阅读说明：本技术 地电位作业方法、配网架空线路带电作业机器人和机械手 (Ground potential operation method, live working robot for distribution network overhead line and manipulator ) 是由 吴少雷 冯玉 吴凯 凌松 唐旭明 王�琦 杨波 谢正勇 张征凯 戚振彪 韩先国 于 2019-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种地电位作业方法、配网架空线路带电作业机器人和机械手,该地电位作业方法使用爬杆工具载台和由其携带的操作臂,包括以下步骤：将爬杆工具载台抱紧在电杆上,其中,所述爬杆工具载台处于地电位；控制爬杆工具载台携带带电作业工具爬升至预定位置,其中,所述带电作业工具通过操作臂与爬杆工具载台保持安全距离；以及由地面遥控所述操作臂和带电作业工具,进行地电位作业法作业。本发明实现了配网架空线路的地电位作业,本带电作业机器人能够携带各种带电作业工具,本握持机械手具有静态握持自锁能力和较强的杆径变化适应能力。(The invention discloses a ground potential operation method, a live-line operation robot for a distribution network overhead line and a manipulator, wherein the ground potential operation method uses a pole-climbing tool carrier and an operation arm carried by the pole-climbing tool carrier, and comprises the following steps: the pole climbing tool carrying platform is tightly held on an electric pole, wherein the pole climbing tool carrying platform is at the ground potential; controlling the pole-climbing tool carrying platform to carry the live working tool to climb to a preset position, wherein the live working tool keeps a safe distance with the pole-climbing tool carrying platform through an operating arm; and remotely controlling the operating arm and the live working tool from the ground to perform ground potential working method operation. The invention realizes the ground potential operation of the overhead line of the distribution network, the live working robot can carry various live working tools, and the holding manipulator has the static holding self-locking capability and the strong rod diameter change adaptability.)

地电位作业方法、配网架空线路带电作业机器人和机械手

技术领域

本发明涉及爬杆机器人领域，尤其涉及一种地电位作业方法、地电位作业法的配网架空线路带电作业机器人和握杆机械手。

背景技术

电力工作者经常进行电线电缆的架设、维修和维护等高空作业，该项作业危险度高、劳动强度大且效率较低。

现有的各类配电带电作业机器人多以绝缘斗臂车为作业平台，搭载双机械作业臂或多作业臂以中间电位法开展带电作业，带电作业是利用绝缘斗臂车的作业平台与大地绝缘。

爬杆装置也可替代人工登杆进行危险作业。

传统的爬杆机械人按照爬杆方式分为尺蠖式和滚轮式。滚轮式爬杆的主要特点是通过滚轮主动施加对圆柱杆的正压力，由此产生摩擦力克服重力。尺蠖式爬杆的主要特点是上下端交替夹紧放松，通过连接部分的移动或旋转实现攀爬。

本发明人提出了一种载人爬杆作业平台，如图1所示，其爬杆动作的主要特点是左躯干和右躯干分别具有上下两个握杆机械手，左躯干和右躯干的握杆机械手对杆身交替夹紧放松，通过升降执行装置使左躯干和右躯干二者交替升降，实现攀爬。

与尺蠖式爬杆方式相比，上述左右躯干交替爬升的跨步式爬杆方式具有运动过程平稳、承载能力强、适合作业工具安装的特点。

在实施载人爬杆作业平台的过程中，本发明人发现上述载人爬杆作业平台也可用于承载/安装固定作业工具，作为地电位作业法的配网架空线路带电作业机器人使用。

另外，对于握持机械手而言，最好具有静态握持自锁能力和较强的杆径变化适应能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种握杆机械手，以对杆身较强的杆径变化适应能力。

