[发明专利]可实现快速装配的柔性臂机构及GIS检修机器人

说明书

本发明公开了一种可实现快速装配的柔性臂机构，其包括柔性控制滑台和安装于柔性控制滑台前端的柔性臂组件；柔性臂组件包括一节以上的第一柔性臂和一节第二柔性臂；所述第一柔性臂与第二柔性臂均由若干母环和公环交替铰接在一起构成；柔性控制滑台分别通过穿过第一柔性臂和第二柔性臂的若干驱动合金丝与第一柔性臂和第二柔性臂驱动连接，通过驱动穿过第一柔性臂和/或第二柔性臂的驱动合金丝，控制第一柔性臂和第二柔性臂弯曲，使第二柔性臂末端到达目标位置。本发明采用由母环和公环构成的活动铰接连接方式，可以实现第一柔性臂和第二柔性臂的快速装配、不易变形，而且两者之间具有良好的活性，能够提高对第一柔性臂和第二柔性臂的控制精度。

技术领域

本发明属于电力系统GIS设备(Gas Insulated Switchgear，气体绝缘组合电气设备)检测辅助装置技术领域，涉及搭载在GIS检修机器人上的柔性臂，具体涉及一种可实现快速装配的柔性臂机构以及搭载有该柔性臂机构的检修机器人。

背景技术

由于GIS为全封闭设备，内部有导电杆、支撑绝缘子及其它各种元件，其检修过程较为复杂，检修人员很难进入设备内部查找故障点。采用机器人进行GIS设备检修是未来发展的趋势。

由于GIS设备腔体内部结构复杂(有导电杆、支撑绝缘子、盆子等)，要求机器人既要实现GIS腔体的全方位检查，还要防止机器人损伤GIS腔体内壁。现有适用于GIS设备腔体检测的机器人上安装的柔性臂，通过若干具有连接耳的关节连接在一起，不仅难以装配，而且可活动性差，难以实现柔性臂变形的精准控制，使机器人检测效果不理想，且易损伤GIS腔体内壁。

发明内容

本发明目的旨在针对现有柔性臂存在的难以装配、可活动性差的问题，提供一种可实现快速装配的柔性臂机构，通过紧凑、灵活的结构设计，提高柔性臂变形可控性。

本发明的另一目的旨在提供一种搭载有柔性臂机构的GIS检修机器人。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案来实现。

本发明提供的可实现快速装配的柔性臂机构，其包括：柔性控制滑台和安装于柔性控制滑台上的柔性臂组件；

所述柔性臂组件包括一节以上的第一柔性臂和一节第二柔性臂；所述第一柔性臂与第二柔性臂均由若干母环和公环交替铰接在一起构成；

当所述第一柔性臂为一节时，其一端与柔性控制滑台连接，另一端通过连接关节与第二柔性臂连接；

当所述第一柔性臂为两节以上时，各第一柔性臂通过连接关节顺次连接后一端与柔性控制滑台连接，另一端通过连接关节与第二柔性臂连接；

所述柔性控制滑台分别通过穿过第一柔性臂和第二柔性臂的若干驱动合金丝与第一柔性臂和第二柔性臂驱动连接，通过驱动穿过第一柔性臂和/或第二柔性臂的驱动合金丝，控制第一柔性臂和第二柔性臂弯曲，使第二柔性臂末端到达目标位置。

上述可实现快速装配的柔性臂机构，所述母环两侧环面上沿相互垂直的径向分别开设有凹槽；所述公环两侧环面上沿相互垂直的径向分别设置有凸台；所述母环环面上开设的凹槽与其相对的公环环面设置的凸台相适配。在优选实现方式中，所述母环两侧端面和/或公环两侧端面均采用斜面设计，母环与公环相对的端面倾斜方向相反，以使公环能绕凹槽中心具有一定的旋转角度；更为优选的实现方式中，所述母环两侧端面和/或公环两侧端面均设计有呈150～170°夹角的两个倾斜定位面；以母环或公环轴向为对称轴，两个倾斜定位面自母环或公环中间向两侧倾斜，且两个相交的倾斜定位面自母环或公环端面向远离端面的方向凸起；从而使定位面与母环/公环中心轴线相垂直的面之间夹角为5～15°，超出这个范围，会使构成的第一柔性臂/第二柔性臂活动受限或者不便于公环/母环加工。