[实用新型]一种用于树障清理空中机器人的保护关节结构

说明书

本实用新型公开了一种用于树障清理空中机器人的保护关节结构，包括固定叉、十字轴、活动叉、圆柱套、弹簧和螺钉，固定叉、活动叉、圆柱套均为中空圆柱形，十字轴分别通过轴承与固定叉的一端部、活动叉的一端部连接，由此构成万向节，固定叉的另一端部与作业机械臂固连，圆柱套的一端部以可轴向滑动、可相对旋转的套筒形式与活动叉的另一端部连接，圆柱套的另一端部与刀具杆固连，弹簧为圆柱形，以包裹形式安装于固定叉、活动叉和圆柱套的外部，弹簧的两端通过两螺钉分别与固定叉和圆柱套固连。本实用新型能对树木的反作用力与力矩进行机械缓冲，以降低其对空中机器人姿态稳定的干扰，可有效减弱树障反作用力或力矩对空中机器人飞行姿态的影响。

技术领域

本实用新型涉及一种用于树障清理空中机器人的保护关节结构，属于输电线路树障清理装置技术领域。

背景技术

树障是输电线路通道存在的一种安全隐患，表现为通道内树木的不断增生逐渐威胁到输电线路的运行安全。为此，各级电力部门每年都要投入大量的人力、物力与财力对辖区内的通道树障进行清理整治。目前的树障清理主要依赖于人工清理，存在着效率不高，安全风险大的不足，因此亟需一种电力线路通道树障自动清理空中机器人。

当空中机器人进行树障清理时，前端刀具会受到树木的轴向反作用力以及上下俯仰、左右偏航、滚转等反作用力矩，不利于空中机器人飞行姿态的稳定与控制。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：提供一种用于树障清理空中机器人的保护关节结构，能够实现机器人作业刀具的受力缓冲，起到保护作业刀具的作用以及便于稳定和控制控制机器人的飞行姿态，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种用于树障清理空中机器人的保护关节结构，包括固定叉、十字轴、活动叉、圆柱套、弹簧和螺钉，固定叉、活动叉、圆柱套均为中空圆柱形，十字轴分别通过轴承与固定叉的一端部、活动叉的一端部连接，由此构成万向节，固定叉的另一端部与作业机械臂固连，圆柱套的一端部以可轴向滑动、可相对旋转的套筒形式与活动叉的另一端部连接，圆柱套的另一端部与刀具杆固连，弹簧为圆柱形，以包裹形式安装于固定叉、活动叉和圆柱套的外部，弹簧的两端通过两螺钉分别与固定叉和圆柱套固连。

优选的，上述十字轴与固定叉之间设有感知二者相对左右旋转幅度的航向角度传感器，十字轴与活动叉之间设有感知二者相对上下旋转幅度的俯仰角度传感器，圆柱套与活动叉之间设有感知二者轴向相对运动幅度的轴向位移传感器和感知二者相对旋转运动幅度的滚转角度传感器。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的效果如下：

1)本实用新型保护关节拥有四个方向的机械缓冲自由度，能对树木的轴向反作用力与俯仰、偏航、滚转反作用力矩进行机械缓冲，从而有效减弱树障的反作用力或力矩以及作业刀具的振动对空中机器人飞行姿态的影响；

2)通过轴向位移传感器、航向角度传感器、俯仰角度传感器和滚转角度传感器，可感知作业时刀具所受树障的反作用力与力矩大小，并作为刀具进给或退出、空中机器人姿态或高度微调的控制输入，使清障控制更加精确。

附图说明

图1为空中机器人的结构示意图(折叠式作业臂)；

图2为空中机器人的结构示意图(抽拉式作业臂)；

图3为减振装置结构示意图；

图4为折叠关节结构示意图(伸展使用状态)；

图5为折叠关节结构示意图(折叠收纳状态)；

图6为保护关节结构示意图；

图7为保护关节整体示意图。