[发明专利]一种用于输电线路维护的空中作业机器人

权利要求书

1.一种用于输电线路维护的空中作业机器人，其特征在于：包括无人机平台、Delta并联机构以及切除作业机构，所述Delta并联机构固定在所述无人机平台下方，所述切除作业机构固定在所述Delta并联机构的末端；

所述切除作业机构至少包括夹紧机构支撑板、夹紧机构以及电热丝，所述夹紧机构固定于所述夹紧机构支撑板上，所述夹紧机构上形成容纳空间用于容纳输电线路，所述电热丝固定于所述夹紧机构上并横穿所述容纳空间；

其中，所述Delta并联机构基于逆运动学利用位置补偿向量进行姿态扰动补偿控制，所述位置补偿向量的公式如下：

式中，O_B是初始状态下机械手基坐标系的原点，O'_B是姿态变换后机械手基坐标系的原点，P为末端作业工具的目标位置，为位置补偿向量，是初始状态的机械手基坐标下末端作业工具的目标位置向量，^Vt_V'和^VR_V'分别是姿态变换前后飞行平台机体坐标系的平移偏移和旋转变换矩阵，I_3×3是恒等矩阵，^Vt_B为初始状态的机械手基坐标与飞行平台机体坐标系的原始偏移向量，T为矩阵转置符号。

2.根据权利要求1所述的空中作业机器人，其特征在于：所述切除作业机构上还设有弹簧支撑板和弹簧，所述弹簧设置于弹簧支撑板与夹紧机构支撑板之间，所述弹簧支撑板、弹簧以及夹紧机构支撑板构成所述切除作业机构的柔顺机构。

3.根据权利要求1所述的空中作业机器人，其特征在于：所述夹紧机构内设有隔热柱用于固定电热丝，所述电热丝呈Z字型、X字型或两个Z字反向叠加形状布置。

4.根据权利要求1所述的空中作业机器人，其特征在于：所述切除作业机构上设有视觉传感器，所述视觉传感器的检测方向朝向所述电热丝，并与水平面呈45度角。

5.根据权利要求1所述的空中作业机器人，其特征在于：所述Delta并联机构包括固定基座、并联机构、移动平台以及Delta并联机构控制板，所述并联机构设置于所述固定基座与所述移动平台之间，所述移动平台上安装有与所述Delta并联机构控制板连接的转动电机，所述转动电机通过移动平台底部的转动电机安装板固定；

所述切除作业机构上设有旋转安装支架，所述切除作业机构与所述Delta并联机构通过转动电机安装板与旋转安装支架连接而相连。

6.根据权利要求1所述的空中作业机器人，其特征在于：所述Delta并联机构包括固定基座、并联机构、移动平台以及Delta并联机构控制板，所述并联机构设置于所述固定基座与所述移动平台之间；

所述并联机构包括三个驱动关节，所述固定基座的底部设置三个呈120度角分布的位置驱动电机，所述位置驱动电机与所述Delta并联机构控制板连接，用于驱动对应驱动关节，所述驱动关节中主动连杆一端与对应位置 驱动电机的输出轴连接，另一端通过半球轴承与从动连杆一端连接，所述从动连杆的另一端通过半球轴承与移动平台连接。

7.根据权利要求6所述的空中作业机器人，其特征在于：每组从动连杆由至少两根杆件组成，相邻两个杆件之间设有弹簧。

8.根据权利要求1所述的空中作业机器人，其特征在于：所述Delta并联机构包括固定基座、并联机构以及移动平台，所述并联机构设置于固定基座与所述移动平台之间；

所述固定基座上设有用于支撑无人机平台的支架，所述无人机平台与所述Delta并联机构通过所述支架连接。

9.根据权利要求1所述的空中作业机器人，其特征在于：所述无人机平台为多旋翼无人机平台，所述多旋翼无人机平台包括：至少2个机翼、机架、飞行控制器、电源模块以及机载电脑模块，所述机翼安装于机架最外端，所述飞行控制器、所述电源模块均与所述机载电脑模块连接。