本发明的另一目的在于提供一种地电位作业方法，以实现配网架空线路地电位作业。

本发明的目的还在于提供一种地电位作业法的配网架空线路带电作业机器人，以实现地电位作业法带电作业。

为此，本发明一方面提供了一种握杆机械手，包括大臂，包括直线驱动机构；主动轮机构，包括枢接至所述大臂上的主动轮摆臂、主动轮、用于驱动主动轮摆臂枢转的摆转驱动机构、用于驱动所述主动轮转动的旋转驱动机构；小臂，沿大臂的长度方向可滑动地设置在所述大臂上，由所述直线驱动机构驱动沿大臂长度方向移动；从动轮机构，设置在所述小臂上，包括沿垂直于大臂的方向上对中布置的第一从动轮和第二从动轮、以及用于带动所述第一从动轮和第二从动轮对中移动的一套齿轮齿条组件，其中，所述第一从动轮、第二从动轮和所述主动轮呈等腰三角形布置，所述第一从动轮和第二从动轮在随所述小臂向主动轮移动的同时对中运动，以对杆身进行握持。

进一步地，上述直线驱动机构包括电机、T型丝杠螺母传动组件、以及对中控制模块，其中，所述T型丝杠螺母组件用于驱动所述小臂前后移动并能够自锁，所述对中控制模块用于驱动所述一套齿轮齿条组件进行左、右对中运动。

进一步地，上述一套齿轮齿条组件包括中心定位齿轮、左齿条、以及右齿条，其中，所述第一从动轮设置在所述左齿条上，所述第二从动轮设置在所述右齿条上，所述对中控制模块与所述左齿条的末端运动配合。

进一步地，上述对中控制模块为直角三角形导板，所述导板的斜边与所述左齿条的末端运动配合。

进一步地，上述摆转驱动机构包括减速电机和主动轮摆臂连杆，所述主动轮摆臂连接具有折叠状态和直线展开状态，所述主动轮摆臂在所述主动轮摆臂连杆位于直线展开状态时向所述大臂的侧向伸出并且位于位置自锁状态。

进一步地，上述大臂上设有过槽，所述主动轮摆臂连杆在处于折叠状态时收纳至大臂内腔中。

进一步地，上述旋转驱动机构包括电机和蜗轮蜗杆减速机，用于断电可自锁。

进一步地，上述握杆机械手用于爬杆工具载台和载人爬杆作业平台上。

根据本发明的另一方面，提供了一种地电位作业方法，使用爬杆工具载台和由其携带的操作臂，该地电位作业方法包括以下步骤：S101、将爬杆工具载台抱紧在电杆上，其中，所述爬杆工具载台处于地电位；S103、控制爬杆工具载台携带带电作业工具爬升至预定位置，其中，所述带电作业工具通过操作臂与爬杆工具载台保持安全距离；以及S105、由地面遥控所述操作臂和带电作业工具，进行地电位作业法作业。

本发明还提供了一种地电位作业法的配网架空线路带电作业机器人，包括爬杆工具载台和在所述爬杆作业载台上设置的操作臂，其中，所述爬杆工具载台包括左躯干、右躯干、位于左躯干上的上下两个握杆机械手、设置在右躯干的上下两个握杆机械手、以及用于驱动左躯干和右躯干交替升降的升降执行机构；所述绝缘杆的顶端设置有用于地电位作业法的带电作业工具；所述操作臂、爬杆工具载台、电杆这三者中仅所述操作臂与爬杆工具载台之间作绝缘处理。

进一步地，上述操作臂具有连接座和与之铰接的悬臂架，其中，所述悬臂架上具有位姿可调的绝缘杆，所述悬臂架具有水平姿态和俯仰调节姿态。

进一步地，上述绝缘杆相对于悬臂架的姿态可控，在作业时呈圆锥分布。

进一步地，上述绝缘杆的工作长度可调且能够围绕自身轴线旋转。

进一步地，上述绝缘杆通过绝缘杆长度调节和所述悬臂架姿态调节进行顶端调平。

进一步地，上述悬臂架和所述绝缘杆的位姿调节均由电动推杆实现。

进一步地，上述爬杆工具载台具有机械臂安装接口，所述操作臂可拆卸地安装在机械臂安装接口上。

进一步地，上述带电作业工具包括智能带电作业工具。

根据本发明的握持机械手，握杆动作如下：一对从动轮靠近主动轮移动并且在此过程中一对从动轮对中移动，与主动轮呈等腰三角形配合来握持杆身，如此杆径适应范围大。另外，握持机械手的主动轮和一对从动轮均具有位置自锁能力，进而实现静态握持自锁功能，另外本握持机械手还具有动载荷小、静载荷大、能耗低的特点。

