[發明專利]一種能夠攀爬桿塔的巡線機器人及攀爬方法

有效

• 申請號: 201410749939.8
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104477272A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 王婷;吳功平
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;H02G1/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種能夠攀爬桿塔的巡線機器人，其特征在于，巡線機器人主要由機體（1）、固定在機體（1）的移動導軌（21）、沿著移動導軌（21）移動方向對稱布置在移動導軌（21）上且結構相同的奇臂（7）和偶臂（31）；奇臂（7）和偶臂（31）均包括一個安裝有半滾輪（22）的小臂（18）和對稱臂（13）、凹槽臂（9）、大臂（23）；所述奇臂（7）和偶臂（31）分別有6個運動副，分別是：

上下移動副（29）：包括裝在小臂（18）的半滾輪（22）內部且纏繞有導線的鐵芯的電磁鐵（15），纏繞導線的鐵芯位于滾輪外殼（19）中；對稱臂（13）的半滾輪（22）內部裝有永磁鐵（20），驅動半滾輪滾動的滾動電機（14）位于半滾輪（22）外側，對稱臂（13）內部裝有絲杠螺母機構，移動電機（11）位于對稱臂（13）外側，使得裝在對稱臂（13）外側的壓緊輪（12）能夠沿著對稱臂（13）上下移動；

張合旋轉副（24）：包括連接在小臂（18）和對稱臂（13）相對的內側的被壓縮的彈簧（17），即使在電磁鐵（15）失效的情況下，也能通過被壓縮的彈簧（17）閉合夾緊；奇臂（7）上的小臂（18）和對稱臂（13）反對稱連接在凹槽臂（9）上，凹槽臂（9）外側的張合電機（10）通過等大小的兩個齒輪（16）帶動，使得小臂（18）和對稱臂（13）能夠沿著凹槽臂（9）相反方向同等角速度的張開合緊；

伸縮移動副（25）：包括絲杠螺母機構，凹槽臂（9）與大臂（23）內部通過絲杠螺母機構連接，凹槽臂（9）上安裝有伸縮電機（8），使得凹槽臂（9）?能夠沿著大臂（23）上下伸縮；

垂直面旋轉副（26）：包括旋轉臺（5），奇臂（7）或偶臂（31）連接至旋轉臺（5）上，在旋轉臺上電機齒輪箱（6）的帶動下，奇臂（7）或偶臂（31）能夠繞著旋轉臺（5）垂直面方向旋轉；

水平面旋轉副（27）：包括一個移動基座（4），連接有奇臂（7）或偶臂（31）的旋轉臺（5）在移動基座（4）外側的旋轉電機（3）的帶動下，繞著移動基座（4）水平面方向旋轉；

以及整個機械臂沿著移動導軌（21）的移動副（28）：移動基座（4）與移動導軌（21）通過絲杠螺母機構連接，在電機（2）的驅動下，使得連接在移動基座（4）上的奇臂（7）或偶臂（31）沿著移動導軌長度方向移動。

2.一種能夠攀爬桿塔的巡線機器人的的攀爬方法，其特征在于，當巡線機器人沿著豎直面攀爬桿塔（30），具體攀爬過程是：

初始狀態，奇臂（7）和偶臂（31）上的半滾輪（22）上的電磁鐵（20）通電，使得兩臂的半滾輪（22）能夠夾緊桿塔（30）角鋼的一個直角面，兩臂處于伸長狀態；巡線機器人攀爬桿塔（30）的過程是：偶臂（31）的一個半滾輪（22）上的電磁鐵（20）斷電，張合電機（10）通過兩個等大小的齒輪（16）的傳動，克服安裝在小臂（18）和對稱臂（13）內側的彈簧（17），驅動張合旋轉副（24）旋轉一定角度，使得小臂（18）和對稱臂（13）張開，從而張開兩個半滾輪（22）；啟動伸縮電機（8），通過絲杠螺母機構，驅動伸縮移動副（25），收縮凹槽臂（9）；偶臂（31）夾緊，奇臂（7）在電機（2）的驅動下，依靠移動副（28），帶動機體（1）沿著移動導軌（21）前進，之后歐臂（31）夾緊，奇臂（7）松開半滾輪（22），沿著移動導軌（21）前進；奇臂（7）和偶臂（31）交替夾緊桿塔（30）的角鋼，沿著移動導軌（21）前進，達到攀爬桿塔（30）的作用。