一种分体式涂覆机器人及自动上下线方法转让专利

申请号 : CN202210093174.1

文献号 : CN114405736B

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相似专利:

发明人 : 张英磊衣晓波李孟超

申请人 : 南京汉启智能科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种分体式涂覆机器人及自动上下线方法,包括涂料挤压模组、无人机、机器人行走模组及调位机构;所述涂料挤压模组置于调位机构上,机器人行走模组配合安装在调位机构上,且机器人行走模组、涂料挤压模组均可与调位机构分离;所述调位机构用于机器人行走模组、涂料挤压模组的位置调节;所述机器人行走模组用于在裸导线上行走和涂覆,且机器人行走模组在裸导线上行走时,无人机可携带涂料挤压模组跟随机器人行走模组随动。本发明将机器人行走模组与涂料挤压模组分开,与其他涂覆机器人相比,极大降低了架设在导线上设备的重量与高度,能够适应复杂的导线结构。

权利要求 :

1.一种分体式涂覆机器人,其特征在于:包括涂料挤压模组(1)、无人机(2)、机器人行走模组(3)及调位机构(4);

所述涂料挤压模组(1)置于调位机构(4)上,机器人行走模组(3)配合安装在调位机构(4)上,且机器人行走模组(3)、涂料挤压模组(1)均可与调位机构(4)分离;

所述调位机构(4)用于机器人行走模组(3)、涂料挤压模组(1)的位置调节;

所述机器人行走模组(3)用于在裸导线上行走和涂覆,且机器人行走模组(3)在裸导线上行走时,无人机(2)可携带涂料挤压模组(1)跟随机器人行走模组(3)随动;

所述涂料挤压模组(1)连接机器人行走模组(3)、用于向机器人行走模组(3)输入涂料;

所述涂料挤压模组(1)包括固定架(11)、涂料罐(12)、推料电机(13)及推料丝杆(14);

所述固定架(11)与无人机(2)连接;

所述推料电机(13)固定安装在固定架(11)一侧、且推料电机(13)的输出端穿过固定架(11),所述推料电机(13)通过皮带轮和皮带的配合、及在皮带轮内部设置有与推料丝杆(14)适配的丝杆螺母来驱动推料丝杆(14)的前后伸缩;

涂料罐(12)设于固定架(11)内部,所述的推料丝杆(14)滑动安装在涂料罐(12)上,且推料丝杆(14)置于涂料罐(12)内部的一端固定安装有内活塞,推料丝杆(14)的伸缩带动内活塞在涂料罐(12)内部移动;

所述机器人行走模组(3)包括行走模块(31);

所述行走模块(31)包括模组支撑架(311)、行走支撑板(312)、行走轮(313)、卡扣驱动气缸(314)、卡扣(315)、行走电机(316)、视觉系统(317)、电池(318)和通信模块(319);

所述模组支撑架(311)设于调位机构(4)上;

所述行走支撑板(312)垂直安装在模组支撑架(311)上;

所述视觉系统(317)包括视觉相机和激光传感器,视觉相机和激光传感器均设于行走支撑板(312)上,视觉相机和激光传感器用于观察裸导线的涂覆情况、用于裸导线的定位;

所述卡扣驱动气缸(314)固定在行走支撑板(312)的一侧,所述卡扣驱动气缸(314)输出端连接有卡扣(315)、且用于驱动卡扣(315)移动至锁定待涂覆的裸导线;

行走轮(313)转动连接在行走支撑板(312)上,所述行走电机(316)安装在行走支撑板(312)上;

所述行走电机(316)通过皮带和皮带轮的配合带动两个行走轮(313)转动,使得行走模块(31)可在裸导线上行走;

电池(318)和通信模块(319)均设于模组支撑架(311)上,电池(318)用于为机器人行走模组(3)的各模块或部件提供电源,通信模块(319)用于与地面通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种分体式涂覆机器人,其特征在于:所述机器人行走模组(3)还包括涂覆模块(32),所述涂覆模块(32)包括合拢气缸安装座(321)、合拢气缸(322)、喷嘴上走线轮(323)、喷嘴下走线轮(324)、上喷涂头(325)和下喷涂头(326);

所述合拢气缸安装座(321)、喷嘴上走线轮(323)及上喷涂头(325)均安装在行走支撑板(312)上,合拢气缸(322)安装在合拢气缸安装座(321)上;

