CN108258643B - 一种空中作业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空中作业机器人，包括左右方向阵列设置的两个移动装置，所述移动装置包括固定壳体，所述左侧固定壳体右端面的下端固定设置有一连接板，所述连接板右端面的前后两端对称设置有左支撑板，所述左支撑板之间设置有十字转向轴，所述十字转向轴的上下两端对称设置有右支撑板，所述右支撑板的右端均固定连接在右侧固定壳体左端面的下端，所述固定壳体左端面的后侧均设置有一转动摄像头，所述左侧固定壳体的后端面设置有一除冰装置。本发明工作中，通过挤压滚轮顶紧线缆，保证了装置的正常运行，作电机通过传动芯轴带动旋转盘转动，从而在摩擦的作用下，去除电缆线上的冰雪，转动摄像头能够便于观察移动装置与电缆线的位置关系。

Description

一种空中作业机器人

技术领域

本发明涉及电缆维护领域,具体为一种空中作业机器人。

背景技术

在我们的日常生活中，电力是不可缺少的一部分，电力的传输主要是通过高压电缆，而高压电缆被大面积覆冰而导致其断线等破坏屡见不鲜，冰雪天气导致的的电力设施遭受严重破坏，会造成大量的经济损失，因此，高压电缆除冰的问题不容忽视，目前，主要的除冰方式还是人工除冰，危险系数大，容易造成人员伤亡，市场上也存在一些除冰机器人，但是都无法跨越障碍物，遇到电缆的连接处就无法再进行工作，操作麻烦，不利于普及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空中作业机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空中作业机器人，包括左右方向阵列设置的两个移动装置，所述移动装置包括固定壳体，左侧所述固定壳体右端面的下端固定设置有一连接板，所述连接板右端面的前后两端对称设置有左支撑板，所述左支撑板之间设置有十字转向轴，所述十字转向轴的上下两端对称设置有右支撑板，所述右支撑板的右端均固定连接在右侧固定壳体左端面的下端，所述十字转向轴的前后两端分别与左支撑板的内侧转动连接，且所述十字转向轴内部的后端固定安装有一竖直转向电机，所述竖直转向电机通过其后端的竖直转向轴与左支撑板的内侧固定连接，所述十字转向轴的上下两端分别与右支撑板的内侧转动连接，且所述十字转向轴内部的上端固定安装有一水平转向电机，所述水平转向电机通过其上端的水平转向轴与右支撑板的内侧固定连接，所述固定壳体上端面的后侧设置有一开口向上且左右贯通的滚动槽，所述滚动槽下端壁的中间位置处设置有一升降空间，所述升降空间的上端连通滚动槽，所述升降空间内部设置有一升降板，所述升降板上端前后对称设置有支撑杆，前后两侧的所述支撑杆上端通过一旋转轴转动连接，所述旋转轴轴体的中间位置处固定套装有一挤压滚轮，所述升降板内部的后端设置有一驱动空间，所述驱动空间前端壁的中心位置处固定安装有一驱动电机，所述驱动电机的后端动力连接有一驱动轴，所述驱动轴轴体的后端套接有传动皮带，所述传动皮带的上端穿过驱动空间的上端壁且套接在旋转轴的后侧轴体上，所述固定壳体内前端的上侧设置有一密封空间，所述固定壳体上端面的前端设置有一电动机，所述电动机通过其下端的凹形快与固定壳体的上端面固定连接，且所述电动机通过其前端的电机芯轴动力连接有一空气泵，所述空气泵固定连接在固定壳体的上端面，所述电动机外部设置有防护组件，所述密封空间上端壁的前端设置有一通气孔，所述通气孔连通空气泵和密封空间，所述通气孔内设置有一电磁阀，所述密封空间后端壁的中心位置处设置有一收缩孔，所述收缩孔连通密封空间和滚动槽，所述密封空间内部设置有一竖直方向的密封板，所述密封板后端面的中心位置处设置有一滚动杆，所述滚动杆的后端穿过收缩孔且位于滚动槽内，所述滚动槽后端壁与滚动杆对应的位置处设置有一旋转槽，所述密封空间下端壁的后侧设置有一向后延伸的贯通孔，所述贯通孔的后端连通升降空间前端壁的下端，所述固定壳体左端面的后侧均设置有一转动摄像头，所述左侧固定壳体的后端面设置有一除冰装置，所述除冰装置包括固定连接在固定壳体后端面中间位置处的连接块，所述连接块的中间位置处设置有上下贯通的传动孔，所述传动孔内设置有一传动杆,所述传动孔柱形壁的中间位置处设置有一环形的传动空间，所述传动空间内设置有一旋转齿轮，所述旋转齿轮固定套装在传动杆杆体的中间位置处，所述传动空间的右端壁内设置有一向上延伸动力空间，所述传动空间连通动力空间，所述动力空间上端壁的中心位置处固定设置有一动力电机，所述动力电机通过其下端的传动轴动力连接有一传动齿轮，所述传动齿轮的左端穿出动力空间且与旋转齿轮配合连接，所述传动杆的上下两端穿出传动孔的上下两端且对称连接有一向左延伸的摆动杆，所述摆动杆的左端均固定连接有一向前延伸的连接杆，所述连接杆的前端均固定连接有一除冰箱，所述除冰箱内部均设置有一工作空间，所述工作空间相互远离的外侧端壁上均固定设置有一工作电机，所述工作电机的内端均动力连接有传动芯轴，所述传动芯轴的内侧端部均穿过工作空间的内侧端壁且固定连接有一转动盘。

