[發(fā)明專利]一種架空高壓輸電線路帶電作業(yè)樹枝修剪機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510277573.3
• 申請(qǐng)日: 2015-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN104823731A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳功平;徐志翔;劉席洲;肖華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G3/08
• 分類號(hào): A01G3/08;B25J5/00;B25J9/10;B25J9/04;B25J17/02
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種架空高壓輸電線路帶電作業(yè)樹枝修剪機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)器人作業(yè)平臺(tái)，固定在機(jī)器人作業(yè)平臺(tái)上的主軸驅(qū)動(dòng)箱，與主軸驅(qū)動(dòng)箱固定連接的重心調(diào)節(jié)裝置，與重心調(diào)節(jié)裝置連接的操作臂擺動(dòng)關(guān)節(jié)以及設(shè)置在操作臂擺動(dòng)關(guān)節(jié)末端的末端工具；其中：

所述機(jī)器人作業(yè)平臺(tái)，包括機(jī)體，機(jī)械臂，行走輪，夾持夾爪，等電位輪，壓緊輪；所述機(jī)械臂以反對(duì)稱等距離形式布置在機(jī)體兩側(cè)，上端連接行走輪和夾線夾爪；等電位輪布置在夾線夾爪的一側(cè)；所述壓緊輪布置在機(jī)械臂上與絲桿螺母結(jié)構(gòu)連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)壓緊輪，在機(jī)械臂縱向方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，壓緊導(dǎo)線；

所述驅(qū)動(dòng)箱通過螺釘連接懸掛在機(jī)體的中間；所述主軸驅(qū)動(dòng)箱包括驅(qū)動(dòng)箱箱體，主軸，主軸傳動(dòng)渦輪，蝸桿，鍵，主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，重心調(diào)節(jié)渦輪，重心調(diào)節(jié)電機(jī)，傳動(dòng)齒輪，齒輪端蓋，軸承端蓋，主軸偏心套，箱體蓋板；所述主軸垂直于箱體地面布置于主軸驅(qū)動(dòng)箱中，通過鍵與渦輪連接，由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)；所述蝸桿橫向布置于主軸傳動(dòng)箱中，通過一對(duì)外嚙合齒輪傳動(dòng)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；蝸桿兩端由箱體側(cè)壁通過一對(duì)角接觸球軸承托起，將承受的反作用力直接傳遞到機(jī)體上；所述渦輪被主軸穿透，由圓錐滾子軸承隔離主軸并托起主軸，保證渦輪在蝸桿驅(qū)動(dòng)下，可以繞主軸獨(dú)立旋轉(zhuǎn)與主軸無摩擦；所述主軸偏心套穿透箱體蓋板，與機(jī)體通過螺釘固接；偏心套在主軸上端通過滾動(dòng)軸承，限定主軸不會(huì)兩側(cè)傾倒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種架空高壓輸電線路帶電作業(yè)樹枝修剪機(jī)器人，其特征在于，所述重心調(diào)節(jié)裝置包括連接套，重心調(diào)節(jié)前臂，后臂回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，重心調(diào)節(jié)后臂，主控制箱；其中，重心調(diào)節(jié)前臂通過連接套與重心調(diào)節(jié)渦輪連接，前臂末端與后臂回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接；重心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)前臂在重心調(diào)節(jié)蝸輪驅(qū)動(dòng)下，能夠繞主軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述后臂回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括回轉(zhuǎn)臺(tái)，渦輪法蘭，后臂渦輪，后臂蝸桿，后臂電機(jī)，蝸桿端蓋，偏心套；該后臂回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)由蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)重心調(diào)節(jié)后臂做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；重心調(diào)節(jié)后臂末端連接主控制箱，主控制箱作為重心調(diào)節(jié)配重，前臂后臂協(xié)同運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)重心；回轉(zhuǎn)臺(tái)固定在中心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)前臂上，回轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝有蝸輪法蘭和后臂蝸輪，蝸桿端蓋密封后臂蝸桿的滑動(dòng)軸承，后臂蝸桿與前臂固定，后臂蝸輪通過偏心套與后臂連接固定，后臂電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而由后臂蝸輪帶動(dòng)后臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作臂擺動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述操作臂擺動(dòng)關(guān)節(jié)包括搖臂掛板，搖臂機(jī)體，搖臂絲桿，搖臂螺母，傳動(dòng)齒輪，絲桿端蓋，搖臂電機(jī)，搖臂電機(jī)座，搖臂，滑塊，滑塊導(dǎo)軌，絕緣操作臂；所述操作臂擺動(dòng)關(guān)節(jié)固接連在主軸的末端，可以隨著主軸做360°旋轉(zhuǎn)；搖臂掛板連接主軸與搖臂機(jī)體，搖臂機(jī)體上安裝有搖臂絲桿、搖臂螺母和絲桿端蓋，絲桿末端通過一對(duì)傳動(dòng)齒輪與搖臂電機(jī)座連接，搖臂機(jī)體下端安裝搖臂電機(jī)座來固定搖臂電機(jī)，搖臂螺母與滑塊固定，滑塊內(nèi)嵌在搖臂上的滑塊導(dǎo)軌中，搖臂與末端的絕緣操作臂固定；

