合方式，增加了机器人的工作稳定性；具有可适应性，机器人爬行机构轴向驱动机构间距设计为可调，清扫机构上下毛刷间距设计为可调，且毛刷长度可进行更换，可适应结构高度和盘径不同的绝缘子串的清扫作业，并可针对绝缘子串进行电阻和电压检测，判定绝缘子片优劣。
[0066]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:包括爬行机构、清扫机构、锁紧机构、检测机构及电池控制系统，其中，所述爬行机构为闭合圆周形结构，包围绝缘子串，带动机器人沿绝缘子串连续移动；所述清扫机构为闭合圆周形结构，环绕绝缘子串，所述锁紧机构均匀设置于爬行机构上，所述爬行机构通过锁紧机构与清扫机构连接；检测机构布置在锁紧机构一侧，电池控制系统安装于爬行机构上。2.如权利要求1所述的一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:所述爬行机构包括驱动机构、连接机构和若干个导向板，其中，所述驱动机构为上下两层布置，导向板均匀圆周分布于爬行机构上，驱动机构之间通过连接机构连接，导向板固定于驱动机构的内侧。3.如权利要求2所述的一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:所述驱动机构在绝缘子片径向平面内对称布置，且为同步控制，驱动机构包括驱动电机、传动机构、驱动手爪机构及固定框架，驱动电机输出轴与传动机构连接，传动机构为齿轮减速器装置，包括主从动齿轮组、固定轴和传动轴，传动机构输出端与驱动手爪机构连接，驱动电机安装在固定框架内部，传动机构、驱动手爪机构安装在固定框架外侧。4.如权利要求2所述的一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:所述连接机构为竖直支架及各种环形支架，连接各个驱动机构形成一个环形整体，竖直支架连接轴向驱动机构，环形支架连接径向驱动机构，竖直支架上有调节安装孔，可进行轴向驱动机构间距调整。5.如权利要求1所述的一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:所述清扫机构，包括左右对称半圆盘、上下对称齿条、齿条驱动机构、齿条导轨、上下毛刷机构及若干导向杆，其中，所述半圆盘为清扫机构基础底座，由左右对称两个半圆盘体组成圆周环形结构，其内侧圆弧内安装有若干导向杆，半圆盘上安装有齿条导轨，所述齿条导轨为上下对称结构，由若干个大小滚轮轴承组形成，在齿条驱动机构的作用下，齿条沿滚轮轴承组形成的圆形导轨进行圆周运动；上下毛刷机构分别安装在上下齿条上，每个齿条上安装有至少两组毛刷机构。6.如权利要求5所述的一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:所述导向杆为绝缘性材料，且导向杆长度不干涉毛刷清扫路径；所述齿条为半圆形，对称分布在半圆盘上下两侧。7.如权利要求5所述的一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:所述齿条驱动机构固定在半圆盘上，每个半圆盘上安装有至少一组齿条驱动机构，当设计为每个半圆盘有一个齿条驱动机构时，为保证半圆形齿条在经过两齿条驱动机构时衔接顺利，两齿条驱动机构的分布角度小于180°。8.如权利要求5所述的一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:所述齿条驱动机构，包括齿条驱动电机、对称齿轮、齿轮轴及电机座；齿条驱动电机固定在电机座上，电机座固定在半圆盘上，齿条驱动电机输出轴经过齿轮轴与对称齿轮连接，对称齿轮分别与上下两对称齿条配合，在驱动电机轴旋转时，上下对称齿条可同步进行周向运动； 所述上下毛刷机构，包括舵机座、舵机、毛刷电机、毛刷电机座、电机座连接、轴盘和毛刷，所述毛刷分为上下毛刷两种；毛刷通过轴盘连接在毛刷电机输出轴末端，毛刷电机固定在毛刷电机座内部，并通过电机座连接固定在舵机上，舵机通过舵机座固定在齿条上，当舵机轴旋转时，带动毛刷在绝缘子片径向面摆动，在毛刷电机轴旋转时，带动毛刷沿自身轴线进行自转。9.如权利要求1所述的一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:所述检测机构用以监测机器人运行状况、绝缘子串表面裂纹及污秽、周围金具，判定极限位置及检测相应数据，包含摄像头、限位装置和绝缘子检测装置；绝缘子检测装置包括探针驱动机构、固定架和检测探针，所述探针驱动机构包含驱动舵机、摆臂、曲柄连杆和旋转轴，带动检测探针来回摆动，所述检测探针至少有两个，相邻探针距离为两片绝缘子轴向长度。10.如权利要求1所述的一种绝缘子清扫机器人系统，其特征是:所述控制系统包括机器人本体控制系统和遥控器，机器人本体控制系统接收遥控器的指令来完成相应的动作，同时将自身的状态信息和指令反馈给遥控器，遥控器采集操作面板的动作，编辑指令发送给机器人，同时接收机器人的状态、指令信息。
【文档编号】B08B1-04GK204276404SQ201420740112
【发明者】仲亮, 郭锐, 贾娟, 傅孟潮, 雍军, 赵金龙, 程志勇, 张峰, 贾永刚, 高郎宏 [申请人]国家电网公司, 国网山东省电力公司电力科学研究院, 山东鲁能智能技术有限公司