CN107989454B - 一种具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，包括仿生机构、平台、避雷针和至少两个天线，仿生机构包括中心杆、转动管和两个仿生组件，转动管内设有固定机构，仿生组件包括驱动盒、驱动杆和至少两个仿生树枝，固定机构包括两个固定组件，固定组件包括若干固定单元，固定单元包括第一电机、第一驱动轴、滑块、第一连杆、第二连杆、挤压块和固定杆，该具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔在强风天气下，通过固定机构使挤压块脱离转动管的内壁，使转动管带动仿生树枝转动，减少仿生树枝所承受的风力，避免断裂，不仅如此，通过驱动单元带动驱动杆上下移动，使仿生树枝通过摆动抖落积雪，避免积雪过重引起仿生树枝断裂。

Description

一种具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔

技术领域

本发明涉及通讯铁塔领域，特别涉及一种具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔。

背景技术

仿生塔是让通信铁塔与周围的自然环境相协调，有效地解决了风景区等地建站难的问题，该产品以合成树脂为粘结剂，辅以高级化工原料配制成可塑性物体，用作树杆、树节、树皮、树根等雕塑基材，喷涂高级丙烯酸涂料，修饰保护表面，增强耐久性，达到5年不褪色，不开裂，不脱落的效果，并具有可复涂性。

现有的仿生塔中，仿生枝干通常采用固定的方式安装在主干上，相比于一些枝干，由于仿生枝干为了加强仿生效果，通常会添加一些仿生树叶，从而增大了仿生枝干的表面积，这样在狂风天气下，由于仿生枝干的位置固定不变，枝干持续承受强力的风力冲击，容易断裂，不仅如此，在下雪天，枝干上容易积雪，随着积雪的增加，积雪的重量增加，进而压垮仿生枝干，导致枝干断裂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，包括底座、支柱、仿生机构、平台、避雷针和至少两个天线，所述支柱固定在底座的上方，所述仿生机构设置在支柱的上方，所述平台设置在仿生机构的上方，所述避雷针固定在平台的上方，所述天线周向均匀分布在平台上，所述仿生机构包括中心杆、转动管和两个仿生组件，所述中心杆的顶端和底端分别固定在平台的下方和支柱的顶端，所述转动管套设在中心杆上，两个仿生组件分别设置在转动管的两侧，所述转动管内设有固定机构；

所述仿生组件包括侧杆、驱动盒、驱动杆和至少两个仿生树枝，所述驱动盒通过侧杆与转动管的顶端固定连接，所述驱动杆的顶端设置在驱动盒内，所述驱动盒内设有驱动单元，所述驱动单元与驱动杆传动连接，所述仿生树枝从上而下均匀分布在驱动盒的下方，所述仿生树枝与转动管铰接，所述驱动杆上至少设有两个套环，所述套环的数量与仿生树枝的数量相等，所述套环与仿生树枝一一对应，所述套环与驱动杆铰接，所述套环套设在仿生树枝上；

所述固定机构包括两个固定组件，两个固定组件分别设置在中心杆的两端，所述固定组件包括若干固定单元，所述固定单元从上而下均匀分布在中心杆上，所述固定单元包括第一电机、缓冲块、第一驱动轴、滑块、第一连杆、第二连杆、挤压块和固定杆，所述第一电机、缓冲块和固定杆从上而下固定在中心杆上，所述第一驱动轴设置在第一电机和缓冲块之间，所述滑块套设在第一驱动轴上，所述第一驱动轴的外周设有外螺纹，所述滑块内设有内螺纹，所述滑块内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配，所述第一连杆的一端与第一电机铰接，所述第一连杆的另一端与挤压块固定连接，所述滑块通过第二连杆与第一连杆的中端铰接。

作为优选，为了固定转动管的高度位置，所述转动管的上方和下方均设有至少两个凸板，所述凸板周向均匀分布在中心杆上。

作为优选，为了驱动驱动杆上下移动，使仿生树枝上的积雪抖落，所述驱动单元包括第二电机、驱动轮、固定轴和框架，所述第二电机固定在驱动盒的内壁上，所述第二电机与驱动轮传动连接，所述固定轴固定在驱动轮的远离圆心处，所述固定轴设置在框架内，所述框架与驱动杆的顶端固定连接。

作为优选，为了使驱动杆平稳地升降，所述框架的两侧设有限位环和限位杆，所述限位环套设在限位杆上，所述限位环固定在框架上，所述限位杆的顶端和底端分别固定在驱动盒内的顶部和底部。