所述搖臂上端懸掛于搖臂掛板，下端內(nèi)嵌一滑塊；當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu)進(jìn)行左右橫向移動(dòng)時(shí)，滑塊隨螺母橫向移動(dòng)，帶動(dòng)搖臂進(jìn)行往返擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種架空高壓輸電線路帶電作業(yè)樹枝修剪機(jī)器人，其特征在于，所述末端工具包括俯仰關(guān)節(jié)，夾持關(guān)節(jié)，橫移關(guān)節(jié)，直流電鋸；所述末端工具通過螺釘連接在絕緣臂末端；隨絕緣臂一起擺動(dòng)；

俯仰關(guān)節(jié)安裝在絕緣操作臂的末端，俯仰關(guān)節(jié)的連桿末端安裝有夾持機(jī)構(gòu)，由與之相連的絲桿螺母機(jī)構(gòu)上的俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)，橫移關(guān)節(jié)和直流電鋸安裝在夾持關(guān)節(jié)末端；

所述俯仰關(guān)節(jié)包括俯仰電機(jī)，俯仰絲桿，俯仰螺母，電機(jī)接盤，俯仰拉桿，俯仰基座；所述的俯仰拉桿由絲桿螺母結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，隨著螺母的縱向移動(dòng)做伸縮運(yùn)動(dòng)；

所述夾持關(guān)節(jié)包括夾持基座，傳感器貼片，夾爪電機(jī)，夾爪絲桿，電機(jī)端蓋，電機(jī)接盤，夾持銷，夾爪螺母，夾持連桿，夾持夾爪組成；夾持絲桿螺母機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)；夾持夾爪通過夾爪連桿與夾爪螺母連接，并隨著螺母的前后移動(dòng)，進(jìn)行夾爪張開與夾持動(dòng)作；夾持基座尾端和俯仰基座鉸接，前端和俯仰拉桿鉸接；并隨著俯仰拉桿的伸縮運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)夾持關(guān)節(jié)的俯仰，實(shí)現(xiàn)末端姿態(tài)調(diào)整；

所述橫移關(guān)節(jié)包括橫移基座，橫移電機(jī)，橫移絲桿，橫移螺母，傳動(dòng)齒輪，齒輪端蓋，導(dǎo)軌，滑臺(tái)，橫移滑座；橫移關(guān)節(jié)由電機(jī)通過外嚙合齒輪傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)絲桿螺母做橫向直線移動(dòng)；螺母帶動(dòng)滑臺(tái)，實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的橫向移動(dòng)；橫移基座連接夾持基座和橫移滑座，橫移基座內(nèi)安裝有橫移絲桿和橫移螺母，絲桿與電機(jī)之間通過一對(duì)齒輪傳動(dòng)，由齒輪端蓋密封；橫移基座上安裝有導(dǎo)軌，橫移滑座在橫移螺母的帶動(dòng)下沿導(dǎo)軌做橫向移動(dòng)；

所述電鋸為直流電鋸，通過末端自帶的直流電源驅(qū)動(dòng)；所述電鋸固接在橫移滑臺(tái)下端，隨著滑臺(tái)橫移實(shí)現(xiàn)電鋸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。