一种基于多足仿生清障的输电走廊树障清理机器人制造技术

一种基于多足仿生清障的输电走廊树障清理机器人，包括树障清理装置和攀爬装置，树障清理装置与攀爬装置通过支撑柱(21)垂直连接；本发明专利技术的有益效果是：通过多足设计对于不同种类的树木、竹子等进行抓握；通过多杆串联蜗杆进行上下多足的运动，通过可从水平到垂直的双轴户推的电锯，解决了树障清理的方法；通过多足智能化的控制设置，可视化遥控或者自主运行，可对运行中的不同类型的树障进行情况勘查、处理等；对于输电线路的安全稳定运行具有十分重要的意义。

A robot cleaning robot for transmission corridors based on multi foot bionic clearance

A tree barrier cleaning robot based on a multi foot bionic barrier, including a tree barrier cleaning device and climbing device. The tree barrier cleaning device and climbing device are vertically connected through a supporting column (21). The beneficial effect of the invention is to grasp different kinds of trees and bamboo through a multi foot design; through a series of rods in series. The worm moves up and down more and more, and solves the method of cleaning up the tree barrier through a double axis electric saw that can be pushed from the horizontal to the vertical. Through the multi foot intelligent control setting, the visual remote control or independent operation can be carried out, and the different types of tree barrier in the operation can be investigated and handled, and the safety of the transmission line is safe. Stable operation is of great significance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多足仿生清障的输电走廊树障清理机器人
：本专利技术属于特种机器人技术，尤其是涉及一种基于多足仿生清障的输电走廊树障清理机器人的特种技术。桉树及竹类等速生树种，一直是影响输电线路稳定运行的重要隐患之一，树障隐患的排查与清理一直是困扰运维人员的难题。本专利技术的研究与应用，旨在提高树障隐患清理效率并降低作业人员风险，提高线路稳定运行水平，具有良好的安全效益和巨大的经济效益。
技术介绍
输电线路的树障清理关系到输电线路的安全、稳定可靠运行，对用电可靠性、供电企业的安全性和经济性具有十分重要的意义；国内外在对仿生、爬树机器人等方面已经取得了不少成果，同时也存在不足，表现在：基本只是原理的研究，没有针对应用场景的方法研究；没有相关树障清理装置和方法的研究。1)科学家们对软体机器人的研究已经有一段时间了，其特殊的形状让它具有超人般速度及柔韧性，能够在非常艰险的空间内蠕动，并可以非常迅速地改变前进方向，能够用来进行营救以及内部采集工作，为人类创造便利。在过去的几十年中，科学家和工程师一直在努力打造能够模仿自然界生物的机器人。不过，这些机器人大多拥有坚硬的骨骼和关节，由电力或是气压传动装置驱动。然而，自然界中很多生物都是软体生物(比如蚯蚓、蜗牛、昆虫幼虫等等)，它们能够自如运用不同的策略，在复杂的环境中生存。迄今为止，软体机器人的研究仍然面临诸多限制，打造出来的机器人大多体积也较为庞大(通常为几十厘米)，这主要由于能量管理和远程控制方面遇到的困难。