作为优选，为了保证第一电机的驱动力，所述第一电机为直流伺服电机。

作为优选，为了使加强固定机构对转动管的固定效果，所述挤压块的材质为橡胶。

作为优选，为了方便转动管在强风天气下平稳地转动，所述固定杆的远离中心杆的一端设有凹口，所述凹口内设有钢珠，所述钢珠抵靠在转动管的内壁上，所述钢珠与凹口相匹配，所述钢珠的球心位于凹口内。

作为优选，为了便于检测风速，所述支柱上设有风速计。

作为优选，为了防止驱动杆受力变形，所述驱动杆为钛合金杆。

作为优选，为了驱动盒、侧杆和转动管连接的稳固性，所述驱动盒、侧杆和转动管为一体成型结构。

本发明的有益效果是，该具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔在强风天气下，通过固定机构使挤压块脱离转动管的内壁，使转动管带动仿生树枝转动，减少仿生树枝所承受的风力，避免断裂，与传统的固定机构相比，该固定机构可调节转动管相对与支杆的紧固程度，从而通过风力大小确定挤压块对转动管内壁的挤压程度，不仅如此，通过驱动单元带动驱动杆上下移动，使仿生树枝通过摆动抖落积雪，避免积雪过重引起仿生树枝断裂，与传统的驱动单元相比，该驱动单元通过控制驱动轮的转动可实现驱动杆的周期性的升降，使驱动效果更稳定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔的结构示意图；

图2是本发明的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔的仿生组件的结构示意图；

图3是本发明的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔的驱动单元的结构示意图；

图4是本发明的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔的固定机构的结构示意图；

图中：1.底座，2.支柱，3.平台，4.避雷针，5.天线，6.中心杆，7.转动管，8.侧杆，9.驱动盒，10.驱动杆，11.树枝，12.套环，13.第一电机，14.缓冲块，15.第一驱动轴，16.滑块，17.第一连杆，18.第二连杆，19.挤压块，20.固定杆，21.凸板，22.第二电机，23.驱动轮，24.固定轴，25.框架，26.限位环，27.限位杆，28.钢珠，29.风速计。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，包括底座1、支柱2、仿生机构、平台3、避雷针4和至少两个天线5，所述支柱2固定在底座1的上方，所述仿生机构设置在支柱2的上方，所述平台3设置在仿生机构的上方，所述避雷针4固定在平台3的上方，所述天线5周向均匀分布在平台3上，所述仿生机构包括中心杆6、转动管7和两个仿生组件，所述中心杆6的顶端和底端分别固定在平台3的下方和支柱2的顶端，所述转动管7套设在中心杆6上，两个仿生组件分别设置在转动管7的两侧，所述转动管7内设有固定机构；

该仿生塔中，利用转动管7两侧仿生组件模拟树木，达到仿生的效果，使设备融入周围环境中。通过支柱2和仿生机构增加平台3的高度，从而扩大天线5的通讯范围，利用避雷针4保护设备，防止被雷击。在转动管7内，可通过固定机构实现转动管7和中心杆6的固定和滑动连接，同时仿生组件具有抖落积雪的功能。

如图2所示，所述仿生组件包括侧杆8、驱动盒9、驱动杆10和至少两个仿生树枝11，所述驱动盒9通过侧杆8与转动管7的顶端固定连接，所述驱动杆10的顶端设置在驱动盒9内，所述驱动盒9内设有驱动单元，所述驱动单元与驱动杆10传动连接，所述仿生树枝11从上而下均匀分布在驱动盒9的下方，所述仿生树枝11与转动管7铰接，所述驱动杆10上至少设有两个套环12，所述套环12的数量与仿生树枝11的数量相等，所述套环12与仿生树枝11一一对应，所述套环12与驱动杆10铰接，所述套环12套设在仿生树枝11上；

在仿生组件中，由多个仿生树枝11模拟实际树木的树枝11，通过驱动盒9内的驱动单元可带动驱动杆10上下移动，进而由套环12带动仿生树枝11上下摆动，方便在下雪天抖落积雪，防止积雪过多，引起仿生树枝11的断裂。

如图4所示，所述固定机构包括两个固定组件，两个固定组件分别设置在中心杆6的两端，所述固定组件包括若干固定单元，所述固定单元从上而下均匀分布在中心杆6上，所述固定单元包括第一电机13、缓冲块14、第一驱动轴15、滑块16、第一连杆17、第二连杆18、挤压块19和固定杆20，所述第一电机13、缓冲块14和固定杆20从上而下固定在中心杆6上，所述第一驱动轴15设置在第一电机13和缓冲块14之间，所述滑块16套设在第一驱动轴15上，所述第一驱动轴15的外周设有外螺纹，所述滑块16内设有内螺纹，所述滑块16内的内螺纹与第一驱动轴15上的外螺纹相匹配，所述第一连杆17的一端与第一电机13铰接，所述第一连杆17的另一端与挤压块19固定连接，所述滑块16通过第二连杆18与第一连杆17的中端铰接。