所述下喷涂头(326)安装在合拢气缸(322)的输出端,且下喷涂头(326)设于上喷涂头(325)正下方;

所述上喷涂头(325)和下喷涂头(326)分别通过涂料软管连接涂料罐(12);

所述下喷涂头(326)上安装有喷嘴下走线轮(324),所述上喷涂头(325)上安装有喷嘴上走线轮(323),所述喷嘴上走线轮(323)位于喷嘴下走线轮(324)的正上方;

合拢气缸(322)用于驱动上喷涂头(325)与下喷涂头(326)的合拢、用于驱动喷嘴上走线轮(323)与喷嘴下走线轮(324)的合拢。

3.根据权利要求2所述的一种分体式涂覆机器人,其特征在于:所述调位机构(4)包括抬升装置和上下线模组(41);

所述固定架(11)放置在该抬升装置上;

上下线模组(41)用于行走模块(31)的位置调节;所述上下线模组(41)包括一层底板(411)、二层底板(412)、支撑安装板(413)、三层底板(414)及支架(415),一层底板(411)设于抬升装置上;

所述模组支撑架(311)通过定位销钉和定位销孔的配合设置在支架(415)顶部;

所述二层底板(412)平行且可移动地设于一层底板(411)上,二层底板(412)可沿着一层底板(411)的长度方向移动;

所述支撑安装板(413)平行且可移动地设于二层底板(412)上,支撑安装板(413)可沿着二层底板(412)的长度方向且与二层底板(412)移动方向相垂直的方向移动;

所述三层底板(414)垂直固定在支撑安装板(413)上,所述支架(415)垂直且可移动地设于三层底板(414)上,且支架(415)可沿着三层底板(414)的长度方向移动。

4.根据权利要求3所述的一种分体式涂覆机器人,其特征在于:所述一层底板(411)、二层底板(412)及三层底板(414)上分别设置有一个丝杆组件(416),三个丝杆组件(416)分别用于调节和固定二层底板(412)、支撑安装板(413)及支架(415)的移动;

所述丝杆组件(416)包括丝杆电机安装板(4164)和丝杆安装座(4161),所述丝杆电机安装板(4164)和丝杆安装座(4161)之间转动连接有调节丝杆(4163),所述调节丝杆(4163)一端穿过丝杆电机安装板(4164);所述丝杆电机安装板(4164)上固定有丝杆电机(4162),所述丝杆电机(4162)通过皮带和皮带轮的配合带动调节丝杆(4163)的转动,所述调节丝杆(4163)的外部套设有滑块螺母(4165)。

5.根据权利要求4所述的一种分体式涂覆机器人,其特征在于:所述抬升装置为升降平台(42)结构或斗臂车(43)结构。

6.根据权利要求5所述的一种分体式涂覆机器人,其特征在于:所述一层底板(411)与二层底板(412)之间、所述二层底板(412)与支撑安装板(413)之间、所述三层底板(414)与支架(415)之间均连接有滑块模块(4167)。

7.根据权利要求6所述的一种分体式涂覆机器人,其特征在于:所述滑块模块(4167)采用线性导轨装置。

8.如权利要求7所述的一种分体式涂覆机器人自动上下线方法,其特征在于,步骤如下:步骤S1,机器人行走模组(3)通过定位销钉、定位销孔配合安装在调位机构(4)上,无人机(2)连接在涂料挤压模组(1)上方、且涂料挤压模组(1)置于调位机构(4)合适位置处;

步骤S2,调位机构(4)将机器人行走模组(3)和涂料挤压模组(1)向裸导线方向抬升运动,通过视觉相机和激光传感器实现对裸导线的位置检测和确定,控制调位机构(4)的上下线模组(41)使得行走模块(31)的行走轮(313)挂设在裸导线上;

步骤S3,合拢气缸(322)驱动喷嘴上走线轮(323)和喷嘴下走线轮(324)合拢、使得上喷涂头(325)和下喷涂头(326)合拢,并且卡扣驱动气缸(314)驱动卡扣(315)移动至卡紧裸导线;

步骤S4,无人机(2)起飞并处于悬停状态,同时抬升装置下降,使得涂料挤压模组(1)和机器人行走模组(3)完全脱离调位机构(4)后开始涂覆作业;

步骤S5,驱动行走模块(31)在裸导线上行走,无人机(2)携带涂料挤压模组(1)随动,并通过涂料挤压模组(1)与涂覆模块(32)的配合对裸导线进行涂覆作业;