作为优选，所述密封板通过一旋转轴承与滚动杆连接，所述滚动杆的长度大于收缩孔长度与滚动槽宽度之和。

作为优选，所述升降板的前后两端设置有对称的限位块，所述升降空间 前后两端与限位块对应的位置处设置有一密封滑动槽，所述限位块位于密封滑动槽内且 能够上下滑动。

作为优选，所述防护组件包括设置在所述电动机底部且位于所述凹形快外周的减震垫板以及固定安装在所述电动机壳体上的电子控制装置，所述减震垫板与所述固定壳体的上端面固定连接，所述电子控制装置与所述电动机电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工作中，密封板在密封空间最前端时，滚动杆的后端位于收缩孔，通过滚动槽的上端将线缆放入滚动槽内，进入后，电动机工作，通过电机芯轴带动空气泵工作，在电磁阀的配合工作下，密封板推动滚动杆向后移动，滚动杆的后端穿出收缩孔并穿过滚动槽，然后与旋转槽配合连接，从而锁紧线缆，防止装置脱落，动杆锁紧线缆后，密封板移动至贯通孔后端，此时，贯通孔的上端连通密封空间，在气压的作用下，升降板向上移动，通过挤压滚轮顶紧线缆，限位块在密封滑动槽内滑动，限制了升降板的旋转运动，保证了装置的正常运行，然后，驱动电机工作，通过驱动轴带动传动皮带旋转，随着传动皮带的旋转，旋转轴带动挤压滚轮转动，从而带动装置前进，在移动过程中滚动杆能够旋转，变平面摩擦为滚动摩擦，减少运动过程中产生的阻力，便于装置的前行，同时，动力电机工作，通过传动齿轮和旋转齿轮的配合带动传动杆旋转，使上下两端的转动盘旋转至于电缆接触，同时，工作电机通过传动芯轴带动旋转盘转动，从而在摩擦的作用下，去除电缆线上的冰雪，在遇到电线交叉处或者电缆连接处，无法滚动经过的位置处，后端移动装置保持吊装，前端移动装置解锁后脱离电缆线，后端移动装置前进，当前端移动装置跨越障碍后，通过十字转向轴内的水平转向电机和竖直转向电机配合工作，控制前端的移动装置套入滚动槽内并进行锁紧，然后，按照同样的工作方式，使后端的移动装置跨越障碍物，其中，转动摄像头能够便于观察移动装置与电缆线的位置关系，方便跨越障碍物。