2)波兰华沙大学物理学院研究团队运用液晶弹性体科技(该技术最初由佛罗伦萨LENS研究所研发)，打造了一款15毫米长的仿生微型软体机器人，它能够模仿毛毛虫的步态。值得一提的是，这款机器人能从绿色光线中吸收能量，并由激光射线控制。除了在平面上爬行，它还能爬过小坡、挤过缝隙，还能运输东西。3)2010年，美国卡耐基-梅隆大学(CarnegieMellon)Biorobotics实验室的人就以蛇为基础制作了一条爬树机器人。这玩意由多节小bot组成，可以长可短，会像蛇一样移动，以及像蛇一样爬上大树，它头部的‘大眼’可以用做军事监测等工作。大自然总是可以提供给工程师们无线灵感，机器人不一定要像人，它也可以像一条蛇。美国卡耐基-梅隆大学(CarnegieMellon)Biorobotics实验室的人就以蛇为基础制作了一条爬树机器人。4)国内中国工程院徐扬生院士：2016年8月12日-在人工智能与机器人峰会上,香港中文大学(深圳)校长、中国工程院院士、《智能机器人的问题与思考》演讲中提及了一个爬树的机器人。它所有的树上都可以爬，粗的树可以爬，细的树也可以爬，竹子上也可以爬，光滑的表面都可以爬，往上爬往下爬都可以。粗的照样可以爬——它是借鉴毛毛虫的概念。如何实现有效的可靠的攀爬？爬树手掌很重要，又要有效，有效就是又要爬得快，爬得快又要有效，这很难做得到，我们做到了。5)仿生毛毛虫机器人的设计：张蓬闫国帅【摘要】：提出了仿生毛毛虫机器人的运动原理,设计了新型基于曲柄滑块机构的仿生毛毛虫机器人运动机构。其具有反应速度快、结构稳定的特点。同时完成了控制方案的设计并给出了机器人的运动特性方程。【作者单位】：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院。6)哈尔滨工程大学的大学生专利技术一种能够爬树的机器人模型，这种机器人可采用无线遥控，通过仿生学原理，可模拟动物翻滚爬树的动作。据了解，这种机器人身上能够安装摄像头、机械手臂等设备，可应用于高空作业、探险等领域。
技术实现思路
本专利技术的目的正是为了克服上述现有技术中没有在爬树机器人进行树障查看、清理等模型分析的问题，而提供一种基于多足仿生输电走廊树障清障机器人。本专利技术的目的是通过如下技术方案来实现的。一种基于多足仿生清障的输电走廊树障清理机器人，包括：树障清理装置和攀爬装置，树障清理装置与攀爬装置通过支撑柱垂直连接；其中：所述树障清理装置为一“Y”形结构，后端为伸缩驱动端，前端为分叉的工作臂即工作端，两工作臂各自通过带齿牙的铰接套铰接，并由丝杆座上的伸缩丝杆头端的丝杆套连接在滑轨上，丝杆套上的齿轮分别与两工作臂的铰接套啮合，两个切割刀盘分别连接在工作端上，两个电锯盘彼此对称平行设置，两个切割刀盘各自设有切割电机，在位于所述树障清理装置下方的支撑柱上固定有具有弧度的旋转轨道，通过在所述树障清理装置底部设置旋转电机的旋转行走轮与旋转轨道连接，使整个所述树障清理装置能够沿旋转轨道运动；在所述树障清理装置的所述为伸缩驱动端设有伸缩电机通过伸缩丝杆使工作臂上的切割刀盘能够进行伸缩，伸缩丝杆通过伸缩丝套连接在伸缩传动座上；工作臂由伸缩电机带动伸缩丝杆伸缩，通过电机正反转使丝杆套伸或缩，使两铰接套产生旋转，达到使工作端伸出或者缩回并实现张合的目的。所述攀爬装置包括抱抓电机和与抱抓电机连接的抱爪，抱抓电机设为垂直一上一下两台并通过一伸缩杆连接，两台抱抓电机之间连接有传导信号的连接线，一上一下的抱爪通过伸缩杆的伸缩和一抱一放的动作，对所抱树干产生攀爬作用。本专利技术的一种基于多足仿生清障的输电走廊树障清理机器人，在所述树障清理装置上设有摄相机云台，摄相机连接在摄相机云台上。本专利技术一种基于多足仿生的输电走廊树障清障机器人，抱爪均采用3-3对称的六足构成，每足均为单独的着力点，使其能抓握住不规则表面的树木。本专利技术的技术特点是：(1)多足机器人采用上下多足的运动、多足交替上下运行，用于解决爬树问题；(2)采用从水平到垂直的推进的电锯，用于解决树障清理；(3)采用多足智能化的设置、可视化遥控或者自主运行，对运行中的不同类型的树障进行情况勘查、处理等模型方法分析；(4)采用自带高密度电池或者连接树下供电电源的方法(树下供电电源包括电池、小型化燃油发动机)，用于解决户外使用问题。