本发明提供了一种地电位作业法的配网架空线路带电作业机器人，以爬杆工具载台为平台，以地电位作业法开展带电作业，在带电作业过程中，爬杆工具载台与大地无需做绝缘处理，作业过程依靠操作臂确保爬杆工具载台与带电体保持安全距离。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的载人爬杆作业平台的结构示意图一；

图2是根据本发明的载人爬杆作业平台的结构示意图二；

图3是根据本发明的载人爬杆作业平台的抱杆执行机构的结构示意图一；

图4是根据本发明的载人爬杆作业平台的抱杆执行机构的结构示意图二；

图5是根据本发明的载人爬杆作业平台的抱杆执行机构的内部结构示意图一；

图6是根据本发明的载人爬杆作业平台的抱杆执行机构的内部结构示意图二；

图7a至图7c示出了根据本发明的载人爬杆作业平台的抱杆执行机构的爬升过程，其中，图7a示出了右躯干在下的状态；图7b示出了右躯干提升至与左躯干齐平的状态；图7c示出了右躯干提升至左躯干上方的状态；

图8示出了根据本发明的载人爬杆作业平台的抱杆执行机构的横截面示意图；

图9a至图9c示出了根据本发明的载人爬杆作业平台的爬杆过程，其中，图9a示出了左躯干在下的爬杆状态，图9b示出了右躯干在下的爬杆状态，图9c示出了左躯干和右躯干同时抱杆的状态；

图10是根据本发明的用于爬杆工具载台的握杆机械手的立体结构示意图；

图11是根据本发明的用于爬杆工具载台的握杆机械手的侧视图；

图12是根据本发明的用于爬杆工具载台的握杆机械手的内部结构示意图；

图13示出了根据本发明的爬杆工具载台的左侧机械手处于握持状态，右侧机械手处于撤离状态；

图14示出了根据本发明的爬杆工具载台的左侧机械手处于撤离状态，右侧机械手处于握持状态；

图15示出了根据本发明的用于爬杆工具载台的握杆机械手的握持动作过程；

图16示出了根据本发明的用于爬杆工具载台的握杆机械手的控制电路；

图17示出了根据本发明的爬杆工具载台的抱杆动作过程；

图18示出了根据本发明的地电位作业法的配网架空线路带电作业机器人的示意图；

图19示出了根据本发明的爬杆工具载台的示意图；以及

图20示出了根据本发明的地电位作业方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1至图9c示出了根据本发明的载人爬杆作业平台的实施例。图10至图17示出了根据本发明的握杆机械手的实施例。图18示出了根据本发明配网架空线路带电作业机器人的实施例。图19示出了根据本发明的爬杆工具载台的实施例；图20示出了根据本发明的地电位作业方法的流程图。其中，不同实施例的附图标记编号规则不相同，在同一实施例中，相同的部件的附图标记相同。

如图1和图2所示，本发明的载人爬杆作业平台包括主机1、操控扶把2、左躯干3、右躯干4、座椅6、四肢(左上握杆机构7、左下握杆机构8、右上握杆机构9和右下握杆机构10)、左安全靠轮17、以及右安全靠轮18。

左躯干3和右躯干4为左右对称结构，由升降执行机构驱动左躯干3和右躯干4互相交替作垂直方向运动。

各握杆机构包括悬臂和末端握杆机械手。该末端握杆机械手用于握紧一定直径范围内的电杆，如有特殊规格的可以更换相应的末端抓持工具。悬臂由抱杆机构驱动，围绕躯干纵轴旋转一设定角度例如100°。