在固定机构内，通过两侧固定组件中的多个固定单元实现转动管7和中心杆6之间的连接。固定单元的具体工作原理为，当需要固定转动管7时，由第一电机13带动第一驱动轴15转动，使第一驱动轴15上的外螺纹作用于滑块16内的内螺纹，使滑块16沿着第一驱动轴15的方向移动，通过第二连杆18带动第一连杆17转动，使第一连杆17上的挤压块19抵靠在转动管7的内壁上，通过挤压块19基于转动管7的内壁，实现转动管7的固定。当在强风天气时，第一电机13反向转动，使滑块16沿反方向运行，带动第一连杆17逆向转动，使挤压块19脱离转动管7的内壁，在固定杆20的限位作用下，转动管7发生转动，从而带动转动管7两侧仿生组件内的仿生树枝11转动，仿生树枝11转动后，可改变仿生树枝11与风力方向的夹角，从而减弱仿生树枝11所承受的风力，防止持续的风力造成仿生树枝11断裂。

作为优选，为了固定转动管7的高度位置，所述转动管7的上方和下方均设有至少两个凸板21，所述凸板21周向均匀分布在中心杆6上。通过凸板21限制了转动管7的位置，达到了固定转动管7的高度位置的效果。

如图3所示，所述驱动单元包括第二电机22、驱动轮23、固定轴24和框架25，所述第二电机22固定在驱动盒9的内壁上，所述第二电机22与驱动轮23传动连接，所述固定轴24固定在驱动轮23的远离圆心处，所述固定轴24设置在框架25内，所述框架25与驱动杆10的顶端固定连接。

第二电机22带动驱动轮23转动，使固定杆20的高度位置发生周期性的变化，从而带动框架25在竖直方向上移动，进而实现驱动杆10的升降，使仿生树枝11摆动，从而抖落仿生树枝11上的积雪。

作为优选，为了使驱动杆10平稳地升降，所述框架25的两侧设有限位环26和限位杆27，所述限位环26套设在限位杆27上，所述限位环26固定在框架25上，所述限位杆27的顶端和底端分别固定在驱动盒9内的顶部和底部。通过位置固定的限位杆27固定了限位环26的滑动轨迹，从而固定了框架25和驱动杆10的移动轨迹，使驱动杆10的升降更为平稳。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机13的驱动力，所述第一电机13为直流伺服电机。

作为优选，为了使加强固定机构对转动管7的固定效果，所述挤压块19的材质为橡胶。橡胶的表面粗糙，当挤压块19抵靠在转动管7的内壁上时，增大了挤压块19和转动管7之间的摩擦力，从而加强了对转动管7的固定效果。

作为优选，为了方便转动管7在强风天气下平稳地转动，所述固定杆20的远离中心杆6的一端设有凹口，所述凹口内设有钢珠28，所述钢珠28抵靠在转动管7的内壁上，所述钢珠28与凹口相匹配，所述钢珠28的球心位于凹口内。当挤压块19不在抵靠在转动管7的内壁上时，通过钢珠28固定了转动管7的在水平方向的位置，通过钢珠28还减小了与转动管7内壁的摩擦，方便转动管7转动。

作为优选，为了便于检测风速，所述支柱2上设有风速计29。

作为优选，利用钛合金材质坚固的特点，为了防止驱动杆10受力变形，所述驱动杆10为钛合金杆。

作为优选，利用一体成型结构稳固的特点，为了驱动盒9、侧杆8和转动管7连接的稳固性，所述驱动盒9、侧杆8和转动管7为一体成型结构。

该仿生塔在遭遇强风天气时，通过转动管7内的两侧的固定组件运行，由第一电机13带动第一驱动轴15转动，使滑块16移动的同时，带动第二连杆18转动，使第一连杆17上的挤压块19脱离转动管7的内壁，从而方便转动管7的旋转，转动管7旋转，从而带动仿生树枝11转动，防止仿生树枝11受持续风力作用影响而引起断裂，不仅如此，在下雪天，通过驱动盒9内的驱动单元带动驱动杆10上下移动由套环12带动仿生树枝11上下摆动，抖落仿生树枝11上的积雪，避免积雪过重引起仿生树枝11断裂。

