(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211182082.7 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 南京傲嘉科创发展 有限公司 地址 210000 江苏省南京市 鼓楼区工农新 村288号-280 申请人 江苏汇鸿电气有限公司 (72)发明人 汪天宝　郑静　王文志　刘利丰　 袁松涛　 (74)专利代理 机构 南京群迈知识产权代理有限 公司 32690 专利代理师 丁尔宇 (51)Int.Cl. B25J 5/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01)B25J 19/02(2006.01) H02B 3/00(2006.01) (54)发明名称 一套应用 于高压可抽出式电力开关柜的电 力运维机 器人 (57)摘要 本发明属于电力设备维护技术领域， 且公开 了一套应用于高压可抽出式电力开关柜的电力 运维机器人， 包括电力运维操作机器人和电力运 维转运机器人， 其特征在于： 所述电力运维操作 机器人包括多功能末端执行机构和验电末端执 行机构。 本发 明通过设置了一套多功能末端执行 机构， 其在使用时端执行件功能切换时可以排除 人为干预因素， 提高执行效率， 保证执行动作的 正确性。 多功能末端执行机构 采用一个可以一次 性安置四个不同功能的末端执行部件的， 与垂直 面成四十五度角的旋转工具架， 四孔旋盘搭载四 种不同的末端执行件， 末端执行件 可以在互不干 涉的情况下快速地进行切换以实现不同功能之 间的转换， 进 而提高电力运维的工作效率。 权利要求书4页 说明书11页 附图7页 CN 115446800 A 2022.12.09 CN 115446800 A 1.一套应用于 高压可抽出式电力开关柜的电力运维机器人， 包括电力运维操作机器人 和电力运维转运机器人， 其特征在于： 所述电力运维操作机器人包括分别位于上下两端的 多功能末端执行机构和验电末端 执行机构， 所述电力运 维转运机器人包括位于下方的底盘 移动机构、 上 方的视觉识别模组 （43） 、 以及位于中部的牵引机构和下摆执 行机构。 2.根据权利要求1所述的一套应用于高压可抽出式电力开关柜的电力运维机器人， 其 特征在于： 所述多功能末端执 行机构包括十 字导轨、 多相机协同传感器 （5） 和末端执 行器； 十字导轨包括竖直导轨 （2） 、 横向导轨 （3） 和十字导轨连接模块 （9） ； 十字导轨由竖直导 轨 （2） 和横向导轨 （3） 经由十 字导轨连接模块 （9） 连接， 固定在机座 （1） 上； 多相机协同传感器 （5） 包括平面相机 （5 01） 、 深度相机 （5 02） 和高清相机 （5 03） ； 末端执行器包括末端执行转盘 （6） 、 四个执行件和转盘支架 （4） ； 末端执行转盘 （6） 搭载 四个执行件 经由转盘支架 （4） 固定在十字导轨的横向导轨 （3） 上； 四个执行件包括开关柜机 械爪 （601） 、 开关柜钥匙 （602） 、 开关柜摇柄 （603） 和开关柜小扳手 （604） ； 四个执行件用固定 的杆状零件固定在末端执 行转盘 （6） 上； 所述多相机协同传感器 （5） 安置在末端执 行转盘 （6） 的上 方； 所述末端执行转盘 （6） 与四个执行件之间有伺服电机 （10） 和压力扭矩传感器 （8） ， 伺服 电机 （10） 带动执 行件转动； 压力扭矩传感器 （8） 感知执行件的工作情况， 若压力扭矩传感器 （8） 感知到的执行件的 工作情况与预设正常情况有出入， 则伺服电机 （10） 停止 工作； 所述末端执行转盘 （6） 与转盘支架 （4） 之间有伺服电机 （11） 、 磁条感应环 （7） 和扭矩传 感器 （12） ； 伺服电机 （11） 带动末端执行转盘 （6） 转动， 以切换执行件应对不同的使用需求； 若扭矩 传感器 （12） 感知到的工作阻力过 大， 则伺服电机 （1 1） 停止工作； 所述末端执行器采用末端执行转盘 （6） 搭载四种不同的末端执行件， 四种末端执行件 相互间隔90 °， 相对的两个末端执行件从侧面来看又成90 °角； 四种末端执行件均从末端执 行转盘 （6） 上拆卸； 每个可拆卸的所述末端执行件内置与其身份相对应的用于身份识别的感应磁条， 相对 应的感应磁条赋予了不同的末端执行件唯一的身份识别码， 磁条感应环 （7） 能对不同的末 端执行件的感应 磁条进行识别； 所述多功能末端执行机构有自适应智能控制接入系统， 由智能补偿器、 目标同步器和 十字导轨构成； 智能补偿 器内置于伺服电机 （10） 中； 目标同步器与多相机协同传感器 （5） 相 关联； 所述多功能末端执行机构有双重身份验证系统， 由唯一感应磁条编码和三维视觉识别 模组构成； 唯一感应磁条编码 内置于相对应的执行件内； 三维视觉识别模组与多相 机协同 传感器 （5） 相关联。 