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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721029173.1 (22)申请日 2017.08.17 (73)专利权人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 武汉大学 专利权人 国网吉林省电力有限公司白山供 电公司 (72)发明人 吴功平 何文杰 吴俊锋 陈学宇 吴湘吉 曹令军 曹琪 杨景波 孙吉成 于建友 杨松 刘明 (74)专利代理机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 42222 代理人 张火春 (51)Int.Cl. A01G 3/08(2006.01) (54)实用新型名称。
2、 一种绝缘绳斜拉式作业长臂 (57)摘要 本实用新型公开了一种绝缘绳斜拉式作业 长臂， 包括移动机器人平台、 转动平台、 传动轴、 左作业臂和右作业臂， 所述移动机器人平台用于 带动整个装置沿着高压导线运动， 所述转动平台 固定安装在移动机器人平台底部， 所述传动轴与 转动平台的转动输出轴固定相连， 转动输出轴底 部设有固定连接件， 所述左作业臂和右作业臂对 称地固定安装在连接件的两侧， 左作业臂和右作 业臂远离固定连接件的一端分别通过斜拉的绝 缘绳与转动平台的本体相连， 左作业臂和右作业 臂两端分别设有一个用于修剪高压输电线路廊 道树枝的切割装置。 本装置在保证绝缘管的刚度 和强度的同时提高。
3、了整个结构的稳定性， 其结构 简单可靠， 作业范围广， 效率高实用性强。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 207201411 U 2018.04.10 CN 207201411 U 1.一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 包括移动机器人平台、 转动平台、 传动轴、 左作业臂和右作业臂， 所述移动机器人平台用于带动整个装置沿着高压导线运动， 所述转 动平台固定安装在移动机器人平台底部， 所述传动轴与转动平台的转动输出轴固定相连， 转动输出轴底部设有固定连接件， 所述左作业臂和右作业臂对称地固定安装在连接件的两 侧， 左作业臂和右作业臂远离固定连接件的一端分别通过斜拉的绝缘绳与转。
4、动平台的本体 相连， 左作业臂和右作业臂两端分别设有一个用于修剪高压输电线路廊道树枝的切割装 置。 2.如权利要求1所述的一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 所述左作业臂由两段 绝缘管通过段间连接件固定相连组成， 段间连接件与绝缘管连接处设有增加其强度的支撑 件， 靠外侧的绝缘管上和段间连接件上分别通过一根绝缘绳与转动平台的本体相连， 右作 业臂与左作业臂结构一样且对称设置。 3.如权利要求1或2所述的一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 所述绝缘绳上均 设有调节绝缘绳松紧的张力调节器。 4.如权利要求2所述的一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 所述段间连接件为管 状件， 绝缘。
5、管插入段间连接件后通过固定销定位。 5.如权利要求1或2所述的一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 所述绝缘绳通过 固定环安装在转动平台的本体上， 固定环与转动平台的本体铰接相连。 6.如权利要求1或2所述的一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 所述转动平台为 蜗轮蜗杆结构， 其包括蜗轮、 蜗杆、 蜗轮轴和驱动电机， 蜗杆与驱动电机的输出轴相连， 蜗杆 与蜗轮啮合传动， 蜗轮轴与蜗轮通过平键安装， 蜗轮轴端部同法兰盘与传动轴相连。 7.如权利要求1或2所述的一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 所述切割装置与 左作业臂和右作业臂均通过末端工具安装件相连。 8.如权利要求1或2所述的。
