CN113054589A - 一种多功能高空电线检修机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能高空电线检修机器人，包括无人机基座、电机、控制模块和电源模块，所述无人机基座的顶面设置有壳体，且壳体的内壁分别设置有电机、控制模块和电源模块，并且电机分别与控制模块和电源模块电性连接，所述电机内驱动轴的表面分别设置有主动圆柱齿轮和主动锥齿轮，且主动锥齿轮的表面啮合从动锥齿轮，所述从动锥齿轮的中心螺纹连接有第一往复丝杆。该多功能高空电线检修机器人，电机正转时，第一往复丝杆通过齿条带动对称分布的连接齿轮旋转，方便了连接齿轮带动同轴设置的剪刀对树枝进行剪除，避免树枝遮挡电线，从而方便了对电线检修的工作，同时避免了树枝生长延伸时挤压电线，使得电线发生损坏的现象。

Description

一种多功能高空电线检修机器人

技术领域

本发明涉及电线检修技术领域，具体为一种多功能高空电线检修机器人。

背景技术

随着国民日常用电量剧增，致使电线检修工作量得到提升，电线检修旨在消除缺陷、提高设备健康水平，预防事故，保证线路安全运行而开展的工作，随着科学的发展进步，通过智能化机器人对电线进行检修，极大的降低了工作人员的危险性，但是现有的高空电线检修机器人在使用时一般存在以下问题；

1、不利于对电线剖旁的树枝进行剪除，使得树枝容易遮挡电线，从而使得电线检修不方便，影响了检修效果，同时树枝的延伸导致电线受到挤压后发生损坏，增加了电线检修工作的危险性，如申请号CN200610117507.0，一种高压输电线路自动巡检机器人装置；

2、不利于对电线表面进行除雪工作，使得电线表面容易产生积雪，导致电线塌陷，影响了电线的使用，同时塌陷的电线容易对过往行人造成危害，并且长时间积雪会使得电线内部受潮，导致电线发生损坏。

所以我们提出了一种多功能高空电线检修机器人，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能高空电线检修机器人，以解决上述背景技术提出的不利于对电线剖旁的树枝进行剪除，使得树枝容易遮挡电线，从而使得电线检修不方便，影响了检修效果，同时树枝的延伸导致电线受到挤压后发生损坏，增加了电线检修工作的危险性，如申请号CN200610117507.0，一种高压输电线路自动巡检机器人装置，不利于对电线表面进行除雪工作，使得电线表面容易产生积雪，导致电线塌陷，影响了电线的使用，同时塌陷的电线容易对过往行人造成危害，并且长时间积雪会使得电线内部受潮，导致电线发生损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能高空电线检修机器人，包括无人机基座、电机、控制模块和电源模块，所述无人机基座的顶面设置有壳体，且壳体的内壁分别设置有电机、控制模块和电源模块，并且电机分别与控制模块和电源模块电性连接，所述电机内驱动轴的表面分别设置有主动圆柱齿轮和主动锥齿轮，且主动锥齿轮的表面啮合从动锥齿轮，所述从动锥齿轮的中心螺纹连接有第一往复丝杆，且第一往复丝杆的一端固定有齿条，所述齿条的表面连接有连接齿轮，且连接齿轮的下端同轴连接有剪刀，并且连接齿轮的上端同轴连接有锥齿轮组，所述锥齿轮组的一侧同轴连接有连接块，且连接块的一侧通过空心轴连接有联动齿轮，所述联动齿轮的中心螺纹连接有单向丝杆，且单向丝杆的一端与壳体的内壁滑动连接，所述单向丝杆的另一端固定连接有夹杆，且夹杆的顶端伸出壳体的外部，所述主动圆柱齿轮的一端表面啮合连接有从动圆柱齿轮，且从动圆柱齿轮的中心螺纹连接有第二往复丝杆，所述第二往复丝杆的一端同轴连接有摇杆，且摇杆的另一端同轴连接有滑块，所述滑块的一侧固定有支撑块，且支撑块伸出壳体外部的一端固定有清理刷。