步骤S6,涂覆作业完成后,控制行走轮(313)停止转动、控制无人机(2)处于悬停状态;

步骤S7,控制调位机构(4)驱动上下模组的支架(415)靠近机器人行走模组(3)下方的合适高度,且调位机构(4)不与涂料挤压模组(1)底部相接触,并通过在支架(415)上预先设置的视觉相机来识别机器人行走模组(3)的底部位置,并控制上下线模组(41)的支架(415)与机器人行走模组(3)重新定位配合;

步骤S8,合拢气缸(322)驱动上喷涂头(325)与下喷涂头(326)分离、驱动喷嘴上走线轮(323)与喷嘴下走线轮(324)分离,并且卡扣驱动气缸(314)驱动卡扣(315)移动松开对裸导线的卡紧;

步骤S9,控制上下线模组(41)驱动机器人行走模组(3)移动,使得机器人行走模组(3)完全脱离裸导线、且使得上下线模组(41)的上下移动与裸导线互不干涉,同时无人机(2)携带涂料挤压模组(1)放置在调位机构(4)上后停止工作;

步骤S10,控制调位机构(4)的抬升装置带动涂料挤压模组(1)、机器人行走模组(3)自动下线。

说明书 :

一种分体式涂覆机器人及自动上下线方法

技术领域

[0001] 本发明涉及导线涂覆技术领域,具体为一种分体式涂覆机器人及自动上下线方法。

背景技术

[0002] 近年来,伴随着城乡建设的大力发展和建设,城乡对于用电需求有了更大的提高,大批量的电力基础建设保证了居民生活及工业用电的同时,也逐渐增加了电力安全隐患。因为城乡供电方式主要以10kV架空导线输送电能,主要采用的导线材料为裸导线及绝缘导线。而随着老百姓对住房、交通等需求也在增大,很多城乡居民在原先的房屋上扩建新楼层、扩大面积,这就出现了电力设施建设和城乡建设交叉矛盾的问题,新修的房屋、公路可能对原先架设的10kV配电线路安全距离不足,造成严重的安全隐患。原有的安全隐患处理方式主要分为停电更换电杆位置、停电将原10kV裸导线更换为10kV绝缘线或重新规划供电线路拆除老旧隐患线路等方法。但上述方法需要长时间的停电工作,大量人力物力的投入且伴随着施工过程中存在的施工安全隐患,效率低下且事倍功半。现阶段随着10kV配电带电作业的普及,一种采用10kV配电带电作业方式配合导线涂覆机器人将裸导线改绝缘线的方式开始逐渐改善这一现状。
[0003] 目前,部分地区的电线排列采用上、中、下的方式,对涂覆机器人的重量及高度要求比较高,因为机器人挂到点线上会产生弧垂,导致相间距离变小,再加上机器人本身的高度,容易导致相间短路的故障。目前涂覆机器人主要通过两种方式来上下线,一种是通过无人机携带至线上,此种方法操作繁琐,增加了上线机构,导致机器本身的重量增加;另一种是操作人员通过绝缘斗臂车将机器人挂上去,这种操作人员要进行带电作业,存在安全风险。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种分体式涂覆机器人及自动上下线方法,极大减轻挂设在导线上设备的重量,同时便于实现自动上下线。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种分体式涂覆机器人,包括涂料挤压模组、无人机、机器人行走模组及调位机构;
[0006] 所述涂料挤压模组置于调位机构上,机器人行走模组配合安装在调位机构上,且机器人行走模组、涂料挤压模组均可与调位机构分离;
[0007] 所述调位机构用于机器人行走模组、涂料挤压模组的位置调节;
[0008] 所述机器人行走模组用于在裸导线上行走和涂覆,且机器人行走模组在裸导线上行走时,无人机可携带涂料挤压模组跟随机器人行走模组随动;
[0009] 所述涂料挤压模组连接机器人行走模组、用于向机器人行走模组输入涂料。
[0010] 进一步的,所述涂料挤压模组包括固定架、涂料罐、推料电机及推料丝杆;所述固定架与无人机连接;
[0011] 所述推料电机固定安装在固定架一侧,且推料电机的输出端穿过固定架,所述推料电机通过皮带轮和皮带的配合、及在皮带轮内部设置有与推料丝杆适配的丝杆螺母来驱动推料丝杆的前后伸缩;
[0012] 涂料罐设于固定架内部,所述的推料丝杆滑动安装在涂料罐上,且推料丝杆置于涂料罐内部的一端固定安装有内活塞,推料丝杆的伸缩带动内活塞在涂料罐内部移动。
[0013] 进一步的,所述机器人行走模组包括行走模块;
[0014] 所述行走模块包括模组支撑架、行走支撑板、行走轮、卡扣驱动气缸、卡扣、行走电机、视觉系统、电池和通信模块;
[0015] 所述模组支撑架设于调位机构上;
[0016] 所述行走支撑板垂直安装在模组支撑架上;
[0017] 所述视觉系统包括视觉相机和激光传感器,视觉相机和激光传感器均设于行走支撑板上,视觉相机和激光传感器用于观察裸导线的涂覆情况、用于裸导线的定位;
[0018] 所述卡扣驱动气缸固定在行走支撑板的一侧,所述卡扣驱动气缸输出端连接有卡扣、且用于驱动卡扣移动至锁定待涂覆的裸导线;
[0019] 行走轮转动连接在行走支撑板上,所述行走电机安装在行走支撑板上;
