[发明专利]一种变电站绝缘子防污闪涂料喷涂机器人系统及喷涂方法

权利要求书

1.一种变电站绝缘子防污闪涂料喷涂机器人系统，其特征在于，包括：机器人本体和喷涂工具；所述机器人本体包括升降机构，喷涂工具设于升降机构前端；所述喷涂工具包括支撑机构、环抱机构以及至少一个喷涂机构；所述环抱机构与支撑机构连接，且能够相对于支撑机构进行垂直升降运动；所述环抱机构包括环形内腔和能够沿环形内腔运动的环形件，并且，所述环形内腔下方设有环形开口；至少一个喷涂机构设于环抱机构下方，与环形件连接，能够沿环形开口随环形件运动；所述环抱机构上设有两个分辨率相同的摄像头，所述两个摄像头均朝向环抱范围内，且设于所述环抱机构所在圆的同一直径上；基于环抱机构上两个摄像头采集的待喷涂绝缘子视频，调整喷涂工具方位，使得待喷涂绝缘子位于环抱机构所在圆周范围的中心位置，具体包括：

(1)获取两个摄像头采集到的两路视频；

(2)对两路进行分析，通过卷积神经网络算法检测视频流里是否存在绝缘子，若存在绝缘子，进入步骤(3)；若不存在，调整机器人升降机构姿态，重复步骤(1)-(2)，直至能够检测到绝缘子；

(3)对两路视频流中检测到的绝缘子区域分别使用阈值分割的方法提取绝缘子连通域，并求取连通域的中心点(x1,y1)、(x2,y2)和连通域所占像素点总数Num₁、Num₂，并通过Num₁、Num₂确定连通域所占视频流图像比例：两个摄像头采集到的图像大小为M×N，则其视野中心的像素位置均为

(4)通过比较c1、c2的大小及(x1,y1)与(x2,y2)与的位置关系可得到绝缘子在半圆环抱装置内的位置，并根据比较结果对调整装置与绝缘子的相对位置，直至绝缘子位于装置中间；

喷涂机构基于支撑机构上下移动，基于环抱机构周向移动全方位喷涂；同时，喷涂机构径向运动，在喷涂过程中多次靠近和远离待喷涂的绝缘子，保证无死角均匀喷涂；

喷涂机构包括水平滑台、喷枪架和喷枪；其中，水平滑台方向与环抱机构直径方向一致，通过连接杆连接在环形齿轮上；喷枪架连接在水平滑台下方，且能够相对于水平滑台进行径向运动；喷枪架上设有两个上下分布的喷枪位。

2.如权利要求1所述的一种变电站绝缘子防污闪涂料喷涂机器人系统，其特征在于，支撑机构与环抱机构通过连接支架连接；支撑机构上垂直设有滑杆，连接支架一端为套设于所述滑杆上的滑块，另一端与环抱机构连接；所述滑块与第一步进电机连接。

3.如权利要求2所述的一种变电站绝缘子防污闪涂料喷涂机器人系统，其特征在于，所述环抱机构的环形内腔与连接支架相对的一侧开口，所述环形件为环形齿轮；所述连接支架与开口相应的位置设有与环形齿轮相啮合的第二齿轮；所述连接支架上还设有与第二齿轮连接的第二步进电机；

所述环形内腔上表面设有环形导槽，环形齿轮的齿圈上设有与环形导槽相匹配的滑块。

4.如权利要求1所述的一种变电站绝缘子防污闪涂料喷涂机器人系统，其特征在于，所述水平滑台上位于环抱机构外侧的一端设有电缸，用于驱动喷枪架进行径向运动。

5.如权利要求4所述的一种变电站绝缘子防污闪涂料喷涂机器人系统，其特征在于，所述喷涂机构为两个；环抱框架下方中心位置处设有接近开关，用于在喷涂过程中感应两个喷涂机构上的电缸。

6.如权利要求1所述的一种变电站绝缘子防污闪涂料喷涂机器人系统，其特征在于，所述喷涂机构还连接储料罐和喷涂控制系统；所述喷涂控制系统包括压缩空气管路、有机溶剂管路、清水管路和涂料管路，其中，压缩空气管路的输入端连接压缩空气储气罐，输出端分为五路，分别连接喷枪、4位换色阀、有机溶剂储料罐、清水储料罐、涂料储料罐；有机溶剂管路、清水管路和涂料管路输入端分别连接有机溶剂储料罐、清水储料罐、涂料储料罐，输出端均与4位换色阀连接，并通过4位换色阀与供给管路连接，供给管路连接喷枪；连接4位换色阀的压缩空气管路、有机溶剂管路、清水管路和涂料管路上分别设有相应管路的开关。