优选的，所述壳体的顶面轴连接有拨块，且拨块的一端连接有活动块，所述活动块的中心通过轴与壳体的顶面转动连接，且活动块远离拨块的一端同轴连接有收纳侧板，所述收纳侧板的一端设置有限位杆，且限位杆的下端伸进限位槽的内部，并且限位槽开设于壳体的顶面，所述收纳侧板的内壁固定安装有固定块，且固定块的内部固定安装有螺旋弹簧，并且螺旋弹簧的一端固定连接有连接杆。

优选的，所述主动圆柱齿轮的内壁转动连接有棘齿，且棘齿的一端啮合连接有棘轮，并且棘轮与电机驱动连接。

优选的，所述主动圆柱齿轮与主动锥齿轮内部结构一致，且主动圆柱齿轮内部的棘轮和棘齿与主动锥齿轮内部的棘轮和棘齿分布方向相反。

优选的，所述齿条的两侧均等间距分布有齿块，且齿条通过齿块与对称分布的连接齿轮相互啮合，并且连接齿轮同轴连接的剪刀呈“V”字形分布。

优选的，所述联动齿轮的顶端啮合连接有固定齿圈，且固定齿圈的侧视呈弧形状设置。

优选的，所述夹杆的侧视为“L”字形结构，且夹杆通过滑槽与壳体之间为贯穿连接，并且滑槽开设于壳体的顶面，同时滑槽的内壁俯视为倾斜状。

优选的，所述收纳侧板关于壳体的纵向中心线对称分布，且收纳侧板的俯视为弧形状，并且收纳侧板通过螺旋弹簧与连接杆构成伸缩结构，同时连接杆的俯视为“V”字形结构。

优选的，所述收纳侧板通过限位杆与限位槽构成滑动结构，且限位槽的俯视为弧形状。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该多功能高空电线检修机器人；

1、电机正转时，第一往复丝杆通过齿条带动对称分布的连接齿轮旋转，方便了连接齿轮带动同轴设置的剪刀对树枝进行剪除，避免树枝遮挡电线，从而方便了对电线检修的工作，同时避免了树枝生长延伸时挤压电线，使得电线发生损坏的现象；

2、连接齿轮旋转时通过锥齿轮组带动连接块旋转，使得连接块带动夹杆旋转，同时带动联动齿轮围绕固定齿圈旋转，并通过与固定齿圈的啮合连接下，使得联动齿轮同时自转，从而使得联动齿轮带动单向丝杆滑动，使得单向丝杆推动夹杆进行滑动，方便了夹杆之间旋转的同时相向滑动，从而有利于夹杆将剪短的树枝带动进收纳侧板内进行收集，避免了树枝挂在电线上，同时避免树枝掉落地面发生砸伤工作人员的现象；

3、电机反转时，第二往复丝杆推动摇杆的一端进行旋转，使得摇杆的另一端推动滑块进行滑动，从而使得滑块通过支撑块带动清理刷进行滑动，方便了清理刷对电线表面进行除雪工作，避免了积雪渗透进行电线内对电线造成损坏的现象，同时避免了积雪导致电线塌陷的现象。

附图说明

图1为本发明整体俯视剖面结构示意图；

图2为本发明整体正视剖面结构示意图；

图3为本发明夹杆与滑槽俯视连接结构示意图；

图4为本发明联动齿轮与固定齿圈侧视连接结构示意图；

图5为本发明夹杆侧视结构示意图；

图6为本发明图3中A处放大结构示意图；

图7为本发明主动锥齿轮内部侧视剖面结构示意图；

图8为本发明主动圆柱齿轮内部侧视剖面结构示意图；

图9为本发明电机运行流程结构示意图。

图中：1、无人机基座；2、壳体；3、电机；4、控制模块；5、电源模块；6、主动圆柱齿轮；601、棘轮；602、棘齿；7、主动锥齿轮；8、从动锥齿轮；9、第一往复丝杆；10、齿条；11、连接齿轮；12、剪刀；13、锥齿轮组；14、连接块；15、联动齿轮；16、单向丝杆；17、夹杆；18、滑槽；19、拨块；20、活动块；21、收纳侧板；22、限位杆；23、限位槽；24、固定块；25、螺旋弹簧；26、连接杆；27、从动圆柱齿轮；28、第二往复丝杆；29、摇杆；30、滑块；31、支撑块；32、清理刷；33、固定齿圈。

