[發明專利]爬線機器人

無效

• 申請號: 200710040725.3
• 申請日: 2007-05-16
• 公開（公告）號: CN101049898A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 張春燕;楊慧斌;黃江偉;倪天豪
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: B66F19/00
• 分類號: B66F19/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄒常友

技術領域

本發明涉及一種可攀爬裝置，尤其是一種在細軟繩索上連續攀爬的爬線機器人，適用于各類運輸、掛載等高空作業。

背景技術

在已知的爬升機器人中，攀爬裝置的動力驅動方式有液壓式、滾輪式、電動式、氣壓氣動式等，動力傳遞速度較慢；并且所攀爬的載體是具有一定剛度與直度的竿、電纜，或直徑較大的粗繩。如目前公開介紹的資料見到：天津大學一發明人提出的“爬桿機器人”要求載體是直徑較大的直桿；蘇州大學一發明人和Sloth(尺蠖)提出的“爬繩機器人”均要求繩子直徑較大；也就是說使用中的爬繩機器人也要求載體具有一定的剛度和直度。但在實際應用這種機器人的特殊場合中，如在高空作業和隔著洪流時，不太可能存在上述那么理想的輸送載體，也無法使較粗的繩子和直竿直接用作載體。同時，由于目前公開的氣動、液動式等爬升裝置都必須用有線傳遞的動力源作為驅動動力，因此攀爬距離受限制，無法攀升到足夠的高度。

因此，提出一種適用性更為廣闊的攀升移動機器人，減少對載體的限制和對有線傳遞動力源的依賴，就成為攀升移動機器人研發者為將這一裝置真正廣泛投入應用是必須解決的課題。

發明內容

本發明的目的旨在：提供一種爬線機器人，它能改善目前僅爬粗繩和直竿的局限，保證適用于細軟繩和細剛性桿，且在此類攀爬介質上靈活、連續地任意角度移動、攀爬。

這種爬線機器人，由攀爬裝置、驅動電機2組成，其特征在于：所述的攀爬裝置包括由驅動電機驅動、傳動輪、傳動輪帶組成的攀爬主傳動機構1，由傳動輪、傳動輪帶組成的攀爬輔助傳動機構4，所述的攀爬主傳動機構1和攀爬輔助傳動機構4的兩端通過設于兩端的夾緊組合件3連接成一體組成攀爬組合主體，且攀爬主傳動機構1中的傳動輪與攀爬輔助傳動機構4中的傳動輪呈錯位狀排布、并使兩者的傳動帶呈緊密夾持中間繩索狀態，應用傳動帶與載體繩索間的摩擦力形成攀爬位移動力。

攀爬主傳動機構1由槽形主機架1-1、設于該槽形主機架內的多個傳動輪1-3、由一個帶傘齒輪組件1-4的傳動輪1-3構成的主傳動輪1-2、與主傳動輪主軸連接的驅動電機2以及套繞于傳動輪組上環形傳動帶1-5組成；所述的攀爬輔助傳動機構4由輔助機架4-1、設于該輔助機架內的多個傳動輪4-2及套繞于傳動輪組上環形傳動帶4-3組成。

所述的攀爬主傳動機構1與攀爬輔助傳動機構4的兩端通過設于兩端的夾緊組合件3連接成一體組成攀爬組合裝置，且攀爬主傳動機構1中的傳動輪1-3與攀爬輔助傳動機構4中的傳動輪4-2呈錯位狀排布、并將兩者的繞置傳動帶緊密壓合。

所述的攀爬主傳動機構1中的所述傳動輪1-3和攀爬輔助傳動機構4中的所述傳動輪4-2的輪面為齒輪面。

所述攀爬主傳動機構1中的傳動輪1-3和攀爬輔助傳動機構4中的傳動輪4-2的柱形輪面設有防止環形傳動帶脫落的第一擋邊1-31和第二擋邊4-21。

所述的環形傳動帶1-5和4-3的內帶面為與傳動輪面相匹配的齒面。

所述槽形主機架1-1至少在一端設有導向機構，該導向機構是與傳動帶中線在同一軸線方向的限位槽，用以保證繩子始終保持在傳動帶中間位置，避免運行中的裝置脫軌。此外，在所有傳動輪的輪軸與機架殼體之間設置滾動軸承由此可以減小輪軸與殼體之間的摩擦力。

根據以上技術方案提出的這種可連續攀爬的爬線機器人，利用攀爬主傳動機構因直流驅動電機產生的動力源，使環形傳動帶形成位移動作，并又通過與其緊密貼合在一起的輔助攀爬傳動機構的共同作用，能使該攀爬裝置沿著夾持兩者之間的細軟繩索實現攀升和位移；同時由于該裝置采用可控直流電源驅動，因此可以免去有線傳遞的動力源，使該裝置的使用空間范圍得以擴大。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明裝置中攀爬主傳動機構的結構示意圖；

圖3為本發明的攀爬輔助傳動機構的結構示意圖。

圖中：1-攀爬主傳動機構??1-1主機架??1-2主傳動輪??1-3傳動輪??1-31第一擋邊??1-4傘齒輪組件??1-5環形傳動帶??2-驅動電機??3-夾緊組合件??4-攀爬輔助傳動機構??4-1輔助機架??4-2傳動輪??4-21第二擋邊??4-3環形傳動帶??5-緊固螺栓??6-繩索

具體實施方式

如圖所示的這種可連續攀爬機器人，它是對現有沿直桿和繩索攀爬機器人的一種創造性改進，尤其適宜利用細軟繩索和鋼絲作載體時的攀爬之用。其具體結構如下：