[发明专利]高压带电作业机器人专用声控断线钳

说明书

技术领域：

本发明属于高压带电作业电动工具领域，特别涉及一种声控发送、接收无线信号并进行电机电流闭环控制，以便控制专用声控断线钳的剪切速度、转矩，完成对电力电缆切断的高压带电作业机器人专用声控断线钳。

背景技术：

为了提高带电作业的自动化水平和安全性，减轻操作人员的劳动强度和强电磁场对操作人员的人身威胁，上世纪后期许多国家已经展开了带电作业机器人的研究，但并未同时对机器人配合使用的作业工具进行深入研究与开发。高压带电作业所用的断线钳是高压带电作业机器人的专用作业工具之一，其主要功能是在高压带电作业中，对电力电缆进行切断。目前断线钳应用技术中，主要有电动、液压、电动液压结合、手动施力剪切等类型，其共同特点是人工手持、手动对工具施加外力或手动开闭开关，是一种人与电力电缆近距离操作的形式，无法满足高压带电安全规则要求，也无法应用于带电作业机器人操作。并且，在目前高压带电作业机器人应用中，主要采用主从式作业机器人，工作人员双手操纵机器人的主手，已经不方便再使用机械动作驱动机器人来完成作业工具的开启和关闭。因此为高压带电作业机器提供的断线钳必须具有以下特点：适用机器人操作、可适应现场高压作业环境、可解放工作人员双手并且可远程控制、操作方便和可靠。

经对现有技术的文献检索发现，申请号为02135135.X名称为“高压带电作业机器人装置”的专利、申请号为02267831.X名称为“机器人高压带电作业装置”的专利、《电力系统自动化》2003年23卷第7期《高压带电作业机器人的研制》、《供用电》2005年22卷第3期《输配电系统带电作业机器人技术》、《上海交通大学学报》2005第06期《DWR-I遥操作高压带电作业机器人》，都提出可采用机器人进行带电作业，也简单指出机器人可利用所夹持专用工具完成高压带电作业，但未能再对专用工具进行具体、深入地研究及探索，更未能提供一种实施方案用于声控剪断电缆，使高压带电作业机器人无法充分发挥其优势，更无法拓展新领域、新应用。

《微计算机信息》2010第32期《高压带电作业机器人专用遥控剥皮器的研制》、《制造业自动化》2011第07期《高压带电作业机器人自动剥皮器的研制》、《制造业自动化》2010第08期《高压带电作业机器人专用遥控电动扳手的研制》，提供了高压带电作业机器人利用专用剥皮器、专用电动扳手完成带电操作的方案或装置，但技术应用范围专一，为单一工序的专用技术方案，且其提出的遥控技术为手工按压按钮，手动完成遥控操作，无意达到具有可解放工作人员双手的特性，无法满足提供一种适用于高压带电作业机器人、可远程遥控，用于切断电缆的装置和技术方案。

由此可见，高压带电作业机器人专用工具仍存在较大的技术缺失，此种现状已经严重制约着带电作业机器人在电网中的实际应用和推广。

发明内容：

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种高压带电作业机器人专用声控断线钳。控制器采用无线遥控的方式，声控总成以ATMEGA128单片机作为主控制器，电源模块具有过压、过流、低压、防反接保护功能，选用驱动电流大的电机驱动模块，采用电流反馈保护方法，可以对断线钳进行速度、扭矩控制。这种声控断线钳通过声控发射启动遥控器进行远程控制，比手动断线钳更加安全、可靠，可满足高压带电作业机器人完成对电力电缆的切断要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压带电作业机器人专用声控断线钳，它主要由断线钳主体、声控发射启动遥控器和声控总成组成；其中所述断线钳主体包括主壳体，主壳体内设有液压动力装置，液压动力装置与活动切刀连接，活动切刀与固定安装在主壳体上的固定切刀铰接；在主壳体后部设有电源以及与声控发射启动遥控器相配合的声控总成；

所述声控总成包括盒体，在盒体上设有指示灯、天线，天线与盒体内的无线接收器连接，无线接收器与微控制器连接，微控制器与光隔离电路、电机驱动电路以及电机连接，电机驱动电路还通过电流反馈电路与微控制器构成闭环连接；微控制器和电机驱动电路分别与电源连接；

所述电流反馈电路包括电流传感器、运算放大器、比较器，电流传感器采集电机驱动电路的电流，送入运算放大器，放大后的信号送入比较器，微控制器处理后控制电机驱动电路。