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1-9，本发明提供一种技术方案：一种多功能高空电线检修机器人，包括无人机基座1、电机3、控制模块4和电源模块5，无人机基座1的顶面设置有壳体2，且壳体2的内壁分别设置有电机3、控制模块4和电源模块5，并且电机3分别与控制模块4和电源模块5电性连接，电机3内驱动轴的表面分别设置有主动圆柱齿轮6和主动锥齿轮7，且主动锥齿轮7的表面啮合从动锥齿轮8，从动锥齿轮8的中心螺纹连接有第一往复丝杆9，且第一往复丝杆9的一端固定有齿条10，齿条10的表面连接有连接齿轮11，且连接齿轮11的下端同轴连接有剪刀12，并且连接齿轮11的上端同轴连接有锥齿轮组13，锥齿轮组13的一侧同轴连接有连接块14，且连接块14的一侧通过空心轴连接有联动齿轮15，联动齿轮15的中心螺纹连接有单向丝杆16，且单向丝杆16的一端与壳体2的内壁滑动连接，单向丝杆16的另一端固定连接有夹杆17，且夹杆17的顶端伸出壳体2的外部，主动圆柱齿轮6的一端表面啮合连接有从动圆柱齿轮27，且从动圆柱齿轮27的中心螺纹连接有第二往复丝杆28，第二往复丝杆28的一端同轴连接有摇杆29，且摇杆29的另一端同轴连接有滑块30，滑块30的一侧固定有支撑块31，且支撑块31伸出壳体2外部的一端固定有清理刷32；

壳体2的顶面轴连接有拨块19，且拨块19的一端连接有活动块20，活动块20的中心通过轴与壳体2的顶面转动连接，且活动块20远离拨块19的一端同轴连接有收纳侧板21，收纳侧板21的一端设置有限位杆22，且限位杆22的下端伸进限位槽23的内部，并且限位槽23开设于壳体2的顶面，收纳侧板21的内壁固定安装有固定块24，且固定块24的内部固定安装有螺旋弹簧25，并且螺旋弹簧25的一端固定连接有连接杆26，方便了拨块19受到挤压后带动活动块20旋转，并通过限位槽23对限位杆22的限位作用下，使得活动块20旋转时带动收纳侧板21进行旋转，从而方便了收纳侧板21之间进行打开的工作；

主动圆柱齿轮6的内壁转动连接有棘齿602，且棘齿602的一端啮合连接有棘轮601，并且棘轮601与电机3驱动连接，方便了电机3通过棘轮601和棘齿602带动主动圆柱齿轮6进行旋转；

主动圆柱齿轮6与主动锥齿轮7内部结构一致，且主动圆柱齿轮6内部的棘轮601和棘齿602与主动锥齿轮7内部的棘轮601和棘齿602分布方向相反，方便了主动圆柱齿轮6旋转时，电机3内驱动轴在主动锥齿轮7内空转，同时主动锥齿轮7旋转，电机3在主动圆柱齿轮6内空转；

齿条10的两侧均等间距分布有齿块，且齿条10通过齿块与对称分布的连接齿轮11相互啮合，并且连接齿轮11同轴连接的剪刀12呈“V”字形分布，方便了齿条10滑动时带动连接齿轮11相向或背向旋转，从而使得剪刀12对树枝进行剪除工作；

联动齿轮15的顶端啮合连接有固定齿圈33，且固定齿圈33的侧视呈弧形状设置，方便了通过固定齿圈33的啮合作用下，使得联动齿轮15进行自转；

夹杆17的侧视为“L”字形结构，且夹杆17通过滑槽18与壳体2之间为贯穿连接，并且滑槽18开设于壳体2的顶面，同时滑槽18的内壁俯视为倾斜状，方便了夹杆17旋转后对树枝进行夹持；

收纳侧板21关于壳体2的纵向中心线对称分布，且收纳侧板21的俯视为弧形状，并且收纳侧板21通过螺旋弹簧25与连接杆26构成伸缩结构，同时连接杆26的俯视为“V”字形结构，有利于通过螺旋弹簧25的弹性作用下，使得收纳侧板21进行复位关闭的工作；

