[實用新型]一種用于樹障清理空中機器人的保護關節結構

有效

• 申請號: 201820320278.0
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN208113428U
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 楊忠;徐浩;高承貴;袁正梅;陶坤;王煒;常樂;李捷文;王少輝
• 申請（專利權）人: 南京太司德智能科技有限公司
• 主分類號: A01G3/08
• 分類號: A01G3/08;H02G1/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本實用新型公開了一種用于樹障清理空中機器人的保護關節結構，包括固定叉、十字軸、活動叉、圓柱套、彈簧和螺釘，固定叉、活動叉、圓柱套均為中空圓柱形，十字軸分別通過軸承與固定叉的一端部、活動叉的一端部連接，由此構成萬向節，固定叉的另一端部與作業機械臂固連，圓柱套的一端部以可軸向滑動、可相對旋轉的套筒形式與活動叉的另一端部連接，圓柱套的另一端部與刀具桿固連，彈簧為圓柱形，以包裹形式安裝于固定叉、活動叉和圓柱套的外部，彈簧的兩端通過兩螺釘分別與固定叉和圓柱套固連。本實用新型能對樹木的反作用力與力矩進行機械緩沖，以降低其對空中機器人姿態穩定的干擾，可有效減弱樹障反作用力或力矩對空中機器人飛行姿態的影響。

技術領域

本實用新型涉及一種用于樹障清理空中機器人的保護關節結構，屬于輸電線路樹障清理裝置技術領域。

背景技術

樹障是輸電線路通道存在的一種安全隱患，表現為通道內樹木的不斷增生逐漸威脅到輸電線路的運行安全。為此，各級電力部門每年都要投入大量的人力、物力與財力對轄區內的通道樹障進行清理整治。目前的樹障清理主要依賴于人工清理，存在著效率不高，安全風險大的不足，因此亟需一種電力線路通道樹障自動清理空中機器人。

當空中機器人進行樹障清理時，前端刀具會受到樹木的軸向反作用力以及上下俯仰、左右偏航、滾轉等反作用力矩，不利于空中機器人飛行姿態的穩定與控制。

發明內容

本實用新型解決的技術問題是：提供一種用于樹障清理空中機器人的保護關節結構，能夠實現機器人作業刀具的受力緩沖，起到保護作業刀具的作用以及便于穩定和控制控制機器人的飛行姿態，以解決現有技術中存在的問題。

本實用新型采取的技術方案為：一種用于樹障清理空中機器人的保護關節結構，包括固定叉、十字軸、活動叉、圓柱套、彈簧和螺釘，固定叉、活動叉、圓柱套均為中空圓柱形，十字軸分別通過軸承與固定叉的一端部、活動叉的一端部連接，由此構成萬向節，固定叉的另一端部與作業機械臂固連，圓柱套的一端部以可軸向滑動、可相對旋轉的套筒形式與活動叉的另一端部連接，圓柱套的另一端部與刀具桿固連，彈簧為圓柱形，以包裹形式安裝于固定叉、活動叉和圓柱套的外部，彈簧的兩端通過兩螺釘分別與固定叉和圓柱套固連。

優選的，上述十字軸與固定叉之間設有感知二者相對左右旋轉幅度的航向角度傳感器，十字軸與活動叉之間設有感知二者相對上下旋轉幅度的俯仰角度傳感器，圓柱套與活動叉之間設有感知二者軸向相對運動幅度的軸向位移傳感器和感知二者相對旋轉運動幅度的滾轉角度傳感器。

本實用新型的有益效果：與現有技術相比，本實用新型的效果如下：

1)本實用新型保護關節擁有四個方向的機械緩沖自由度，能對樹木的軸向反作用力與俯仰、偏航、滾轉反作用力矩進行機械緩沖，從而有效減弱樹障的反作用力或力矩以及作業刀具的振動對空中機器人飛行姿態的影響；

2)通過軸向位移傳感器、航向角度傳感器、俯仰角度傳感器和滾轉角度傳感器，可感知作業時刀具所受樹障的反作用力與力矩大小，并作為刀具進給或退出、空中機器人姿態或高度微調的控制輸入，使清障控制更加精確。

附圖說明

圖1為空中機器人的結構示意圖(折疊式作業臂)；

圖2為空中機器人的結構示意圖(抽拉式作業臂)；

圖3為減振裝置結構示意圖；

圖4為折疊關節結構示意圖(伸展使用狀態)；

圖5為折疊關節結構示意圖(折疊收納狀態)；

圖6為保護關節結構示意圖；

圖7為保護關節整體示意圖。