[0020] 所述行走电机通过皮带和皮带轮的配合带动两个行走轮转动,使得行走模块可在裸导线上行走;
[0021] 电池和通信模块均设于模组支撑架上,电池用于为机器人行走模组的各模块或部件提供电源,通信模块用于与地面通信连接。
[0022] 进一步的,所述机器人行走模组还包括涂覆模块,所述涂覆模块包括合拢气缸安装座、合拢气缸、喷嘴上走线轮、喷嘴下走线轮、上喷涂头和下喷涂头;
[0023] 所述合拢气缸安装座、喷嘴上走线轮及上喷涂头均安装在行走支撑板上,合拢气缸安装在合拢气缸安装座上;
[0024] 所述下喷涂头安装在合拢气缸的输出端,所述下喷涂头设于上喷涂头正下方;
[0025] 所述上喷涂头和下喷涂头分别通过涂料软管连接涂料罐;
[0026] 所述下喷涂头上安装有喷嘴下走线轮,所述上喷涂头上安装有喷嘴上走线轮,所述喷嘴上走线轮位于喷嘴下走线轮的正上方;
[0027] 合拢气缸用于驱动上喷涂头与下喷涂头的合拢、用于驱动喷嘴上走线轮与喷嘴下走线轮的合拢。
[0028] 进一步的,所述调位机构包括抬升装置和上下线模组;
[0029] 所述固定架放置在该抬升装置上;
[0030] 上下线模组用于行走模块的位置调节;所述上下线模组包括一层底板、二层底板、支撑安装板、三层底板及支架,一层底板设于抬升装置上;
[0031] 所述模组支撑架通过定位销钉和定位销孔配合设置在支架顶部;
[0032] 所述二层底板平行且可移动地设于一层底板上,二层底板可沿着一层底板的长度方向移动;
[0033] 所述支撑安装板平行且可移动地设于二层底板上,支撑安装板可沿着二层底板的长度方向且与二层底板移动方向相垂直的方向移动;
[0034] 所述三层底板垂直固定在支撑安装板上,所述支架垂直且可移动地设于三层底板上,且支架可沿着三层底板的长度方向移动。
[0035] 进一步的,所述一层底板、二层底板及三层底板上分别设置有一个丝杆组件,三个丝杆组件分别用于调节和固定二层底板、支撑安装板及支架的移动;
[0036] 所述丝杆组件包括丝杆电机安装板和丝杆安装座,所述丝杆电机安装板和丝杆安装座之间转动连接有调节丝杆,所述调节丝杆一端穿过丝杆电机安装板;所述丝杆电机安装板上固定有丝杆电机,所述丝杆电机通过皮带和皮带轮的配合带动调节丝杆的转动,所述调节丝杆的外部套设有滑块螺母。
[0037] 进一步的,所述抬升装置为升降平台结构或斗臂车结构。
[0038] 进一步的,所述一层底板与二层底板之间连接有滑块模块;所述二层底板与支撑安装板之间连接有滑块模块;所述三层底板与支架之间也连接有滑块模块。
[0039] 进一步的,所述滑块模块采用线性导轨装置。
[0040] 一种分体式涂覆机器人自动上下线方法,其特征在于,其步骤如下:
[0041] 步骤S1,机器人行走模组通过定位销钉、定位销孔配合安装在调位机构上,无人机连接在涂料挤压模组上方、且涂料挤压模组置于调位机构合适位置处;
[0042] 步骤S2,调位机构同步抬升上机器人行走模组和涂料挤压模组至靠近裸导线的高度,通过视觉相机和激光传感器实现对裸导线的位置检测和确定,控制调位机构的上下线模组使得行走模块的行走轮挂设在裸导线上;
[0043] 步骤S3,驱动合拢气缸使得喷嘴上走线轮和喷嘴下走线轮合拢、使得上喷涂头和下喷涂头合拢,并驱动卡扣驱动气缸使得卡扣移动至卡紧裸导线;
[0044] 步骤S4,无人机起飞并处于悬停状态,同时抬升装置下降,使得涂料挤压模组和机器人行走模组完全脱离调位机构后开始涂覆作业;
[0045] 步骤S5,驱动行走模块在裸导线上行走,无人机携带涂料挤压模组随动,并通过涂料挤压模组与涂覆模块的配合对裸导线进行涂覆作业;
[0046] 步骤S6,涂覆作业完成后,控制行走轮停止转动、控制无人机处于悬停状态;
[0047] 步骤S7,控制调位机构使得上下模组的支架靠近机器人行走模组下方的合适高度,且调位机构不与涂料挤压模组底部相接触,并通过在支架上预先设置的视觉相机来识别机器人行走模组的底部位置,并控制上下线模组的支架与机器人行走模组重新定位配合;
[0048] 步骤S8,通过合拢气缸驱动上喷涂头与下喷涂头分离、驱动喷嘴上走线轮与喷嘴下走线轮分离,并且卡扣驱动气缸驱动卡扣移动松开对裸导线的卡紧;
[0049] 步骤S9,控制上下线模组驱动机器人行走模组移动,使得机器人行走模组完全脱离裸导线、且使得上下线模组的上下移动与裸导线互不干涉,同时无人机携带涂料挤压模组放置在调位机构上后停止工作;
[0050] 步骤S10,控制调位机构的抬升装置带动涂料挤压模组、机器人行走模组自动下线。
[0051] 与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
[0052] 1、便于引导机器人行走模组的上下线操作;
[0053] 2、将机器人行走模组与涂料挤压模组分开,与其他涂覆机器人相比,极大的降低了重量与高度,能够适应复杂的导线结构;
[0054] 3、便于通过人工在地面操控作业,避免了人工高空带电作业的风险。
[0055] 4、设计精巧,能够适应复杂的线路结构。