主机1内部设有升降动力总成、电池组、控制单元(控制器)、驱动单元。

操控扶把2和座椅6固定连接至主机1上。

左安全靠轮17在左躯干3的左侧壁上滚动，右安全靠轮18在右躯干4的右端壁上滚动。

在左躯干3、右躯干4、左上握杆机构7和右上握杆机构9上设有超声波收发传感器11、12、13和14，高压感应器15和16。

操纵扶把一方面供操作人员握持，另一方面具有手动操控爬升的功能，具有应急停车按钮3，还包括其他功能按键，可以随时暂停自动程序和终止自动程序，需要避障和越障时能够主动干预自动程序的执行，切换开关可以在“人工”和“自动”之间实现功能转换。

如图3和图4所示，左躯干3上的抱杆机构包括空心轴减速电机101、上传动轴102、下传动轴103、轴承104和反扭力梁105。

上传动轴102和下传动轴103与空心轴减速电机101刚性连接，并固定在左躯干3内部左侧上下端头的轴承104上。反扭力梁的作用是固定电机101。

空心轴减速电机101是伺服电机与中空减速机RV-20C-121的组合体，中空可以贯穿电缆。该抱杆机构的运动是水平转动，没有克服地球引力做功，只是克服了很小的轴承滚动摩擦力和其他综合阻力做功，所以伺服电机的功率很小，实验后选择了90W电机。

左上抱杆机构7的悬臂7-1和左下抱杆机构8的悬臂8-1在左躯干4内部与上传动轴102、下传动轴103刚性连接，可以绕左躯干4的外侧纵轴旋转100°。由空心轴减速电机101驱动左上抱杆机构7和左下抱杆机构8的抱杆动作和打开动作。右上抱杆机构和右下抱杆机构与左上抱杆机构和左下抱杆机构对称设置。

图4a至图4c依次示出了左上握杆机构7的半抱杆状态、全抱杆状态、右上握杆机构9的半抱杆状态。

结合参照图5至图8，升降执行机构包括伺服电机201、NMRV减速机202、传送轴203、双链轮204、下兜链205和上兜链206。

升降执行机构还包括左躯干下端传动链固定座231、右躯干下端传动链固定座232、左躯干前滑轨241、左躯干后滑轨251、右躯干前滑轨261、右躯干后滑轨271、滑座(左躯干前滑块242、左躯干后滑块252、右躯干前滑块262、右躯干后滑块272)、左躯干外壳208、右躯干外壳209、主机主梁210、动力单元211(伺服电机201、NMRV减速机202)、右安全靠轮18、主机外壳213。

其中，左躯干前滑轨241和左躯干后滑轨251固定连接至左躯干上，在左躯干的整个高度上延伸，右躯干前滑轨261和右躯干后滑轨271固定至右躯干上，在右躯干的整个高度上延伸。左躯干前滑块242和左躯干前滑轨241插接配合，左躯干后滑块252与左躯干后滑轨251插接配合。右躯干前滑块262与右躯干前滑轨261插接配合，右躯干后滑块272与右躯干后滑轨271插接配合。

其中，左躯干前滑块242和右躯干前滑块262固定连接在一起，在左躯干后滑块252和右躯干后滑块272固定连接在一起，用于支撑双链轮两端，并且其上部和下部与主机固定连接，其高度为左躯干高度的1/3-1/2之间。

其中，上兜链206的两端部中的一端部与左躯干上传动链固定座连接，另一端部与右躯干上传动链固定座连接，下兜链205的两端部中的一端部与左躯干下传动链固定座连接，另一端部与右躯干下传动链固定座连接。

在本发明中，左右躯干在升降执行机构的驱动下交替上下运动，安全互锁；互锁的交叉覆盖时长0.2秒，即左躯干爬升后间歇0.2秒后右躯干再爬升，确保可靠交替运行的安全。主机两侧的安全靠轮17、18起到包裹左右躯干运行安全的作用。