附图说明

图1为本发明一种空中作业机器人整体全剖的主视结构示意图；

图2为本发明一种空中作业机器人整体全剖的俯视结构示意图；

图3为本发明一种空中作业机器人中移动装置全剖的左视结构示意图

图4为本发明一种空中作业机器人中除冰装置全剖的主视结构示意图

图5为本发明一种空中作业机器人中十字转向轴全剖的左视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种空中作业机器人，包括左右方向阵列设置的两个移动装置1，所述移动装置1包括固定壳体2，左侧所述固定壳体2右端面的下端固定设置有一连接板3，所述连接板3右端面的前后两端对称设置有左支撑板4，所述左支撑板4之间设置有十字转向轴5，所述十字转向轴5的上下两端对称设置有右支撑板6，所述右支撑板6的右端均固定连接在右侧固定壳体左端面的下端，所述十字转向轴5的前后两端分别与左支撑板4的内侧转动连接，且所述十字转向轴5内部的后端固定安装有一竖直转向电机7，所述竖直转向电机7通过其后端的竖直转向轴8与左支撑板4的内侧固定连接，所述十字转向轴5的上下两端分别与右支撑板6的内侧转动连接，且所述十字转向轴5内部的上端固定安装有一水平转向电机9，所述水平转向电机9通过其上端的水平转向轴10与右支撑板6的内侧固定连接，所述固定壳体2上端面的后侧设置有一开口向上且左右贯通的滚动槽11，所述滚动槽11下端壁的中间位置处设置有一升降空间12，所述升降空间12的上端连通滚动槽11，所述升降空间12内部设置有一升降板13，所述升降板13上端前后对称设置有支撑杆14，前后两侧的所述支撑杆14上端通过一旋转轴15转动连接，所述旋转轴15轴体的中间位置处固定套装有一挤压滚轮16，所述升降板13内部的后端设置有一驱动空间17，所述驱动空间17前端壁的中心位置处固定安装有一驱动电机18，所述驱动电机18的后端动力连接有一驱动轴19，所述驱动轴19轴体的后端套接有传动皮带20，所述传动皮带20的上端穿过驱动空间17的上端壁且套接在旋转轴15的后侧轴体上，所述固定壳体2内前端的上侧设置有一密封空间23，所述固定壳体2上端面的前端设置有一电动机24，所述电动机24通过其下端的凹形快25与固定壳体2的上端面固定连接，且所述电动机24通过其前端的电机芯轴26动力连接有一空气泵27，所述空气泵27固定连接在固定壳体2的上端面，所述电动机24外部设置有防护组件，所述密封空间23上端壁的前端设置有一通气孔28，所述通气孔28连通空气泵27和密封空间23，所述通气孔28内设置有一电磁阀29，所述密封空间23后端壁的中心位置处设置有一收缩孔30，所述收缩孔30连通密封空间23和滚动槽11，所述密封空间23内部设置有一竖直方向的密封板31，所述密封板31后端面的中心位置处设置有一滚动杆32，所述滚动杆32的后端穿过收缩孔30且位于滚动槽11内，所述滚动槽11后端壁与滚动杆32对应的位置处设置有一旋转槽33，所述密封空间23下端壁的后侧设置有一向后延伸的贯通孔34，所述贯通孔34的后端连通升降空间12前端壁的下端，所述固定壳体2左端面的后侧均设置有一转动摄像头35，所述左侧固定壳体2的后端面设置有一除冰装置36，所述除冰装置36包括固定连接在固定壳体2后端面中间位置处的连接块37，所述连接块37的中间位置处设置有上下贯通的传动孔38，所述传动孔38内设置有一传动杆39,所述传动孔38柱形壁的中间位置处设置有一环形的传动空间40，所述传动空间40内设置有一旋转齿轮41，所述旋转齿轮41固定套装在传动杆38杆体的中间位置处，所述传动空间40的右端壁内设置有一向上延伸动力空间42，所述传动空间40连通动力空间42，所述动力空间42上端壁的中心位置处固定设置有一动力电机43，所述动力电机43通过其下端的传动轴44动力连接有一传动齿轮45，所述传动齿轮45的左端穿出动力空间42且与旋转齿轮41配合连接，所述传动杆39的上下两端穿出传动孔38的上下两端且对称连接有一向左延伸的摆动杆46，所述摆动杆46的左端均固定连接有一向前延伸的连接杆47，所述连接杆47的前端均固定连接有一除冰箱48，所述除冰箱48内部均设置有一工作空间49，所述工作空间49相互远离的外侧端壁上均固定设置有一工作电机50，所述工作电机50的内端均动力连接有传动芯轴51，所述传动芯轴51的内侧端部均穿过工作空间49的内侧端壁且固定连接有一转动盘52。