3.根据权利要求1所述的一套应用于高压可抽出式电力开关柜的电力运维机器人， 其 特征在于： 所述验电末端执行机构包括外壳组件 （13） 和开设在外壳组件 （13） 内部左右两侧 的直线滑动导轨 （14） ， 以及与直线滑动导轨 （14） 活动卡接的剪叉结构伸缩臂 （15） ， 以及连 接在剪叉结构伸缩臂 （15） 正面的多关节机构 （16） 和连接在多关节机构 （16） 下方的验电机 构 （17） ；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115446800 A 2多关节机构 （16） 包括关节一 （1601） 、 关节二 （1602） 和连接机械臂 （1603） ， 所述关节一 （1601） 的前端与关节二 （1602） 活动连接， 关节二 （1602） 的侧面与连接机械臂 （1603） 活动连 接； 多关节机构 （16） 连接 剪叉结构伸缩臂 （15） 和验电机构 （17） ； 验电机构 （17） 包括耐高压深度识别相机 （1701） 、 压力传感器 （1702） 、 绝缘杆 （1703） 、 双 笔切换开关 （1704） 、 支架 （1705） 和验电笔 （1706） ， 所述绝缘杆 （1703） 的前端与压力传 感器 （1702） 相连接， 所述压力传 感器 （1702） 的外侧面套接有支架 （1705） ， 所述支架 （1705） 顶端 的前方安装有耐高压深度识别相机 （1701） ， 所述绝缘杆 （1703） 的后端安装有双笔切换开关 （1704） ， 所述压力传感器 （1702） 的前端安装有验电笔 （170 6） ； 所述剪叉 结构伸缩臂 （15） 在直线滑动导轨 （14） 上运动； 所述压力传感器 （1702） 和绝 缘杆 （170 3） 的材料均为电木塑料制成； 所述剪叉结构伸缩臂 （15） 的剪叉结构提供了一个自由度， 剪叉结构伸缩臂 （15） 和关节 一 （1601） 之间的转动副提供了一个转动自由度， 关节 一 （1601） 和关节 二 （1602） 之间的转动 副提供了一个转动自由度， 关节 二 （1602） 和连接机械臂 （1603） 之间的转动副提供了一个转 动自由度， 共4个自由度。 4.根据权利要求3所述的一套应用于高压可抽出式电力开关柜的电力运维机器人， 其 特征在于： 所述耐高压深度识别相机 （1701） 通过支 架 （1705） 固定在验电笔 （170 6） 上； 所述验电笔 （1706） 通过双 笔切换开关 （1704） 实现电压检测与绝缘检测的功能切换， 对 电力开关柜内进行电压检测或绝 缘检测； 所述剪叉结构伸缩臂 （15） 和多关节机构 （16） 均采用耐高压电机驱动， 且都采用强绝缘 自润滑材 料。 5.根据权利要求1所述的一套应用于高压可抽出式电力开关柜的电力运维机器人， 其 特征在于： 所述电力运维转运机器人中的底盘移动机构包括麦克纳姆轮 （18） 、 底部集成座 （19） 、 红外测距仪 （20） 和信号天线 （21） ； 所述底部集成座 （19） 底端的四角位置上活动安装有麦克纳姆轮 （18） ， 所述 （19） 侧边靠 近四角的位置上安装有红外测距仪 （20） ， 所述 （19） 的背面 安装有信号天线 （21） ； 牵引机构包括垂直滑轨轨道倒 “U”型框架 （22） 、 垂直滑轨轨道 （23） 、 动力集成模块 （24） 、 横向滑轨轨道框架 （25） 、 横向滑轨轨道 （2 6） 、 横向固定架 （27） 、 菱形插销 （28） 、 电磁系 统部件 （2 9） 和电磁铁 （3 0） ； 所述垂直滑轨轨道倒 “U”型框架 （22） 内腔的左右两侧均开设有垂直滑轨轨道 （23） ， 所 述垂直滑轨轨道 （23） 的内部活动安装有动力集 成模块 （24） ， 所述动力集 成模块 （24） 前端的 左右两侧均固定安装有横向滑轨轨道框架 （25） ， 所述横向滑轨轨道框架 （25） 的内侧面开设 有横向滑轨轨道 （26） ， 两个所述横向滑轨轨道 （26） 之间活动安装有横向固定架 （27） ， 所述 横向固定架 （27） 的中部安装有电磁系统部件 （29） ， 所述电磁系统部件 （29） 的前端安装有电 磁铁 （30） ， 两个所述横向滑轨 轨道框架 （25） 的前端活动安装有菱形插销 （28） ； 下摆执行机构包括纵向液压杆 （33） 、 伺服电机 （34） 、 水平滑块固定框架 （35） 、 T型水平 滑块 （36） 、 电机 （37） 、 开锁件 （3