[发明专利]用于测试架空输电线路舞动性能的转动输入式机器人

说明书

技术领域

本发明属于架空输电线路性能测试机器人领域，尤其涉及一种用于测试架空输电线路舞动性能的转动输入式机器人。

背景技术

当水平方向的风吹到因覆冰而变为非圆断面的输电导线时，将产生一定的空气动力，在一定的件下，会诱发导线产生低频(约为0.1-3Hz)、大振幅(约为导线直径的5～300倍)的自激振动。舞动产生的危害是多方面的，轻者发生闪络、跳闸，重者造成金具及绝缘子损坏，导线断骨、断线，杆塔螺栓松动、脱落，甚至倒塔，从而导致重大电网事故。

舞动发生的情况下，导线能经受住舞动的次数是衡量导线性能的重要指标，对输电线路防舞工作也有重要的参考价值。根据大量的观测资料可知，导线舞动的轨迹在垂直于导线轴线的截面内呈椭圆形。椭圆的长轴与铅垂方向的夹角在0°～90°间变化，而长轴与短轴的长度之比一般在2∶1～5∶1的范围内。经对现有技术文献的检索发现，可以利用机械装置实现测试架空线舞动性能的目的。例如，专利号为ZL200420110381.0的中国实用新型专利公开了一种测试架空线舞动性能的试验机，其利用一只马达输出轴输出动力，通过曲柄连杆机构、动力传动机构等可以合成椭圆运动的轨迹。该方案通过分别调整两个滑块在两个滑槽中的位置实现椭圆轨迹长短轴比例的变化、通过调节两个滑槽中心线的相对角度可以实现斜的椭圆轨迹。该方案中的测试机运行时，椭圆轨迹不能在线调整。如需调整该椭圆轨迹，必须停机后才能进行调节。由于该方案仅采用了一个马达，椭圆轨迹长短轴比例以及椭圆轨迹倾斜程度的调节均需手动或者通过其他动力装置实现，增加了该方案使用的复杂性。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于测试架空输电线路舞动性能的转动输入式机器人，该机器人不但可以提高机器人的刚度，还可以承受测试输电线路舞动时的大载荷。

为此，本发明提出了一种用于测试架空输电线路舞动性能的转动输入式机器人，该机器人包括机架和末端执行器，其改进之处在于：所述末端执行器的一侧通过第一分支与机架相连接、其另一侧通过第二分支I或第二分支II与机架相连接，所述第一分支包括两个第一连架杆、两个第一连杆和第一连接件；所述第二分支I包括两个第二连架杆、第二连杆和第二连接件；所述第二分支II包括第三连杆、第三连架杆和用于连接第三连杆与第三连架杆的移动副。

其中，所述第一分支中的两个第一连架杆通过第一转动副与机架和第一连接件相连接构成第一套平行四杆机构；所述第一分支中的两个第一连杆通过第二转动副分别与第一连接件和末端执行器相连接构成第二套平行四杆机构。

其中，所述第二分支I中的两个第二连架杆通过第三转动副分别与第二连接件和机架相连接构成第三套平行四杆机构；所述第二连杆通过第四转动副分别与第二连接件和末端执行器相连接。

其中，所述第一转动副、第二转动副和第三转动副均由轴和轴承构成。

其中，所述第一转动副、第二转动副、第三转动副与第四转动副的轴线相互平行。

其中，所述第二分支II中的第三连杆通过移动副与第三连架杆相连，所述第三连杆通过一个第五转动副与末端执行器相连，所述第三连架杆通过另一第五转动副与机架相连。

其中，所述移动副包括活塞和液压缸。

其中，所述第一转动副、第二转动副与第五转动副的轴线相互平行。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的机器人不但可以提高机器人的刚度，还增大了机器人的负载能力，有利于其承受测试输电线路舞动时的大载荷，尤其采用平行四杆机构构成的机器人，效果更为显著；

2、本发明的机器人通过转动副驱动机器人进行转动输入，方便转动副的安装布置，降低了机器人的惯性负载，使其安装布置更加方便；

3、本发明的机器人的末端执行器不具有转动运动，仅具有平面内的移动，可以降低编制机器人控制程序的复杂程度。

附图说明

图1是本发明实施例1中机器人的结构示意图；

图2是末端执行器的结构示意图；

图3是第一连架杆、第一连杆和第二连架杆的结构示意图；

图4是第一连接件的结构示意图；

图5是第二连接件的结构示意图；

图6是本发明实施例2中机器人的结构示意图；