附图说明

[0056] 附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0057] 图1是本发明的整体结构示意图;
[0058] 图2是本发明无人机与涂料挤压模组的连接示意图;
[0059] 图3是本发明涂料挤压模组与机器人行走模组的配合示意图;
[0060] 图4是本发明上下线模组与机器人行走模组的连接示意图;
[0061] 图5是本发明行走模块、涂覆模块的安装示意图;
[0062] 图6是本发明行走模块、涂覆模块的结构示意图;
[0063] 图7是本发明上下线模组的结构示意图;
[0064] 图8是本发明滑块螺母的安装示意图;
[0065] 图9是本发明斗臂车与涂料挤压模组的配合示意图;
[0066] 图中:1、涂料挤压模组;11、固定架;12、涂料罐;13、推料电机;14、推料丝杆;2、无人机;3、机器人行走模组;31、行走模块;311、模组支撑架;312、行走支撑板;313、行走轮;314、卡扣驱动气缸;315、卡扣;316、行走电机;317、视觉系统;318、电池;319、通信模块;32、涂覆模块;321、合拢气缸安装座;322、合拢气缸;323、喷嘴上走线轮;324、喷嘴下走线轮;
325、上喷涂头;326、下喷涂头;4、调位机构;41、上下线模组;411、一层底板;412、二层底板;
413、支撑安装板;414、三层底板;415、支架;416、丝杆组件;4161、丝杆安装座;4162、丝杆电机;4163、调节丝杆;4164、丝杆电机安装板;4165、滑块螺母;4167、滑块模块;42、升降平台;
43、斗臂车。