在一实施例中，躯干运动速度0.6米/秒，由于动力总成输出齿轮是动滑轮结构，所以主机、座位的上升速度为0.3米/秒。

图9a示出了左躯干在下的爬杆状态，图9b示出了右躯干在下的爬杆状态，图9c示出了左躯干和右躯干同时抱杆的状态。四肢同时握杆时左、右部分是上下错开的，不能等高。

本载人爬杆平台的爬杆过程如下：

1)左躯干抱杆：两握杆机构围绕左躯干纵轴同步地向靠近杆身的方向偏转，其中，抱杆动作结束的时刻就是握杆动作开始时刻；

2)左躯干握杆：抱杆到位后，两握杆机构的末端握杆机械手进行握杆动作并保持该姿态；

3)右躯干上升：握杆动作结束后，0.2秒右躯干上升，至最大行程后停止，完成上升，进入右躯干的抱杆动作阶段；

4)右躯干抱杆，即两握杆机构围绕右躯干纵轴同步地向靠近杆身的方向偏转，其中，抱杆动作结束的时刻就是握杆动作开始时刻；

5)右躯干握杆，抱杆到位后，两握杆机构的末端握杆机械手进行握杆动作并保持该姿态；

6)左躯干脱开：0.2秒后，左躯干4开始执行脱杆动作，脱杆就是抱杆和握杆的逆向运动，即末端握持机械手由紧握变为打开状态，悬臂向远离杆身的方向摆动，抱杆机构回位；

7)左躯干上升：左躯干上升至最大行程处，完成上升，重复执行上述步骤1-6，循环工作实现自动爬升，直到按下停止键系统将会在其中的任一阶段运行完毕后停止。但是急停键可以立即停止。

与已有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、在本载人爬杆作业平台中，由上兜链、下兜链和由主机驱动的双链轮实现由左右躯干交替爬杆，实现主机的爬升，从而把人从危险、恶劣、繁重的劳动环境中解脱出来。

2、有自动爬升和人工辅助跨越障碍物功能，可以跨越一定体量的障碍物。

3、有障碍物距离预警和高压距离预警，超过预警阈值自动强制停车的功能。

4、蓄电池供电，电量显示，弱电报警，意外断电后能安全锁定电杆，可以在杆上更换电池。

在第一实施例中，主机1上的操控扶把2和座椅6在拆卸后，适合安装作业工具，例如作业机械手、操作臂等，作为爬杆工具载台使用。

载人爬杆作业平台和爬杆工具载台的四肢末端共四个握杆机械手，上、下结构完全一样，左、右外观及内部布局结构完全对称。

下面结合图10至图17以左上肢的握杆机械手的结构为例对四个握杆机械手加以说明。

图10是左上肢的握杆机械手，本握杆机械手可以抓握等径杆和锥形杆，自动适应杆径大小，自动完成抱杆、握紧杆、自锁、撤杆的四个顺序动作，并且能够按实地工况要求实现绕杆圆周转体动作，配合躯干的运动可以在爬杆过程中有效的避开、翻越障碍物。

在图10中，各附图标记对应的部件名称如下：1、主动轮；2、从动轮；3、从动轮；4、主动轮电机+减速机；5、主动轮摆臂连杆电机+减速机；6、大臂；7、小臂；8、中心定位齿轮轴；9、左从动轮滑臂(方条状)；10、右从动轮滑臂(方条状)；11、大臂滑槽；12、大臂丝杆(联动丝杆+电机参见图10)；13、主动轮摆臂连杆；14、大臂转轴(内花键)；15-3、小臂滑槽；27、主动轮摆臂。

图11示出的握杆机械手的左视图，该机械手可以抓握常用的等径杆和锥形杆，如有特大或特小杆型则需要更换相应的握杆机械手。

图12示出了将大臂、小臂外壳水平剖开的内部结构。在图13中，各附图标记对应的部件名称如下：15-1、15-2、15-3小臂滑槽；16、中心定位齿轮；17、左齿条；18、右齿条；19、导板滑块；20、三角导板；21、深沟球轴承；22、滚针推力轴承；23、压力传感器；24、丝杆螺母；25、行星减速机；26、丝杆电机。

其中，电机26、滚针推力轴承22、压力传感器23、三角导板20固定于大臂管腔内；左从动轮滑臂9、右从动轮滑臂10在小臂7内可滑动并时受到齿轮齿条组件(16、17、18)的控制，即反向运动；主动轮摆臂连杆电机+减速机5固定于大臂管腔外下方；主动轮电机+减速机4与主动轮1直联于下方。