收纳侧板21通过限位杆22与限位槽23构成滑动结构，且限位槽23的俯视为弧形状，有利于通过限位槽23的限位作用下，限位杆22进行弧形滑动，从而使得限位杆22带动收纳侧板21进行旋转。

本实施例的工作原理：根据图1-2和图7-9所示，首先工作人员通过外部遥控器进行无线传输到控制模块4，使得控制模块4控制无人机基座1进行起飞，当无人机基座1飞行到合适位置后，通过遥控器无线传输信号到控制模块4，使得控制模块4控制电源模块5对电机3输电，并通过控制模块4控制电机3进行正转，电机3正转时通过驱动轴带动主动锥齿轮7内部的棘轮601逆时针旋转，使得棘轮601通过棘齿602带动主动锥齿轮7旋转，同时电机3正转时带动主动圆柱齿轮6内部的棘轮601逆时针旋转，使得棘轮601解除与棘齿602的啮合，从而使得电机3驱动轴在主动圆柱齿轮6内部空转，主动锥齿轮7旋转时带动从动锥齿轮8旋转时，通过连接齿轮11在齿条10两侧表面的啮合下，使得齿条10无法旋转，从而使得第一往复丝杆9无法旋转，方便了从动锥齿轮8旋转时带动第一往复丝杆9进行往复的滑动，使得第一往复丝杆9通过齿条10带动连接齿轮11之间进行相向或背向的往复转动，连接齿轮11相向转动时带动同轴设置的剪刀12对树枝进行剪除工作，避免了树枝影响电线检修的工作，同时避免了树枝挤压电线损坏的现象；

根据图1-6所示，连接齿轮11旋转的同时带动同轴设置的锥齿轮组13旋转，使得锥齿轮组13带动同轴设置的连接块14与连接齿轮11呈垂直旋转，使得连接块14通过单向丝杆16带动夹杆17旋转，同时连接块14旋转时通过空心轴带动联动齿轮15围绕固定齿圈33旋转，通过联动齿轮15与固定齿圈33的啮合作用下，使得联动齿轮15同时进行自转，使得联动齿轮15带动螺纹连接的单向丝杆16进行滑动，从而使得单向丝杆16推动夹杆17在旋转的同时之间进行相向滑动，方便了夹杆17对剪短的树枝进行夹持，当夹杆17连接齿轮11之间背向滑动时，夹杆17带动树枝复位滑动，当夹杆17与拨块19接触时，夹杆17的持续滑动挤压拨块19，使得拨块19进行旋转，拨块19旋转时挤压活动块20进行旋转，使得活动块20的一端拉动收纳侧板21进行滑动，收纳侧板21滑动时通过俯视弧形状的限位槽23对限位杆22的限位作用下，使得收纳侧板21进行旋转展开，方便了夹杆17将夹持的树枝带动进收纳侧板21之间进行收纳，避免树枝悬挂电线表面，同时，收纳侧板21旋转时通过固定块24带动螺旋弹簧25形变，方便了后续夹杆17与拨块19分离后，收纳侧板21通过螺旋弹簧25的弹性作用下进行复位关闭的工作；

