[发明专利]一种变电站设备带电清洗机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种变电站设备带电清洗机器人，其特征在于，包括：

履带式运动平台，其用于进入变电站设备区内实现无障碍行走；履带式运动平台的中间位置固定安装有多节绝缘升降机构，其用于实现竖直方向的上下运动；多节绝缘升降机构的顶部安装有末端多自由度执行机构，末端多自由度执行机构与末端清洗装置相连，末端多自由度执行机构用于控制末端冲洗装置的运动轨迹来实现机器人的带电清洗；

履带式运动平台、多节绝缘升降机构和末端多自由度执行机构分别通过相应驱动机构与机载控制器相连，机载控制器还与机载传感器模块相连，机载传感器模块用于检测所述机器人相对于大地坐标系的实时坐标信息并传送至机载控制器；所述机载控制器被配置为：

首先判断机器人与目标冲洗支柱绝缘子之间的距离是否大于安全距离阈值，若是，则根据接收到的机器人和目标冲洗支柱绝缘子分别相对于大地坐标系的实时坐标信息和绝缘子坐标信息来计算末端多自由度执行机构的偏转角度并输出，自主控制完成对目标冲洗支柱绝缘子的自动化清洗作业；

具体为：机载控制器根据接收的机载传感器模块传送来的数据，确定多节绝缘升降机构的运动坐标系、末端多自由度执行机构偏转运动坐标系、末端多自由度执行机构俯仰运动坐标系以及目标冲洗绝缘子上的冲洗点坐标系；根据原始数据和各坐标系运算得到目标支柱绝缘子相对于履带式运动平台固结坐标系的运动学矩阵和喷头相对于履带式运动平台固结坐标系的运动学矩阵，再根据支柱绝缘子能够被冲洗的理论基础运算得到冲洗水柱的长度以及末端多自由度执行机构的运动偏转角和俯仰角。

2.如权利要求1所述的一种变电站设备带电清洗机器人，其特征在于，所述履带式运动平台与第一驱动机构相连，履带式运动平台包括车体部分和履带式悬挂部分，所述车体部分为整个机器人的载体，所述履带式悬挂部分安装在车体部分的两侧。

3.如权利要求1所述的一种变电站设备带电清洗机器人，其特征在于，所述多节绝缘升降机构包括传动机构和多节升降杆体，所述传动机构与第二驱动机构相连，多节升降杆体与传动机构相连。

4.如权利要求3所述的一种变电站设备带电清洗机器人，其特征在于，所述多节升降杆体的最上端一节或两节采用绝缘复合材料，满足机器人对多节绝缘升降机构的绝缘性能要求。

5.如权利要求1所述的一种变电站设备带电清洗机器人，其特征在于，所述末端多自由度执行机构与第三驱动机构相连，第三驱动机构为液压驱动机构，所述末端多自由度执行机构包括摆动油缸，其作为执行构件，实现左右偏摆和上下俯仰运动，可带动末端冲洗装置实现左右偏摆和上下俯仰运动。