下面对于握杆机械手的工作过程加以描述。

握杆机械手的撤杆、抱杆是爬杆工具载台的肩部动作，与第一实施例的相同，在此不作赘述，握杆和旋转是握杆机械手的全部功能。

如图13和图14所示，爬杆机器人躯干肩部关节的输出轴(外花键)与大臂转轴(内花键)连接，驱动爬杆机械手做抱杆和撤杆运动。

在图13和图14中，各附图标记对应的部件名称如下：1、电杆截面；2-1、爬杆机器人左半躯干；2-2、爬杆机器人右半躯干。

在图15中，各附图对应的动作过程如下：1是撤杆；2是握杆动作启动；3、握杆锁定；4是锁定杆径变化的电杆。

图16所示的是局部一个握持机械手的控制电路。如图16所示，M1是主动轮摆臂连杆的电机5(步进电机)；M2是丝杆电机26(无刷直流电机)；M3是主动轮旋转电机4(无刷直流电机)。

下面结合参照图10至图16对握持机械手的工作机理加以说明。

控制指令1

PLC输出握杆启动信号，经输出单元1、伺服驱动器1，控制M1电机正转运行。电机经减速机5减速、扭矩放大驱动连杆13，连杆由折叠状伸展打开、伸直，主动轮1从靠在大臂的位置运动至电杆位置，既图15的过程1到过程2，这个过程1.2秒。

为了精准到位M1选择步进电机，减速机是蜗轮蜗杆形式，执行该动作除了自身结构固有的阻力没有额外负载，此过程消耗功率很小，主动轮摆臂到位后与连杆、大臂组成直角三角形的稳定结构，可以抵抗电杆较大的反作用力，启动完毕，电机断电。

此动作可以用较小的电机实现较大的支撑力。

控制指令2

PLC输出握杆锁杆信号，经输出单元1、伺服驱动器2，控制M2电机正转运行；电机26经行星减速机25减速、扭矩放大驱动丝杆12正转，丝杆螺母24将圆周运动转换为直线运动，丝杆螺母固定于小臂7尾端，小臂受到丝杆螺母的牵引力下在大臂滑槽11内向下(参见图12)运动。

此时小臂滑槽内的左从动轮滑臂9受到导板滑块19的向右的推力，这个推力来自导板滑块19在直角三角形导板20的斜边上运动获得的反作用力；左从动轮滑臂向右移动，通过一套齿轮齿条组件16、17、18，使得右从动轮滑臂向左移动，这就实现了左、右从动轮在向下运动的同时也伴随着相向运动，即两从动轮的运动轨迹是指向电杆截面圆心的，从而三个轮子以等腰三角形的布局压在电杆圆柱面上。

丝杆继续旋转，三个轮子对电杆正压力数值之和(不是矢量和)满足纵向摩擦力条件，压力传感器23反馈信号增加到PLC预置夹紧力值时M2电机停如图15的过程2到过程3。

由于T型丝杆的自锁特性三个轮子即稳定的卡在电杆上，此时主动轮电机M3可以是失电状态而其减速机4是蜗轮蜗杆形式，所以主动轮处于刹车状态，三个轮子的轴线平行于电杆纵轴线，由于橡胶轮对电杆的摩擦力较大(摩擦系数μ>0.75)，因此上述握杆动作结束电杆即可锁定，电机断电。

对于变化的杆径也是重复上述控制指令1、2，如图15的过程3和过程4。

只要杆径在机械手的开度范围内，可以不用转换模式直接通用。

控制指令3

结合参照图10至图17，当左右机械手同时握杆时可以进行绕杆转体动作。

在图17中，双臂同时握杆，其中，1是左臂握杆右臂启动握杆，2是双臂同时握杆；每个臂三个橡胶轮子，四个臂12个轮子夹住电杆，旋转运行和驻留杆上的稳定性得到保证。配合机器人实现爬杆时避障越障功能。

