[发明专利]一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人及控制方法

权利要求书

1.一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，其特征在于：包括

移动机器人部分：包括机械臂、行走轮机构、压紧机构以及机箱，

作业部分：包括绝缘作业长臂、传动机构以及同于连接移动机器人和作业部分的连接机构；

其中，所述机械臂固定设于安装在移动机器人机箱上的导向机构上，所述行走轮机构设置在机械臂一端，压紧机构设置在机械臂两端之间，行走轮机构和压紧机构配合工作用于带动整个树枝修剪机器人平台在地线上行走，机箱内设有控制整个移动机器人部分行走动作的控制装置和电池，绝缘作业长臂两端分别携带可重组的作业末端和控制箱，传动机构设有两个关节，用于调节绝缘作业长臂位姿。

2.根据权利要求1所述一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，其特征在于：所述机械臂的顶部设有行走轮架，所述行走轮机构包括两个行走轮以及与行走轮相连的行走电机，所述两个行走轮通过行走轮轴平行的安装在行走轮架上，所述压紧机构包括压紧轮、压紧轮支架、压紧螺母以及设于机械臂下部的压紧丝杆和驱动压紧丝杆旋转的压紧电机，所述压紧丝杆通过轴承与机械臂相连，两压紧轮设于两个行走轮下方且与压紧轮支架一端通过轴相连，所述压紧轮支架另一端与压紧螺母通过压紧弹簧相连，压紧螺母与压紧丝杆螺纹配合，通过压紧电机驱动压紧丝杆旋转可带动压紧轮上下运动来与两个行走轮配合实现压紧功能。

3.根据权利要求2所述的一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，其特征在于：所述机箱一侧上设有可看清移动机器人部分视角的摄像头，用于移动机器人部分行走和辅助越障。

4.根据权利要求2所述的一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，其特征在于：所述连接机构用于将移动机器人部分和作业部分连成一体，包括连接板、法兰盘、绝缘管和绝缘杆连接套；所述连接板两端与移动机器人部分的机箱底部的均压环通过焊接连在一起，所述法兰盘通过螺栓固定于连接板下方中间，所述绝缘管一端通过螺栓连接法兰盘，一端通过与绝缘杆连接套的摩擦力和螺栓连接至绝缘杆连接套；所述绝缘杆连接套一端与绝缘杆相连，一端通过连接蜗轮箱防转连接盖与传动机构相连。

5.根据权利要求1所述的一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，其特征在于：所述传动机构包括两个蜗轮蜗杆传动，两蜗轮蜗杆传动均设传动箱，分别为上方传动箱和下方传动箱，其中，上方传动箱内包括涡轮、蜗杆、轴承、涡轮止转轴以及提供蜗杆动力的电机，用于提供绕涡轮止转轴回转的自由度；下方传动箱内设蜗杆、轴承、端盖和提供蜗杆动力的电机，下方传动箱内的涡轮依附涡轮轴设于下方传动箱外，通过与作业臂杆套的连接来提供绝缘作业长臂摆动的自由度。

6.根据权利要求5所述的一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，其特征在于：所述绝缘作业长臂携带作业末端，所述绝缘作业长臂由两根上下布置的绝缘管通过作业臂杆套连接，一端携带可重组的作业末端，另一端携带控制箱；作业末端包括锯片和夹爪，修剪树枝时先由夹爪控制住需修剪的树枝，再由锯片修剪。

7.一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人的控制方法，其特征在于，包括：

步骤1，高压线路走廊树枝带电修剪机器人上线，具体方法是：人工登塔在高压导线上悬挂挂钩滑轮组，将绝缘吊装绳穿过挂钩滑轮组，其一端紧固于机器人的机械臂机构导向机构，另一端人工拉紧，进而将机器人提升；机器人控制箱两侧均压环上分别紧固两条绝缘绳作为晃绳，另一端由人工拉紧，调节机器人在水平方向上的转动；在整个机器人平台靠近导线即将上线时，由晃绳和塔上人工用长绝缘杆调节，实现整个机器人上线过程；

步骤2，高压线路走廊树枝带电修剪机器人上线后，通过移动机器人中行走轮机构、机械臂机构和摄像头的配合辅助带动行驶至需作业区域；当树枝修剪机器人平台到达需修剪树枝的工作区域后，开始修剪作业准备；

步骤3，调整作业部分的扭转机构和旋转机构，使绝缘作业长臂携带的修剪末端到达待作业工作位附近，即锯片和夹爪机构处于需修剪的树枝的下方，此时夹爪机构处于张开状态；然后精调扭转机构和旋转机构，使作业末端的夹爪机构将即将修剪的树枝包围，再通过驱动电机驱动夹爪丝杆旋转，从而通过杆件传动带动作业末端夹爪机构合拢，将所需修剪的树枝夹住约束在夹爪内部；此时，锯片的驱动电机启动，通过传动，使锯片开始高速旋转并移动至夹爪机构已夹住的树枝侧边，通过合适的速度向此树枝进刀，直至锯断此树枝；一次作业完毕后，再调整扭转机构和旋转机构，使绝缘作业长臂携带的修剪末端到达下一待作业工作位，重复以上步骤，即可逐一修剪干扰输电线路的走廊树枝；

步骤4，当此次作业所需修剪的走廊树枝修剪完毕后，通过移动机器人部分带动此树枝修剪机器人平台行驶返回至上下线地点，其后的机器人下线过程为机器人上线过程的逆过程。