[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种走廊树枝修剪机器人平台，尤其涉及一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人及控制方法，以代替人工解决高压线路走廊树枝干扰输电现象。

背景技术

架空高压输电线路是电网系统中至关重要的设备之一，它承载着电力输送的重任，直接关系到整个电力系统高可靠性和稳定性电能的提供。输电线路的维护工作包含修剪靠近输电线路的树木的树枝。这些树枝突出在线路之间，遇到暴风雨时，会造成绝缘击穿和短路，国内大部分线路的放电、断电和断线事故就是由于输电走廊中的高大树木过生长而引起的。武汉大学以沿架空高压输电线路导线行驶的移动机器人为技术基础，研制了一种高压输电线路走廊树枝带电修剪作业机器人，即在沿导线行驶的移动机器人上搭载大范围运动的绝缘作业长臂，在长臂末端搭载树枝修剪电动工具，当移动机器人在行驶或静止状态下，通过绝缘作业长臂的大范围运动、末端工具修剪工具的高速切割运动，完成线路走廊树枝的修剪。此机器人平台实现了在人工远程操控下的对干扰高压输电线路走廊树枝的修剪，不需要对输电线路停电后进行人工上线修剪树枝，也不需在恶劣的原始森林环境中通过辅助工具上树修剪，在一定程度上降低了维护成本和人员风险，使得不停电即可修剪树枝，大大提高了作业效率，亦减少了因树枝干扰或人工作业而引起的高压输电事故发生，为维护线路的正常运行提供有力的技术保障。同时，拓宽了树枝修剪技术的应用领域，使得机器人技术向更复杂、更完善的方向发展。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种对干扰高压输电线路的走廊树枝的带电修剪机器人平台。

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种可代替人工作业，结构紧凑，效果好，效率高的带有绝缘作业长臂的走廊树枝带电修剪机器人平台。

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种通过安装于移动机器人部分上的作业平台部分携带末端作业工具，通过作业平台部分对末端作业工具定位于空间作业点，完成对干扰高压输电线路走廊树枝的修剪。

本发明主要是通过下述技术方案解决所存在的技术问题：

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。

在上述的一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，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。

在上述的一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，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。

在上述的一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，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。

在上述的一种高压线路走廊树枝带电修剪机器人，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。