[发明专利]一种搭载伸缩式机械臂的空中作业机器人

说明书

本发明公开了一种搭载伸缩式机械臂的空中作业机器人，包括飞行平台、固连于飞行平台下方的多关节伸缩式机械臂、位于多关节伸缩式机械臂最前端的作业工具；多关节伸缩式机械臂和作业工具之间通过安装机构相连。本发明通过调节多关节伸缩式机械臂的长度，从而完成多位置智能作业，且可自主调节重心平衡，其作业系统可根据实地更换作业工具，满足不同场景的不同作业需求。本发明适合于对架空线路的缠绕漂浮物进行清理，操作简单，安全可靠，便于收纳存放。

技术领域

本发明涉及一种搭载伸缩式机械臂的空中作业机器人，属于架空线缆漂浮物清理装置技术领域。

背景技术

风筝、气球等高空漂浮物缠绕在架空线路上是输电线路通道存在的一种安全隐患，容易引起线路之间的短接、增加线路负担，进而威胁到输电线路的运行安全。为此，各级电力部门每年都要投入大量的人力、物力与财力对辖区内的架空线缆进行清理整治。目前的线缆漂浮物清理主要通过人工清理，安全性差、作业效率低且有一定的局限性；而采用无人机携带喷火装置对漂浮物进行燃烧清除的方式因极易引起线路损坏甚至因燃烧物坠落引发火灾而未得到大力推广。

因此，亟需研制一种可对架空线缆进行自动清理的空中作业机器人，其具备多位置、多场景作业，自主调节重心，搭载的作业装置安全可靠且容易实施等特点。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种搭载伸缩式机械臂的空中作业机器人，通过调节机械臂的长度，从而完成多位置智能作业，且可自主调节重心平衡，降低机器人稳控难度。同时通过更换作业工具完成不同作业场景的作业需求。

本发明采取的技术方案为：一种搭载伸缩式机械臂的空中作业机器人，包括飞行平台、固连于飞行平台下方的多关节伸缩式机械臂、位于多关节伸缩式机械臂最前端的作业工具；多关节伸缩式机械臂和作业工具之间通过安装机构相连。

优选的，上述多关节伸缩式机械臂，包括连接于飞行平台下方的垂直悬挂臂、连接于垂直悬挂臂下端管的横向管、固定在横向管前端的前工作臂和后端的后工作臂；前工作臂最前端设有可更换作业工具的安装机构。

优选的，上述垂直悬挂臂由M(M≥1)根垂直杆相对飞行平台左右对称布置，每根垂直杆为上下可伸缩式工作臂。

优选的，上述前工作臂和后工作臂固定点位于横向管的最中间位置，为前后可伸缩式工作臂。

优选的，上述垂直悬挂臂，前工作臂和后工作臂均为具有直线伸缩运动功能的电动推杆。

优选的，上述安装机构内置有旋转电机，可使作业工具绕轴旋转并固定在任意角度进行作业。

优选的，上述作业工具包括但不限于机械爪、剪刀、锯片、螺丝刀和钩子。

优选的，上述前工作臂的前端设有摄像头，可提供视觉辅助。

优选的，上述后工作臂的最后端设有供电系统，为多关节伸缩式机械臂和作业工具提供动力能源。

优选的，上述飞行平台为左右对称布局的多旋翼飞行器，不局限于任意固定已知的四、六、八等多旋翼。

优选的，上述空中作业机器人还设有避障雷达。

优选的，上述前工作臂和后工作臂同步前后伸缩运动，使空中机器人的重心点始终位于飞行平台几何中心点的正下方，自主调节重心平衡。

优选的，上述前工作臂和后工作臂同步前后伸缩运动，使空中机器人的重心点始终位于飞行平台几何中心点的正下方，自主调节重心平衡的方法如下：

当机器人未工作时，将使空中机器人的重心点已调节在飞行平台几何中心点的正下方，因前工作臂和后工作臂的空心管密度都大致相同，故其伸缩或收纳时设为均匀密度管。