本专利技术的有益效果是：通过多足设计对于不同种类的树木、竹子等进行抓握；通过多杆串联蜗杆进行上下多足的运动，通过可从水平到垂直的双轴户推的电锯，解决了树障清理的方法；通过多足智能化的控制设置，可视化遥控或者自主运行，可对运行中的不同类型的树障进行情况勘查、处理等；对于输电线路的安全稳定运行具有十分重要的意义。附图说明图1为本专利技术工作状态立体结构示意图；图2为本专利技术的俯视图；图3为本专利技术的整体效果图；其中：1.树杆2.抱抓电机3.推杆电机(升缩升降)4.伸缩杆5.连接线6抱爪7.旋转轨道8.旋转电机9.伸缩电机10伸缩丝杆11伸缩丝套12伸缩传动座13伸缩连杆14张合臂15切割刀盘16刀盘压盖17切割电机18旋转行走轮19摄相机20摄相机云台。具体实施方式见图1-3，一种基于多足仿生清障的输电走廊树障清理机器人，包括：树障清理装置和攀爬装置，树障清理装置与攀爬装置通过支撑柱21垂直连接；其中：所述树障清理装置为一“Y”形结构，后端为伸缩驱动端，前端为分叉的工作臂14即工作端，两工作臂14各自通过带齿牙的铰接套铰接，并由丝杆座上的伸缩丝杆10头端的丝杆套连接在滑轨上，丝杆套上的齿轮分别与两工作臂14的铰接套啮合，两个切割刀盘15分别连接在工作端上，两个电锯盘15彼此对称平行设置，两个切割刀盘15各自设有切割电机17，在位于所述树障清理装置下方的支撑柱上固定有具有弧度的旋转轨道7，通过在所述树障清理装置底部设置旋转电机8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多足仿生清障的输电走廊树障清理机器人，其特征在于，包括：树障清理装置和攀爬装置，树障清理装置与攀爬装置通过支撑柱(21)垂直连接；其中：所述树障清理装置为一“Y”形结构，后端为伸缩驱动端，前端为分叉的工作臂(14)即工作端，两工作臂(14)各自通过带齿牙的铰接套铰接，并由丝杆座上的伸缩丝杆(10)头端的丝杆套连接在滑轨上，丝杆套上的齿轮分别与两工作臂(14)的铰接套啮合，两个切割刀盘(15)分别连接在工作端上，两个电锯盘(15)彼此对称平行设置，两个切割刀盘(15)各自设有切割电机(17)，在位于所述树障清理装置下方的支撑柱上固定有具有弧度的旋转轨道(7)，通过在所述树障清理装置底部设置旋转电机(8)的旋转行走轮(18)与旋转轨道(7)连接，使整个所述树障清理装置能够沿旋转轨道(7)运动；在所述树障清理装置的所述为伸缩驱动端设有伸缩电机(9)通过伸缩丝杆(10)使工作臂(14)上的切割刀盘(15)能够进行伸缩，伸缩丝杆(10)通过伸缩丝套(11)连接在伸缩传动座(13)上；工作臂(14)由伸缩电机(9)带动伸缩丝杆(10)伸缩，通过电机正反转使丝杆套伸或缩，使两铰接套产生旋转，达到使工作端伸出或者缩回并实现张合的目的。所述攀爬装置包括抱抓电机(2)和与抱抓电机(2)连接的抱爪(6)，抱抓电机(2)设为垂直一上一下两台并通过一伸缩杆(4)连接，两台抱抓电机(2)之间连接有传导信号的连接线(5)，一上一下的抱爪(6)通过伸缩杆(4)的伸缩和一抱一放的动作，对所抱树干产生攀爬作用。...

【技术特征摘要】
1.一种基于多足仿生清障的输电走廊树障清理机器人，其特征在于，包括：树障清理装置和攀爬装置，树障清理装置与攀爬装置通过支撑柱(21)垂直连接；其中：所述树障清理装置为一“Y”形结构，后端为伸缩驱动端，前端为分叉的工作臂(14)即工作端，两工作臂(14)各自通过带齿牙的铰接套铰接，并由丝杆座上的伸缩丝杆(10)头端的丝杆套连接在滑轨上，丝杆套上的齿轮分别与两工作臂(14)的铰接套啮合，两个切割刀盘(15)分别连接在工作端上，两个电锯盘(15)彼此对称平行设置，两个切割刀盘(15)各自设有切割电机(17)，在位于所述树障清理装置下方的支撑柱上固定有具有弧度的旋转轨道(7)，通过在所述树障清理装置底部设置旋转电机(8)的旋转行走轮(18)与旋转轨道(7)连接，使整个所述树障清理装置能够沿旋转轨道(7)运动；在所述树障清理装置的所述为伸缩驱动端设有伸缩电机(9)通过伸缩丝杆(10)使工作臂(14)上的切割刀盘(15)能...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟维旭，杨堂华，刘鹏，杜应松，尚雷，张冠一，付文聪，李岩，孟见岗，郑博文，陈柯，孙云，白双双，王伟，刘冲，崔同尧，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司普洱供电局，
类型：发明
国别省市：云南,53