与现有技术相比，该具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔在强风天气下，通过固定机构使挤压块19脱离转动管7的内壁，使转动管7带动仿生树枝11转动，减少仿生树枝11所承受的风力，避免断裂，与传统的固定机构相比，该固定机构可调节转动管7相对与支杆的紧固程度，从而通过风力大小确定挤压块19对转动管7内壁的挤压程度，不仅如此，通过驱动单元带动驱动杆10上下移动，使仿生树枝11通过摆动抖落积雪，避免积雪过重引起仿生树枝11断裂，与传统的驱动单元相比，该驱动单元通过控制驱动轮23的转动可实现驱动杆10的周期性的升降，使驱动效果更稳定。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，包括底座(1)、支柱(2)、仿生机构、平台(3)、避雷针(4)和至少两个天线(5)，所述支柱(2)固定在底座(1)的上方，所述仿生机构设置在支柱(2)的上方，所述平台(3)设置在仿生机构的上方，所述避雷针(4)固定在平台(3)的上方，所述天线(5)周向均匀分布在平台(3)上，其特征在于，所述仿生机构包括中心杆(6)、转动管(7)和两个仿生组件，所述中心杆(6)的顶端和底端分别固定在平台(3)的下方和支柱(2)的顶端，所述转动管(7)套设在中心杆(6)上，两个仿生组件分别设置在转动管(7)的两侧，所述转动管(7)内设有固定机构；

所述仿生组件包括侧杆(8)、驱动盒(9)、驱动杆(10)和至少两个仿生树枝(11)，所述驱动盒(9)通过侧杆(8)与转动管(7)的顶端固定连接，所述驱动杆(10)的顶端设置在驱动盒(9)内，所述驱动盒(9)内设有驱动单元，所述驱动单元与驱动杆(10)传动连接，所述仿生树枝(11)从上而下均匀分布在驱动盒(9)的下方，所述仿生树枝(11)与转动管(7)铰接，所述驱动杆(10)上至少设有两个套环(12)，所述套环(12)的数量与仿生树枝(11)的数量相等，所述套环(12)与仿生树枝(11)一一对应，所述套环(12)与驱动杆(10)铰接，所述套环(12)套设在仿生树枝(11)上；

所述固定机构包括两个固定组件，两个固定组件分别设置在中心杆(6)的两端，所述固定组件包括若干固定单元，所述固定单元从上而下均匀分布在中心杆(6)上，所述固定单元包括第一电机(13)、缓冲块(14)、第一驱动轴(15)、滑块(16)、第一连杆(17)、第二连杆(18)、挤压块(19)和固定杆(20)，所述第一电机(13)、缓冲块(14)和固定杆(20)从上而下固定在中心杆(6)上，所述第一驱动轴(15)设置在第一电机(13)和缓冲块(14)之间，所述滑块(16)套设在第一驱动轴(15)上，所述第一驱动轴(15)的外周设有外螺纹，所述滑块(16)内设有内螺纹，所述滑块(16)内的内螺纹与第一驱动轴(15)上的外螺纹相匹配，所述第一连杆(17)的一端与第一电机(13)铰接，所述第一连杆(17)的另一端与挤压块(19)固定连接，所述滑块(16)通过第二连杆(18)与第一连杆(17)的中端铰接。

2.如权利要求1所述的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，其特征在于，所述转动管(7)的上方和下方均设有至少两个凸板(21)，所述凸板(21)周向均匀分布在中心杆(6)上。

3.如权利要求1所述的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，其特征在于，所述驱动单元包括第二电机(22)、驱动轮(23)、固定轴(24)和框架(25)，所述第二电机(22)固定在驱动盒(9)的内壁上，所述第二电机(22)与驱动轮(23)传动连接，所述固定轴(24)固定在驱动轮(23)的远离圆心处，所述固定轴(24)设置在框架(25)内，所述框架(25)与驱动杆(10)的顶端固定连接。

4.如权利要求3所述的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，其特征在于，所述框架(25)的两侧设有限位环(26)和限位杆(27)，所述限位环(26)套设在限位杆(27)上，所述限位环(26)固定在框架(25)上，所述限位杆(27)的顶端和底端分别固定在驱动盒(9)内的顶部和底部。

5.如权利要求1所述的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，其特征在于，所述第一电机(13)为直流伺服电机。

6.如权利要求1所述的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，其特征在于，所述挤压块(19)的材质为橡胶。

7.如权利要求1所述的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，其特征在于，所述固定杆(20)的远离中心杆(6)的一端设有凹口，所述凹口内设有钢珠(28)，所述钢珠(28)抵靠在转动管(7)的内壁上，所述钢珠(28)与凹口相匹配，所述钢珠(28)的球心位于凹口内。

8.如权利要求1所述的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，其特征在于，所述支柱(2)上设有风速计(29)。

9.如权利要求1所述的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，其特征在于，所述驱动杆(10)为钛合金杆。

10.如权利要求1所述的具有转动功能的防断裂的智能型仿生塔，其特征在于，所述驱动盒(9)、侧杆(8)和转动管(7)为一体成型结构。