有益地，所述密封板31通过一旋转轴承311与滚动杆32连接，所述滚动杆32的长度大于收缩孔30长度与滚动槽11宽度之和。其作用是，密封板31在密封空间23最前端时，滚动杆32的后端位于收缩孔3，便于线缆进入滚动槽11，进入后，电动机24工作，通过电机芯轴26带动空气泵27工作，在电磁阀29的配合工作下，密封板31推动滚动杆32向后移动，滚动杆32的后端穿出收缩孔3并穿过滚动槽11，然后与旋转槽33配合连接，从而锁紧线缆，防止装置脱落，同时，在移动过程中滚动杆32能够旋转，变平面摩擦为滚动摩擦，减少运动过程中产生的阻力，便于装置的前行。

有益地，所述升降板13的前后两端设置有对称的限位块21，所述升降空间 12前后两端与限位块21对应的位置处设置有一密封滑动槽22，所述限位块21位于密封 滑动槽22内且能够上下滑动。其作用是，滚动杆32锁紧线缆后，密封板31移动至贯通孔34后 端，此时，贯通孔34的上端连通密封空间23，在气压的作用下，升降板13向上移动，通过挤压 滚轮16顶紧线缆，限位块21在密封滑动槽22内滑动，限制了升降板13的旋转运动，保证了装 置的正常运行。

有益地，所述防护组件包括设置在所述电动机24底部且位于所述凹形快25外周的减震垫板249以及固定安装在所述电动机24壳体上的电子控制装置248，所述减震垫板249与所述固定壳体2的上端面固定连接，所述电子控制装置248与所述电动机24电连接，所述电子控制装置248用以调节控制所述电动机24的转速，所述减震垫板249用以降低所述电动机24运行时产生的震动力。

