万旭，敖娟，肖依梦，朱军，耿威，熊胜

（湖北师范大学机电与控制工程学院，湖北黄石435000）

在户外电线、高压电力设施周围经常长有较高的树木，为了防止这些过高的树木对电力设施造成影响，通常需要对这些树木进行剪切。目前市面上销售的树枝剪切机大多只能通过人工攀爬或者利用可伸缩长杆支撑等方式进行剪切，人在剪切过程中极易被落枝砸伤或者从树上摔落，还有可能遭受到高压电流或感应电流引起的触电危害。此外，现有的修剪机修剪范围在3～4 m左右，修枝高度不高，人工操作不便，无法对高空树枝进行剪切。因此，研制一种自动化水平高、操作简便并且能够胜任高空切枝工作的切枝装置十分必要。本文着力于研制一种由遥控器远程控制的高空切枝装置，实现对高空树枝的自动化剪切。

1 切枝装置总体设计

1.1 切枝装置设计要求

切枝装置剪切的对象主要是长得较高的乔木，在实际剪切时要能实现对乔木横向树枝和竖直树干的剪切，并且对竖直树干的剪切要能实现从树干左侧向右侧剪切和从右侧向左侧剪切。因此，切枝机械手的手抓（链锯）需具备3个切枝工位。这3个工位的转换通过设计一个转速为45°/s的肘关节旋转机构来实现。此外，机械手要实现对树枝的剪切还必须具备X轴平移移动、Z轴升降移动、Y轴伸缩移动以及工作台旋转功能才能完成对切枝的定位和剪切。

最后，机械手链锯在切割树枝进给过程中还受到进给阻力作用。……