具体实施方式

[0067] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0068] 请参阅图1‑图9,本发明提供技术方案:一种分体式涂覆机器人,包括机器人行走模组3、涂料挤压模组1、无人机2及调位机构4;涂料挤压模组1置于调位机构4上、且连接无人机2,调位机构4用于对涂料挤压模组1的支撑,无人机2起飞可带动涂料挤压模组1可脱离调位机构4;机器人行走模组3配合安装在调位机构4上,具体采用定位销钉和定位销孔的配合方式,使得机器人行走模组3与调位机构4分离;调位机构4用于机器人行走模组3、涂料挤压模组1的位置调节;涂料挤压模组1连接机器人行走模组3,机器人行走模组3用于在裸导线上行走和涂覆,且机器人行走模组3在裸导线上行走时,无人机2可携带涂料挤压模组1跟随机器人行走模组3随动,即机器人行走模组3在裸导线上行走过程中,无人机2可携带涂料挤压模组1跟随机器人行走模组3同步移动,行走速度保持同步,从而保证能够持续向机器人行走模组3输入涂料。
[0069] 涂料挤压模组1包括固定架11、涂料罐12、推料电机13、推料丝杆14、推料电机13;固定架11与无人机2连接,且固定架11放置在调位机构4上;推料电机13固定安装在固定架
11一侧,且推料电机13的输出端穿过固定架11;涂料罐12固定安装在固定架11内部,推料丝杆14滑动安装在涂料罐12上,且推料丝杆14置于涂料罐12内部的一端固定安装有活塞,推料丝杆14的伸缩带动活塞推动涂料罐12的内活塞;推料电机13通过皮带轮和皮带的配合、及在皮带轮内部设置有与推料丝杆14适配的丝杆螺母来驱动推料丝杆14的前后伸缩,具体地,推料电机13的输出端套设有皮带轮,另外在推料丝杆14的外部也套设有皮带轮,且推料丝杆14对应的皮带轮内部还固定有螺母,螺母通过螺纹配合在推料丝杆14的外部,而各皮带轮之间缠绕皮带进行传动,因此当推料电机13启动时,可带动推料丝杆14的前后伸缩,另外涂料挤压模组1上设置有可充电电池,为推料电机13提供电源。
[0070] 涂料罐12输出端通过涂料软管连接到机器人行走模组3,通过推料电机13带动推料丝杆14的前后伸缩,推料丝杆14的伸缩可带动涂料罐12的内活塞移动,内活塞挤压涂料,且在涂料软管下导入至机器人行走模组3。
[0071] 机器人行走模组3包括行走模块31,行走模块31由模组支撑架311、行走支撑板312、行走电机316、视觉系统317、电池318、通信模块319、行走轮313组成;模组支撑架311设于调位机构4上;行走支撑板312垂直安装在模组支撑架311上;行走轮313转动连接在行走支撑板312上,行走轮313的数量可设置为两个或多个,行走电机316通过皮带和皮带轮的配合带动各个行走轮313转动、用于驱动行走模块31在待涂覆的裸导线上行走;具体地,各行走轮313分别通过一根转轴实现转动设于行走支撑板312上,各转轴的外部套设有皮带轮,行走电机316安装在行走支撑架上、且其输出端也套设有皮带轮,各皮带轮之间通过皮带连接,因此通过行走电机316可带动各行走轮313的同步旋转,当行走轮313卡接在裸导线上后,通过摩擦力即可实现行走模块31在裸导线上行走,即实现机器人行走模组3的行走。
[0072] 视觉系统317包括视觉相机和激光传感器,视觉相机和激光传感器均设于行走支撑板312上,视觉相机和激光传感器用于观察裸导线的涂覆情况、用于裸导线的定位。
[0073] 行走支撑板312上还安装有卡扣驱动气缸314,卡扣驱动气缸314输出活塞杆连接有卡扣315,卡扣驱动气缸314用于驱动卡扣315移动至锁定待涂覆的裸导线;电池318、通信模块319均设于固定架11上,电池318采用可充电电池318、且用于为机器人行走模组3上各模块或部件提供电源;通信模块319用于与地面通信连接,地面上采用控制板通过无线通信方式控制上下线模组41和涂覆模组的各模块部件的工作。
[0074] 机器人行走模组3还包括涂覆模块32,涂覆模块32包括合拢气缸安装座321、合拢气缸322、喷嘴上走线轮323、喷嘴下走线轮324、上喷涂头325、下喷涂头326;合拢气缸安装座321、喷嘴上走线轮323、上喷涂头325均安装在行走支撑板312上,合拢气缸322设于合拢气缸安装座321上,而下喷涂头326安装在合拢气缸322的输出端,下喷涂头326设于上喷涂头325的正下方;上喷涂头325和下喷涂头326是与涂料罐12输出端连接的涂料软管相连接,从而实现与涂料罐12连通,当推料丝杆14移动带动内活塞挤压涂料时,将涂料挤压导入至上喷涂头325和下喷涂头326内部,上喷涂头325和下喷涂头326喷射涂料用于涂覆工作。