具体使用方式：本发明工作中，密封板31在密封空间23最前端时，滚动杆32的后端位于收缩孔3，通过滚动槽11的上端将线缆放入滚动槽11内，进入后，电动机24工作，通过电机芯轴26带动空气泵27工作，在电磁阀29的配合工作下，密封板31推动滚动杆32向后移动，滚动杆32的后端穿出收缩孔3并穿过滚动槽11，然后与旋转槽33配合连接，从而锁紧线缆，防止装置脱落，动杆32锁紧线缆后，密封板31移动至贯通孔34后端，此时，贯通孔34的上端连通密封空间23，在气压的作用下，升降板13向上移动，通过挤压滚轮16顶紧线缆，限位块21在密封滑动槽22内滑动，限制了升降板13的旋转运动，保证了装置的正常运行，然后，驱动电机18工作，通过驱动轴19带动传动皮带20旋转，随着传动皮带20的旋转，旋转轴15带动挤压滚轮16转动，从而带动装置前进，在移动过程中滚动杆32能够旋转，变平面摩擦为滚动摩擦，减少运动过程中产生的阻力，便于装置的前行，同时，动力电机43工作，通过传动齿轮45和旋转齿轮41的配合带动传动杆38旋转，使上下两端的转动盘52旋转至于电缆接触，同时，工作电机50通过传动芯轴51带动旋转盘52转动，从而在摩擦的作用下，去除电缆线上的冰雪，在遇到电线交叉处或者电缆连接处，无法滚动经过的位置处，后端移动装置1保持吊装，前端移动装置1解锁后脱离电缆线，后端移动装置1前进，当前端移动装置1跨越障碍后，通过十字转向轴5内的水平转向电机9和竖直转向电机7配合工作，控制前端的移动装置1套入滚动槽11内并进行锁紧，然后，按照同样的工作方式，使后端的移动装置1跨越障碍物，其中，转动摄像头35能够便于观察移动装置1与电缆线的位置关系，方便跨越障碍物。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种空中作业机器人，包括左右方向阵列设置的两个移动装置，其特征在于：所述移动装置包括固定壳体，左侧所述固定壳体右端面的下端固定设置有一连接板，所述连接板右端面的前后两端对称设置有左支撑板，所述左支撑板之间设置有十字转向轴，所述十字转向轴的上下两端对称设置有右支撑板，所述右支撑板的右端均固定连接在右侧固定壳体左端面的下端，所述十字转向轴的前后两端分别与左支撑板的内侧转动连接，且所述十字转向轴内部的后端固定安装有一竖直转向电机，所述竖直转向电机通过其后端的竖直转向轴与左支撑板的内侧固定连接，所述十字转向轴的上下两端分别与右支撑板的内侧转动连接，且所述十字转向轴内部的上端固定安装有一水平转向电机，所述水平转向电机通过其上端的水平转向轴与右支撑板的内侧固定连接，所述固定壳体上端面的后侧设置有一开口向上且左右贯通的滚动槽，所述滚动槽下端壁的中间位置处设置有一升降空间，所述升降空间的上端连通滚动槽，所述升降空间内部设置有一升降板，所述升降板上端前后对称设置有支撑杆，前后两侧的所述支撑杆上端通过一旋转轴转动连接，所述旋转轴轴体的中间位置处固定套装有一挤压滚轮，所述升降板内部的后端设置有一驱动空间，所述驱动空间前端壁的中心位置处固定安装有一驱动电机，所述驱动电机的后端动力连接有一驱动轴，所述驱动轴轴体的后端套接有传动皮带，所述传动皮带的上端穿过驱动空间的上端壁且套接在旋转轴的后侧轴体上，所述固定壳体内前端的上侧设置有一密封空间，所述固定壳体上端面的前端设置有一电动机，所述电动机通过其下端的凹形块 与固定壳体的上端面固定连接，且所述电动机通过其前端的电机芯轴动力连接有一空气泵，所述空气泵固定连接在固定壳体的上端面，所述电动机外部设置有防护组件，所述密封空间上端壁的前端设置有一通气孔，所述通气孔连通空气泵和密封空间，所述通气孔内设置有一电磁阀，所述密封空间后端壁的中心位置处设置有一收缩孔，所述收缩孔连通密封空间和滚动槽，所述密封空间内部设置有一竖直方向的密封板，所述密封板后端面的中心位置处设置有一滚动杆，所述滚动杆的后端穿过收缩孔且位于滚动槽内，所述滚动槽后端壁与滚动杆对应的位置处设置有一旋转槽，所述密封空间下端壁的后侧设置有一向后延伸的贯通孔，所述贯通孔的后端连通升降空间前端壁的下端，所述固定壳体左端面的后侧均设置有一转动摄像头，所述左侧固定壳体的后端面设置有一除冰装置，所述除冰装置包括固定连接在固定壳体后端面中间位置处的连接块，所述连接块的中间位置处设置有上下贯通的传动孔，所述传动孔内设置有一传动杆,所述传动孔柱形壁的中间位置处设置有一环形的传动空间，所述传动空间内设置有一旋转齿轮，所述旋转齿轮固定套装在传动杆杆体的中间位置处，所述传动空间的右端壁内设置有一向上延伸动力空间，所述传动空间连通动力空间，所述动力空间上端壁的中心位置处固定设置有一动力电机，所述动力电机通过其下端的传动轴动力连接有一传动齿轮，所述传动齿轮的左端穿出动力空间且与旋转齿轮配合连接，所述传动杆的上下两端穿出传动孔的上下两端且对称连接有一向左延伸的摆动杆，所述摆动杆的左端均固定连接有一向前延伸的连接杆，所述连接杆的前端均固定连接有一除冰箱，所述除冰箱内部均设置有一工作空间，所述工作空间相互远离的外侧端壁上均固定设置有一工作电机，所述工作电机的内端均动力连接有传动芯轴，所述传动芯轴的内侧端部均穿过工作空间的内侧端壁且固定连接有一转动盘。

2.根据权利要求1所述的一种空中作业机器人，其特征在于：所述密封板通过一旋转轴承与滚动杆连接，所述滚动杆的长度大于收缩孔长度与滚动槽宽度之和。

3.根据权利要求1所述的一种空中作业机器人，其特征在于：所述升降板的前后两端设置有对称的限位块，所述升降空间前后两端与限位块对应的位置处设置有一密封滑动槽，所述限位块位于密封滑动槽内且能够上下滑动。

4.根据权利要求1所述的一种空中作业机器人，其特征在于：所述防护组件包括设置在所述电动机底部且位于所述凹形块 外周的减震垫板以及固定安装在所述电动机壳体上的电子控制装置，所述减震垫板与所述固定壳体的上端面固定连接，所述电子控制装置与所述电动机电连接。