PLC输出握杆锁杆信号，经输出单元1、伺服驱动器3，控制M3电机运行，主动轮1旋转，借助与电杆的摩擦力绕杆滚动，从动轮2、3随之滚动，实现绕杆功能。

脱杆

爬杆的都有握杆和脱杆过程，脱杆是三个轮子离开电杆的过程，即由图15的过程3→过程2→过程1的过程。PLC输出的指令在原来相应的端口控制电机反转，时序也与握杆倒置。

本实施例的握杆机械手的特点/优点如下：

1、本体加工制造采用304不锈钢激光切割、冲压、焊接工艺，以及7075铝合金切削氧化工艺复合完成，具有重量轻、刚度好、耐腐蚀的特点。

2、结构力学优化设计，具有动载荷小、静载荷大、能耗低的特点。

3、机构末端与电杆接触的是三个橡胶轮，结构简洁、转体方便。

本发明提供了一种地电位作业法的配网架空线路带电作业机器人，如图18所示，以爬杆工具载台为平台(10kV线路电线杆)，以地电位作业法开展带电作业，即在带电作业过程中，爬杆工具载台与大地无需做绝缘处理，作业过程依靠操作臂确保爬杆工具载台与带电体保持安全距离。

如图18所示，爬杆工具载台10配套安装有操作臂20，爬杆作业载台10在抱杆锁定后，操作臂20上的绝缘杆姿态可控地运动，以满足地电位作业法作业区域形状近似一锥体的要求。

其中，操作臂20具有连接座21和与之铰接的悬臂架22，其中，所述悬臂架22上设置有位姿可调的绝缘杆26，该悬臂架22本身具有水平姿态和俯仰调节姿态。

具体地，绝缘杆26相对于悬臂架22具有竖立姿态和以所述竖立姿态为中心呈圆锥分布的可控作业姿态。悬臂架的姿态和绝缘杆26本身的姿态组合在一起能够满足地电位作业法作业区域形状近似一锥体的要求。具体地，悬臂架和所述绝缘杆的位姿均由电动推杆23、24、25控制。

其中，第一电动推杆23和第三电动推杆25控制绝缘杆圆锥球顶形运动(X，Y)，第二电动推杆24是弥补绝缘杆顶端球面运动轨迹造成的落差。第二电动推杆既可以支撑悬臂架，还可以在操作臂20脱离爬杆作业载台10后收拢，便于携带。

优选地，绝缘杆的工作长度可调且能够围绕自身轴线旋转。

优选地，在绝缘杆随爬杆工具载台爬升至预定位置时，通过绝缘杆长度调节和所述悬臂架姿态调节对绝缘杆进行顶端调平，以使带电作业工具处于与导电走向平行、垂直、斜交等预定工作姿态。

其中，爬杆工具载台10的构造在图19中示出，该爬杆工具载台能够自适应杆径和杆高，自主攀爬等径杆或拔梢杆，能够越过电杆上面的计量箱、抱箍等常见附着物。另外，还可以绕电杆360°旋转，并在杆身上任一位置锁定，开展作业。爬杆工具载台的以上各功能已在前文介绍，在此不作赘述。

本爬杆工具载台具有机械臂安装接口，所述操作臂可拆卸地安装在机械臂安装接口上。

本发明还提供了一种地电位作业方法，使用配网架空线路带电作业机器人进行地电位作业，所述配网架空线路带电作业机器人包括爬杆工具载台和由其携带的操作臂。

如图19所示，该地电位作业方法包括以下步骤：

S101、将爬杆工具载台抱紧在电杆上，其中，所述爬杆工具载台处于地电位；

S103、控制爬杆工具载台携带带电作业工具爬升至预定位置，其中，所述带电作业工具通过操作臂与爬杆工具载台保持安全距离；以及

S105、由地面遥控所述操作臂和带电作业工具，进行地电位作业法作业。

本操作臂可配套各类现有的适用于绝缘杆作业法的常规带电作业工具和智能带电作业工具，完成诸如带电接引流线、剪引流线、线路清障、安全验电接地环、故障指示器等作业项目。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。