[发明专利]一种树枝修剪工具及其控制方法

说明书

本发明公开了树枝修剪工具及其控制方法，其中，树枝修剪工具包括：对接组件，用于与机械臂对接；传动组件，用于传递所述机械臂的转矩；作业组件，包括其同侧相互配合形成用于修剪树枝的剪切副的两刀具，两所述刀具通过所述传动组件传递的转矩带动进行相对运动。能够配合带电作业机器人完成修剪树枝的智能化作业，通过机器人的图像建模以及运动规划等智能手段来实现对一定区域的树枝进行高质量的修剪，规避人工作业的风险，提高了作业的安全性。

技术领域

本发明涉及一种适用于配网带电作业机器人的树枝修剪工具及其控制方法，属于带电作业机器人技术领域。

背景技术

架空线路周围的树枝距离导线过近会造成线路跳闸停电甚至可能会引发安全事故，带来巨大的经济损失。配网线路的电压等级多在10kV及以下，《电力设施保护条例》中提到10kV导线在最大风偏下的电气安全距离为1.5m，线路周围距离导线过近的多为树枝末梢，树枝较细且密集，并分布在线路的不同区域。该种工况就对修剪树枝的质量以及精度提出了要求，需在作业完成后树枝距离导线的距离大于1.5m，若直接砍伐树木会威胁线路的安全同时引起社会纠纷，利用运输车搭载末端修剪工具进行作业难以保证控制精度和修剪质量，作业过程中容易损坏线路。

针对目前配网线路树枝修剪存在的诸多缺陷，为提高作业效率与质量，有必要开发一种与带电作业机器人配合的配网线路树枝修剪工具，利用机器人三维图像建模以及机械臂的运动规划的智能控制方法来实现对待修剪区域的树枝进行高效、精准地作业。

发明内容

发明目的：为解决现有技术所存在的问题，本发明提供一种树枝修剪工具及其控制方法，该工具结构简单，能修剪不同直径范围内的树枝，通过图像建模以及运动规划等智能手段能显现对待修剪区域的树枝进行高质量、高效的作业，规避了人工登树作业的风险。

技术方案：

一种树枝修剪工具，包括：

对接组件，用于与机械臂对接；

传动组件，用于传递所述机械臂的转矩；

作业组件，包括其同侧相互配合形成用于修剪树枝的剪切副的两刀具，两所述刀具通过所述传动组件传递的转矩带动进行相对运动。

根据权利要求1所述的树枝修剪工具，所述传动组件包括：

驱动轴，穿设于对接组件内，并通过传递销与所述机械臂的驱动机构连接；

齿轮组件，与所述驱动轴配合将其传递的转矩转换为垂直于所述驱动轴方向转动的转矩；

偏心轮，为两个，与所述齿轮组件配合安装并随之绕垂直于所述驱动轴方向转动；

两所述偏心轮不重合安装，二者的旋转中心同轴；两所述刀具分别与其中一偏心轮配合实现相对运动。

所述传动组件还包括支撑座，所述支撑座与所述对接组件固连，其内穿设所述驱动轴；所述齿轮组件安装于所述支撑座上。

在所述支撑座两端分别固定安装有平行于所述驱动轴的支撑板，所述齿轮组件安装于两所述支撑板之间。

所述齿轮组件包括与所述驱动轴同轴连接的第一锥齿轮、与所述第一锥齿轮啮合配合的第二锥齿轮、与所述第二锥齿轮同步旋转的第一直齿轮及与所述第一直齿轮啮合配合的第二直齿轮，所述偏心轮与所述第二直齿轮同步旋转。

所述第二锥齿轮通过垂直于所述驱动轴的第一传动轴转动安装，所述第一直齿轮固定安装于所述第一传动轴上；所述第二直齿轮通过平行于所述第一传动轴的第二传动轴转动安装，所述偏心轮固定安装于所述第二传动轴上；所述第一传动轴和所述第二传动轴均通过其两端的轴承转动安装于两支撑板之间。

其中一支撑板通过L型支撑板固定安装于所述驱动轴同平面的位置处；所述L型支撑板倒置安装，其与支撑座之间形成容纳所述第一锥齿轮的空间。