[0075] 下喷涂头326上安装有喷嘴下走线轮324,上喷涂头325上安装有喷嘴上走线轮323,喷嘴上走线轮323和喷嘴下走线轮324均可旋转,喷嘴上走线轮323位于喷嘴下走线轮
324的正上方;下喷涂头326上安装有喷嘴下走线轮324,上喷涂头325上安装有喷嘴上走线轮323,喷嘴上走线轮323位于喷嘴下走线轮324的正上方;合拢气缸322用于驱动上喷涂头
325与下喷涂头326配合、用于驱动喷嘴上走线轮323与喷嘴下走线轮324的配合合拢,喷嘴上走线轮323和喷嘴下走线轮324的配合合拢,用于卡紧在裸导线的上下两侧实现对裸导线的夹持,且在将机器人行走模组3挂设裸导线前,上喷涂头325和下喷涂头326为分开状态,喷嘴上走线轮323和喷嘴下走线轮324之间也为分开状态、且在分开状态下,喷嘴上走线轮
323和喷嘴下走线轮324之间的间距大于待涂覆裸导线直径,因此可便于将移动涂覆模组使得裸导线位于喷嘴上走线轮323和喷嘴下走线轮324之间。
[0076] 调位机构4包括抬升装置和上下线模组41,固定架11放置在该抬升装置上,上下线模组41用于行走模块31的位置调节,使得行走模块31可沿X轴、Y轴或Z轴方向上进行移动;抬升装置采用升降平台42或者斗臂车43,升降平台42采用自带万向轮的升降平台42,可便于移动;升降平台42或斗臂车43均可用于将上下线模组41抬升、下降。
[0077] 而上下线模组41包括一层底板411、二层底板412、支撑安装板413、三层底板414及支架415,模组支撑架311通过定位销钉和定位销孔配合设置在支架415顶部,具体地在模组支撑架311设置‑个定位销孔,在支架415的对应位置处设置对应的定位销钉,通过各定位销钉配合在各定位销孔内,实现对模组支撑架311的限位,同时定位销钉、销孔的配合还便于模组支撑架311与支架415的分离,从而便于机器人行走模组3与调位机构4的分离和配合。
[0078] 支架415上也安装有视觉相机(图中未画出),该视觉相机用于识别行走模块31上的模组支撑架311的底部结构,用于对行走模块31的位置识别和确定,从而便于控制上下线模组41的支架415快速移动至与行走模块31相配合,且该涂覆机器人对所有模组的控制操作均通过人工在地面通过控制平板进行,可避免了人工高空带电作业的风险。
[0079] 二层底板412平行且可移动地设于一层底板411上,二层底板412可沿着一层底板411的长度方向移动;支撑安装板413平行且可移动地设于二层底板412上,支撑安装板413可沿着二层底板412的长度方向且与二层底板412移动方向相垂直的方向移动;三层底板
414垂直固定在支撑安装板413上,支架415垂直且可移动地设于三层底板414上,且支架415可沿着三层底板414的长度方向上移动;三层底板414垂直固定在支撑安装板413上,支架
415移动设于三层底板414上,且支架415可沿着三层底板414的长度方向上移动;一层底板
411的长度方向与二层底板412的长度方向相垂直,三层底板414的长度方向与一层底板411长度方向、二层底板412长度方向均垂直,因此支架415实现了空间X轴、Y轴及Z轴方向上的移动,实现了对支架415的位置调节,从而实现涂覆模组的位置调节,方便将涂覆模组挂设卡接在裸导线上。
[0080] 一层底板411、二层底板412及三层底板414上分别设置有一个丝杆组件416,三个丝杆组件416分别用于调节和固定二层底板412、支撑安装板413及支架415的移动;丝杆组件416包括丝杆电机安装板4164和丝杆安装座4161,丝杆电机安装板4164和丝杆安装座4161之间连接有调节丝杆4163,调节丝杆4163一端穿过丝杆电机安装板4164,调节丝杆
4163与丝杆安装座4161及丝杆电机安装板4164之间分别通过轴承活动连接,使得调节丝杆