6、一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 所述切割装置为 圆盘锯。 9.如权利要求2所述的一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 所述绝缘管采用环氧 树脂制成， 所述固定连接件、 段间连接件和支撑件均采用铝合金材料制成。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 207201411 U 2 一种绝缘绳斜拉式作业长臂 技术领域 0001 本实用新型涉及一种修剪树枝的作业臂， 尤其是涉及一种绝缘绳斜拉式作业长 臂。 背景技术 0002 树枝修剪机器人是以高压输电线路作为行驶路径， 通常搭载可见光摄像机、 激光 红外设备以及末端作业平台等替代人工修剪廊道两侧的树枝。 输电线路廊道两侧的树枝高 度一。
7、旦超出了安全范围， 就容易造成线路间的短路、 跳闸、 停电、 金具损伤、 火灾等安全事 故。 目前解决这个问题都是通过人工攀爬铁塔进行修剪作业， 但是这种方法存在劳动强度 大、 工作效率低， 安全性差等缺点， 此外受地形因素影响， 有些原始森林人工无法进入， 根本 无法作业， 同时也不能满足电力行业作业任务自动化的发展趋势。 为了解决上述问题研究 了输电线路的树枝修剪机器人， 该机器人具有重大的实用意义。 实用新型内容 0003 本实用新型的目的提供一种绝缘绳斜拉式绝缘作业长臂结构， 解决现有的技术中 存在的作业效率低， 作业任务繁重， 作业范围窄等问题。 0004 为解决上述技术问题， 本实。
8、用新型提供如下方案： 0005 一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 其特征在于： 包括移动机器人平台、 转动平台、 传动 轴、 左作业臂和右作业臂， 所述移动机器人平台用于带动整个装置沿着高压导线运动， 所述 转动平台固定安装在移动机器人平台底部， 所述传动轴与转动平台的转动输出轴固定相 连， 转动输出轴底部设有固定连接件， 所述左作业臂和右作业臂对称地固定安装在连接件 的两侧， 左作业臂和右作业臂远离固定连接件的一端分别通过斜拉的绝缘绳与转动平台的 本体相连， 左作业臂和右作业臂两端分别设有一个用于修剪高压输电线路廊道树枝的切割 装置。 0006 作为改进， 所述左作业臂由两段绝缘管通过段间连接件固。
9、定相连组成， 段间连接 件与绝缘管连接处设有增加其强度的支撑件， 靠外侧的绝缘管上和段间连接件上分别通过 一根绝缘绳与转动平台的本体相连， 右作业臂与左作业臂结构一样且对称设置。 0007 作为改进， 所述绝缘绳上均设有调节绝缘绳松紧的张力调节器。 0008 作为改进， 所述段间连接件为管状件， 绝缘管插入段间连接件后通过固定销定位。 0009 作为改进， 所述绝缘绳通过固定环安装在转动平台的本体上， 固定环与转动平台 的本体铰接相连。 0010 作为改进， 所述转动平台为蜗轮蜗杆结构， 其包括蜗轮、 蜗杆、 蜗轮轴和驱动电机， 蜗杆与驱动电机的输出轴相连， 蜗杆与蜗轮啮合传动， 蜗轮轴与蜗轮。
10、通过平键安装， 蜗轮轴 端部同法兰盘与传动轴相连。 0011 作为改进， 所述切割装置与左作业臂和右作业臂均通过末端工具安装件相连。 0012 作为改进， 所述切割装置为圆盘锯。 说 明 书 1/3 页 3 CN 207201411 U 3 0013 作为改进， 所述绝缘管采用环氧树脂制成， 所述固定连接件、 段间连接件和支撑件 均采用铝合金材料制成。 0014 本实用新型的有益效果是： 0015 1、 针对不同地形和线路之间的相距绝缘管的长度是可调控的， 可以极大地提升作 业范围。 0016 2、 所述运动平台带动整个作业臂旋转工作， 解决了作业死角和扩大作业范围问 题； 0017 3、 组。
11、合绝缘作业臂各连接件结构简单， 方便加工和拆装， 通过预紧调节绝缘绳的 张力来保证两端作业长臂结构的稳定性， 提高了绝缘作业臂的刚度和强度。 附图说明 0018 图1是本实用新型的装配结构示意图。 0019 图2是绝缘绳斜拉式作业长臂示意图。 0020 1-移动机器人平台， 2-转动平台， 3-绝缘绳， 4-张力调节器， 5-平台连接件， 6-传动 轴， 7-固定环， 8-固定连接件， 9-支撑件， 10-末端工具安装件， 11-段间连接件， 12-绝缘管， 13-圆盘锯。 具体实施方式 0021 本实用新型的核心是提供一种绝缘绳斜拉式作业长臂， 以实现高压输电线路的树 枝修剪机器人的作业。 。
12、0022 为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案， 下面结合附图和具体 实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。 本实用新型包括： 移动机器人平台1， 转动平 台2， 绝缘绳3， 张力调节器4， 平台连接件5， 传动轴6， 固定环7， 固定连接件8， 支撑件9， 末端 工具安装件10， 段间连接件11， 绝缘管12。 0023 图1所示的转动平台2通过平台连接件5安装在移动机器人平台1底部， 所述移动机 器人平台1用于带动整个装置沿着高压导线运动， 转动平台2的输出轴作旋转运动， 带动下 面两个绝缘长臂一起旋转运动。 0024 图2所示的传动轴6是一个空心的绝缘杆， 只是起到一个连。
