[發明專利]一種用于樹障清理飛行機器人的圓盤鋸刀具系統

在審

• 申請號: 202011358482.X
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112586217A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 楊忠;陶坤;王煒;梁家斌;許昌亮;吳吉瑩;徐浩;廖祿偉;張馳;周東升
• 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;B64D47/00
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧;陸群

本發明公開了一種用于樹障清理飛行機器人的圓盤鋸刀具系統，包括刀具架、以左右幾何對稱或質量對稱方式安裝于刀具架的2N(N≥1)個盤鋸組件的陣列組合、固連于刀具架且位于相鄰圓盤鋸之間的“V”形導向器、用于控制盤鋸組件的刀具控制器；盤鋸組件包括盤鋸電機、固連于盤鋸電機輸出軸的圓盤鋸和驅動盤鋸電機的電機驅動器；盤鋸組件設有分別感知盤鋸電機工作時的電流、轉速和溫度的傳感器，傳感器的輸出連接至刀具控制器。本發明具有多種圓盤鋸組合構型，滿足不同場景需求，適合于對樹障的頂部及側面實施“剃頭式”大面積快速清理，作業效率高，環境適應性好，安全性系數高，解決了現有技術中存在的清理效率不高和安全風險大的問題。

技術領域

本發明涉及一種用于樹障清理飛行機器人的圓盤鋸刀具系統，尤其涉及一種適合于快速清理大面積樹障的刀具系統，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有三種方式：1)人工清障作業，多采用特制的加長切割刀具，安全風險大，作業效率不高；2)基于地面設備的樹障清理作業，由于受到地形環境和樹木生長態勢的嚴重限制，難以對高空樹障進行快速削巔清理；3)基于無人機的樹障清理技術，已有不少探索性的工作，但依然存在著接觸作業抗樹木干擾能力較弱、單次切割范圍較小、作業效率相對不高等不足。

因此，亟需研制一種可對電力線路通道內樹障進行大范圍自動清理的飛行機器人，其搭載的刀具系統應具備較大的單次切割范圍，同時又能避免切割力對飛行機器人本體姿態的影響，并且具有防卡阻等安全保護措施。

發明內容

本發明解決的技術問題是：提供一種用于樹障清理飛行機器人的圓盤鋸刀具系統，可對樹障實施大面積高效率地清理，滿足輸電線路樹障清理的安全作業需求。

本發明的技術方案為：一種用于樹障清理飛行機器人的圓盤鋸刀具系統，固定連接在飛行機器人的下方，其包括外形左右對稱的刀具架、以左右幾何對稱或質量對稱的方式安裝于刀具架的2N(N≥1)個盤鋸組件、固連于刀具架且位于相鄰盤鋸組件之間尖端向外的“V”形導向器、內置于刀具架用于控制盤鋸組件的刀具控制器；所述盤鋸組件包括盤鋸電機、固連于盤鋸電機輸出軸的圓盤鋸和驅動盤鋸電機的電機驅動器，所述刀具控制器通過通信總線與樹障清理飛行機器人的飛行平臺連接。

優選的，所述盤鋸組件設有分別感知盤鋸電機工作時的電流、轉速和溫度的電流傳感器、轉速傳感器和溫度傳感器，電流傳感器、轉速傳感器和溫度傳感器的輸出信號分別連接至刀具控制器。

優選的，飛行機器人的下方具有懸掛機構，通過懸掛機構連接有刀具架。

優選的，在懸掛機構和刀具架之間還具有脫鉤裝置。

優選的，所述的脫鉤裝置包括電磁鐵與銜鐵，電磁鐵固連于懸掛機構的下端，銜鐵固連于鏈鋸刀具系統的上部。電磁鐵通電后與銜鐵吸合，鏈鋸刀具系統連接至懸掛機構的下方；當電磁鐵斷電后，銜鐵釋放，鏈鋸刀具系統與懸掛機構脫離。

優選的，所述圓盤鋸為金屬、陶瓷或復合材料材質的薄片狀圓盤鋸。

優選的，所述的脫鉤裝置包括電磁鐵與銜鐵，電磁鐵固連于懸掛機構的下端，銜鐵固連于圓盤鋸刀具系統的上部。電磁鐵通電后與銜鐵吸合，圓盤鋸刀具系統連接至懸掛機構的下方；當電磁鐵斷電后，銜鐵釋放，圓盤鋸刀具系統與懸掛機構脫離。

所述圓盤鋸刀具系統的控制方法為：

1)刀具控制器實時采集盤鋸電機工作時的電流、轉速和溫度，并發送至飛行平臺的主控制器以用于監控；

2)實時評估盤鋸組件的工作狀態，包括空載、切割、過載、卡阻及損傷：

若判定為過載，即向飛行平臺發送懸停指令，停止切割進給；