4163可转动;二层底板412对应丝杆组件416上的丝杆电机安装板4164、丝杆安装座4161设于二层底板412顶部中间位置,二层底板412对应丝杆组件416上的丝杆电机安装板4164、丝杆安装座4161设于二层底板412顶部中间位置;同理,三层底板414对应的丝杆电机安装板
4164、丝杆安装座4161设于三层底板414的一侧中间位置。
[0081] 丝杆电机安装板4164上固定有丝杆电机4162,丝杆电机4162通过皮带和皮带轮的配合带动调节丝杆4163的转动,调节丝杆4163的外部套设有滑块螺母4165,二层底板412对应丝杆组件416上的丝杆组件416与二层底板412固定连接,二层底板412对应丝杆组件416上的滑块螺母4165与支撑安装板413固定连接,而三层底板414对应丝杆组件416上的滑块螺母4165是与支架415固定连接;另外,二层底板412与二层底板412之间连接有滑块模块4167;二层底板412与支撑安装板413之间连接有滑块模块4167;三层底板414与支架415之间也连接有滑块模块4167;滑块模块4167采用线性导轨装置,通过各丝杆电机4162带动各调节丝杆4163的旋转可带动各滑块螺母4165的移动,从而实现对二层底板412、支撑安装板
413及支架415的位置调节和固定,从而实现对机器人行走模组3位置的精确调整。
[0082] 该分体式涂覆机器人自动上下线方法如下:
[0083] 步骤S1,机器人行走模组3通过定位销钉、定位销孔配合安装在调位机构4上,无人机2连接在涂料挤压模组1上方、且涂料挤压模组1放置在调位机构4合适位置处;
[0084] 步骤S2,调位机构4将机器人行走模组3和涂料挤压模组1向裸导线方向抬升运动,通过视觉相机和激光传感器实现对裸导线的位置检测和确定,控制调位机构4的上下线模组41使得行走模块31的行走轮313挂设在裸导线上;该步骤中裸导线的位置检测确定后,具体是通过上下线模组41对应的三个丝杆组件416来实现机器人行走模组3的位置调节,将行走模块31的行走轮313调节至位于裸导线上方、且靠近裸导线的位置,之后再次通过上下线模组41对应的三个丝杆组件416来实现机器人行走模组3的位置调节,使得行走模块31的行走轮313刚好卡接在裸导线上;
[0085] 步骤S3,合拢气缸322驱动喷嘴上走线轮323和喷嘴下走线轮324合拢、使得上喷涂头325和下喷涂头326合拢,并驱动卡扣驱动气缸314使得卡扣315移动至卡紧裸导线;
[0086] 步骤S4,无人机2起飞并处于悬停状态,同时抬升装置下降,驱动使得涂料挤压模组1和机器人行走模组3完全脱离调位机构4后开始涂覆作业;
[0087] 步骤S5,驱动行走模块31在裸导线上行走,无人机2携带涂料挤压模组1随动,并通过涂料挤压模组1与涂覆模块32的配合对裸导线进行涂覆作业;
[0088] 步骤S6,涂覆作业完成后,控制行走轮313停止转动、控制无人机2处于悬停状态;
[0089] 步骤S7,控制调位机构4驱动上下模组的支架415靠近机器人行走模组3下方的合适高度,且调位机构4不与涂料挤压模组1底部相接触,并通过在支架415上预先设置的视觉相机来识别机器人行走模组3的底部位置,并控制上下线模组41的支架415与机器人行走模组3重新定位配合;该步骤中视觉相机来识别的位置具体是模组支撑架311的底部位置,同时视觉相机识别模组支撑架311的底部结构,从而便于模组支撑架311与支架415的配合;而支架415与机器人行走模组3重新定位配合,即使得支架15上的定位销钉重新配合在模组支撑架311上的定位销孔内。
[0090] 步骤S8,合拢气缸322驱动上喷涂头325与下喷涂头326分离、驱动喷嘴上走线轮323与喷嘴下走线轮324分离,并且卡扣驱动气缸314驱动卡扣315移动松开对裸导线的卡紧;
[0091] 步骤S9,控制上下线模组41驱动机器人行走模组3移动,使得机器人行走模组3完全脱离裸导线、且使得上下线模组41的上下移动与裸导线互不干涉,同时无人机2携带涂料挤压模组1放置在调位机构4上后停止工作;
[0092] 步骤S10,控制调位机构4的抬升装置带动涂料挤压模组1、机器人行走模组3自动下线。
[0093] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0094] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。