根据图1和图7-9所示，当需要除雪工作时，工作人员通过遥控器无线传输信号到控制模块4，使得控制模块4控制电机3反转，电机3反转时带动主动圆柱齿轮6内的棘轮601进行顺时针旋转，使得棘轮601通过棘齿602带动主动圆柱齿轮6旋转，同时电机3反转时带动主动锥齿轮7内的棘轮601空转，主动圆柱齿轮6旋转时带动第二往复丝杆28进行往复式滑动，使得第二往复丝杆28推动摇杆29的一端旋转，从而使得摇杆29的另一端推动滑块30旋转，进而使得滑块30通过支撑块31带动清理刷32进行往复式滑动，方便了清理刷32对电线表面进行除雪工作，避免积雪渗透进电线内使得电线发生损坏的现象，同时避免了积雪积压过多导致电线塌陷现象。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能高空电线检修机器人，包括无人机基座（1）、电机（3）、控制模块（4）和电源模块（5），其特征在于：所述无人机基座（1）的顶面设置有壳体（2），且壳体（2）的内壁分别设置有电机（3）、控制模块（4）和电源模块（5），并且电机（3）分别与控制模块（4）和电源模块（5）电性连接，所述电机（3）内驱动轴的表面分别设置有主动圆柱齿轮（6）和主动锥齿轮（7），且主动锥齿轮（7）的表面啮合从动锥齿轮（8），所述从动锥齿轮（8）的中心螺纹连接有第一往复丝杆（9），且第一往复丝杆（9）的一端固定有齿条（10），所述齿条（10）的表面连接有连接齿轮（11），且连接齿轮（11）的下端同轴连接有剪刀（12），并且连接齿轮（11）的上端同轴连接有锥齿轮组（13），所述锥齿轮组（13）的一侧同轴连接有连接块（14），且连接块（14）的一侧通过空心轴连接有联动齿轮（15），所述联动齿轮（15）的中心螺纹连接有单向丝杆（16），且单向丝杆（16）的一端与壳体（2）的内壁滑动连接，所述单向丝杆（16）的另一端固定连接有夹杆（17），且夹杆（17）的顶端伸出壳体（2）的外部，所述主动圆柱齿轮（6）的一端表面啮合连接有从动圆柱齿轮（27），且从动圆柱齿轮（27）的中心螺纹连接有第二往复丝杆（28），所述第二往复丝杆（28）的一端同轴连接有摇杆（29），且摇杆（29）的另一端同轴连接有滑块（30），所述滑块（30）的一侧固定有支撑块（31），且支撑块（31）伸出壳体（2）外部的一端固定有清理刷（32）。

2.根据权利要求1所述的一种多功能高空电线检修机器人，其特征在于：所述壳体（2）的顶面轴连接有拨块（19），且拨块（19）的一端连接有活动块（20），所述活动块（20）的中心通过轴与壳体（2）的顶面转动连接，且活动块（20）远离拨块（19）的一端同轴连接有收纳侧板（21），所述收纳侧板（21）的一端设置有限位杆（22），且限位杆（22）的下端伸进限位槽（23）的内部，并且限位槽（23）开设于壳体（2）的顶面，所述收纳侧板（21）的内壁固定安装有固定块（24），且固定块（24）的内部固定安装有螺旋弹簧（25），并且螺旋弹簧（25）的一端固定连接有连接杆（26）。

3.根据权利要求1所述的一种多功能高空电线检修机器人，其特征在于：所述主动圆柱齿轮（6）的内壁转动连接有棘齿（602），且棘齿（602）的一端啮合连接有棘轮（601），并且棘轮（601）与电机（3）驱动连接。

4.根据权利要求3所述的一种多功能高空电线检修机器人，其特征在于：所述主动圆柱齿轮（6）与主动锥齿轮（7）内部结构一致，且主动圆柱齿轮（6）内部的棘轮（601）和棘齿（602）与主动锥齿轮（7）内部的棘轮（601）和棘齿（602）分布方向相反。

5.根据权利要求1所述的一种多功能高空电线检修机器人，其特征在于：所述齿条（10）的两侧均等间距分布有齿块，且齿条（10）通过齿块与对称分布的连接齿轮（11）相互啮合，并且连接齿轮（11）同轴连接的剪刀（12）呈“V”字形分布。

6.根据权利要求1所述的一种多功能高空电线检修机器人，其特征在于：所述联动齿轮（15）的顶端啮合连接有固定齿圈（33），且固定齿圈（33）的侧视呈弧形状设置。

7.根据权利要求1所述的一种多功能高空电线检修机器人，其特征在于：所述夹杆（17）的侧视为“L”字形结构，且夹杆（17）通过滑槽（18）与壳体（2）之间为贯穿连接，并且滑槽（18）开设于壳体（2）的顶面，同时滑槽（18）的内壁俯视为倾斜状。

8.根据权利要求2所述的一种多功能高空电线检修机器人，其特征在于：所述收纳侧板（21）关于壳体（2）的纵向中心线对称分布，且收纳侧板（21）的俯视为弧形状，并且收纳侧板（21）通过螺旋弹簧（25）与连接杆（26）构成伸缩结构，同时连接杆（26）的俯视为“V”字形结构。

9.根据权利要求2所述的一种多功能高空电线检修机器人，其特征在于：所述收纳侧板（21）通过限位杆（22）与限位槽（23）构成滑动结构，且限位槽（23）的俯视为弧形状。

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