[发明专利]针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人及方法

权利要求书

1.一种针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人，其特征是：包括车体行走机构、动力总成、垂直升降机构、水枪冲洗机构、电气控制系统；其中，所述动力总成固定于车体行走机构上端，与外壳相连接，外壳前端固定有垂直升降机构，垂直升降机构与动力总成连接，垂直升降机构的顶端固定有水枪冲洗机构，电气控制系统设置于垂直升降机构上；

所述水枪冲洗机构包括云台、电控箱和可调式水枪支架；电控箱安装于垂直升降机构上，提供云台所需电源，云台实现水枪水平及俯仰两个方向运动，可调式水枪支架连接在云台上方，水枪架上连接有水枪。

2.如权利要求1所述的一种针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人，其特征是：所述车体行走机构包括履带底盘、左行走马达、右行走马达、驱动轮、从动轮、承重轮、履带和张紧缓冲装置，左行走马达和右行走马达通过螺栓连接在履带底盘支架上，驱动轮通过驱动轴与行走马达联接，从动轮、承重轮与张紧缓冲装置分别通过旋转轴与履带底盘支架联接，履带套在驱动轮、从动轮、承重轮与张紧缓冲装置的外侧，底盘左边为液压油箱，右边为柴油箱。

3.如权利要求1所述的一种针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人，其特征是：所述垂直升降机构包括两级垂直伸缩臂、风琴箱护罩、绝缘支柱及车载控制器，垂直伸缩臂铰接与车体行走机构固定板上，绝缘支柱安装于垂直伸缩臂上端，车载控制器固定在垂直伸缩臂固定板上，风琴箱护罩将两级垂直伸缩臂、绝缘支柱及车载控制器包围在其中。

4.如权利要求1所述的一种针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人，其特征是：所述水枪冲洗机构包括云台、电控箱和可调式水枪支架；电控箱安装于绝缘支柱上，提供云台、摄像机所需电源；云台实现水枪水平及俯仰两个方向运动；可调式水枪支架铰接在云台上方，水枪架上连接有水枪、摄像机、激光测距仪。

5.如权利要求4所述的一种针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人，其特征是：所述水枪架上通过螺栓安装有跟踪摄像机，用于实时观察绝缘子水冲洗作业情况，跟踪摄像机正下方装有激光测距仪，用于实时测量水枪与水冲洗作业绝缘子的距离。

6.如权利要求5所述的一种针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人，其特征是：所述激光测距仪采用红色激光，其光源光斑为1mm*1mm，测量距离1.5m至8m，测量时间为1至5毫秒。

7.如权利要求1所述的一种针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人，其特征是：垂直升降机构安装有两级伸缩臂，两级伸缩臂的上臂通过绝缘支柱与水枪冲洗机构的工作云台相连。

8.如权利要求1所述的一种针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人，其特征是：所述电气控制系统，包括工控机和遥控系统，工控机通过无线接收机连接遥控系统，遥控系统传输的控制信号由无线接收机接收，并传输给工控机，工控机接收控制信号后发送给无线收发机，以实现对底盘左右轮运动、垂直升降机构升降及云台的转动。

9.如权利要求1所述的一种针对低空绝缘子的变电站带电水冲洗机器人，其特征是：所述车体行走机构采用轮式移动机构，轮式移动机构主要由轮式底盘、左行走马达、右行走马达、驱动轮、从动轮以及两侧的四个液压支腿组成，左行走马达和右行走马达通过螺栓连接在轮式底盘支架上，驱动轮通过驱动轴与行走马达联接，从动轮通过旋转轴与轮式底盘支架联接，轮式底盘左边为柴油箱，右边为液压油箱，液压支腿铰接在轮式底盘上。

10.一种基于权利要求1-9中任一项所述的冲洗机器人的工作方法，其特征是：具体为：

遥控系统控制工控机，使动力总成驱动车体行走机构运动，当水枪架上的激光测距仪，检测到水枪与需要冲洗的绝缘子的水平距离满足安全距离后，车载控制器控制垂直升降机构进行竖直方向上的伸缩运动，以使水枪与绝缘子之间的距离满足冲洗距离，进行冲洗；跟踪摄像机实时观察水枪的状态，遥控系统控制云台的旋转，使水枪进行水平和俯仰运动，不断调整水枪的喷射角度，以使冲洗效果达到最好。