13、接杆的作用， 传动轴6顶 部连接转动平台2的输出轴， 其底部连接左作业臂和右作业臂， 带动两个一起旋转。 0025 固定连接件8将左作业臂和右作业臂组合连成一个整体， 且与传动轴6底部连接固 定， 组成一个旋转副。 0026 绝缘绳3上的张力调节器4可以用电力金具上的双钩花篮螺栓， 利用其一端采用正 牙， 另一端采用反牙的结构特点， 通过预紧可以调节绝缘绳3的张力来保证两端作业臂结构 的稳定性， 提高了绝缘作业臂的刚度和强度。 0027 所述左作业臂由两段绝缘管12通过段间连接件11固定相连组成， 段间连接件11与 绝缘管12连接处设有增加其强度的支撑件9， 所述段间连接件11为管状件， 绝缘。
14、管12插入段 间连接件11后通过固定销定位， 靠外侧的绝缘管12上和段间连接件11上分别通过一根绝缘 绳3与转动平台2的本体相连， 右作业臂与左作业臂结构一样且对称设置。 支撑件9可以根据 绝缘管12长度适中布置， 且支撑件9材料为尼龙66， 保证整个结构的绝缘性能和绝缘管12作 说 明 书 2/3 页 4 CN 207201411 U 4 业时所需的刚度和强度； 0028 所述转动平台2带动整个作业端旋转工作， 解决作业死角和扩大作业范围问题； 0029 所述段间连接件11两端与绝缘管12间隙配合， 且用定位销来固定； 0030 所述绝缘管12材料为环氧树脂材料， 通过了耐高压测试实验。 绝。
15、缘管12之间用段 间连接件11连接， 解决针对不同相距间的作业范围， 方便拆装和搬运。 0031 通过末端工具安装件10安装的圆盘锯13有两个， 两个圆盘锯13可单控也可双控， 既可节约能耗又可提高作业效率； 0032 所述斜拉的绝缘绳3材料为蚕丝绝缘绳， 通过了耐高压测试实验， 斜拉的绝缘绳3 与固定环7相连， 绝缘绳3针对不同的绝缘管12长度可以调节其与水平面之间的角度。 0033 所述张力调节器4可以用电力金具上的双钩花篮螺栓， 利用其一端采用正牙， 另一 端采用反牙的结构特点， 通过预紧可以调节绝缘绳3的张力来保证两端作业长臂结构的稳 定性， 提高了绝缘作业臂的刚度和强度 0034 在。
16、装配使用时， 首先将组成作业臂的绝缘管12用段间连接件11连接好， 再将各连 接好的作业臂与固定连接件8连接， 然后通过末端工具安装件10将圆盘锯13安装在左作业 臂和右作业臂两端， 将斜拉的绝缘绳3与张力调节器4两端连接好， 绝缘绳3顶部通过固定环 7安装在转动平台2的本体上， 在段间连接件11与绝缘管12相连处安装支撑件9， 最后通过张 力调节器4调节绝缘绳3预紧力， 当预紧力适中后整个末端安装调试完毕才能上线工作。 0035 当地面基站发出指令， 需要改变左右作业臂的作业范围时， 转动平台2的驱动电机 开始通电， 驱动蜗杆涡轮工作， 蜗杆与涡轮啮合传动， 涡轮与涡轮轴采用平键连接， 涡轮。
17、轴 与传动轴6通过法兰盘连接固定， 涡轮的旋转通过传动轴6带动左右作业臂旋转， 通过调节 左右作业臂与高压导线之间的水平的夹角来改变树枝修剪机器人的作业范围， 左右作业臂 末端的圆盘锯13开始工作， 对高压输电线路廊道树枝进行修剪。 移动机器人平台1上装有限 位霍尔传感器， 根据现场的环境可以控制整个左右作业臂旋转的角度， 且左右作业臂的旋 转速度也是可控的， 从而更好的实现末端作业， 大大提高作业范围和效率。 0036 所述绝缘管12的材料为环氧树脂， 所述固定连接件8、 段间连接件11、 支撑件9、 末 端工具安装件10均为铝合金材料。 0037 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型。
18、精神作举例说明。 本实用新型所 属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似 的方式替代， 但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 0038 尽管本文较多地使用了移动机器人平台1， 转动平台2， 绝缘绳3， 张力调节器4， 平 台连接件5， 传动轴6， 固定环7， 固定连接件8， 支撑件9， 末端工具安装件10， 段间连接件11， 绝缘管12等术语， 但并不排除使用其它术语的可能性。 使用这些术语仅仅是为了更方便地 描述和解释本实用新型的本质； 把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型的精 神相违背的。 说 明 书 3/3 页 5 CN 207201411 U 5 图1 图2 说 明 书 附 图 1/1 页 6 CN 207201411 U 6 。