[發明專利]一種爬桿機器人系統裝置及應用方法

有效

• 申請號: 201610007351.4
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105438304B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 康陽;劉燕軍;徐金成
• 申請（專利權）人: 北京電子科技職業學院
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本發明涉及一種機器人研制技術領域，具體涉及一種爬桿機器人機構及應用的方法。

背景技術

北京市具有約數十萬盞路燈，每年要維護2次，在這之中，需要大量的人員上下攀爬，不僅人工維護勞動強度大、工作環境危險且工作效率低。

所以研制可替代真人工作的爬桿機器人已成為人們日益關注的課題。

發明內容

本發明的目的是提供一種爬桿機器人系統裝置，利用其可以提高工作效率，減少人力成本。

為實現上述目的，本發明采取以下設計方案：

一種爬桿機器人系統裝置，其至少包括有三組單體爬桿機器人，通過橫向連接組件倆倆相互連接，整體環抱安裝于一爬桿上；各組單體爬桿機器人中具有電機變速箱機構、行走輪執行機構和氣彈簧夾緊機構；

所述的電機變速箱機構中包括有兩個渦輪蝸桿電機，通過電機支架相向而連接在一起，每個渦輪蝸桿電機的輸出端與一個變速箱的輸入端連接，變速箱的輸出軸端部連接有一大錐齒輪；

所述的行走輪執行機構中有一對行走輪組；各行走輪組中包括有安裝在變速箱輸出軸端部兩側的一對行走輪支架，一行走輪通過行走輪軸安裝在該對行走輪支架間且位于外端側；所述電機變速箱的輸出軸上與所述的行走輪軸上分別裝有鏈輪，兩個鏈輪通過鏈條連接構成傳動單元；

所述的氣彈簧夾緊機構由可對行走輪支架形成壓緊力的一對氣彈簧支架及一氣彈簧組合構成。

所述爬桿機器人系統裝置中，在電機支架上裝有小錐齒輪軸座，用于安裝小錐齒輪軸，該小錐齒輪軸的兩端頭上分別安裝小錐齒輪，各小錐齒輪分別與對應側的大錐齒輪嚙合。

所述爬桿機器人系統裝置中，所述的行走輪外包用于加大爬行時摩擦力的橡膠圈。

所述爬桿機器人系統裝置中，在一對行走輪支架間固定有支撐柱。

所述爬桿機器人系統裝置中，所述橫向連接組件由水平齒輪、齒輪連接板和連接桿組合構成，相鄰兩個單體爬桿機器人的本體先分別與一連接桿的一端連接，該連接桿的另一端再與水平齒輪連接；相鄰兩個單體爬桿機器人間的兩個水平齒輪相互齒接并由齒輪連接板將兩者相互固定，所有的水平齒輪均為相同參數的齒輪。

所述爬桿機器人系統裝置中，所述所述水平齒輪與連接桿的連接位置可調。

所述爬桿機器人系統裝置中，相鄰兩組單體爬桿機器人通過橫向連接組件相互連接，相鄰兩組單體爬桿機器人間的圓心夾角為120度。

本發明的另一目的是提供一種爬桿機器人系統裝置的應用方法，利用其可以提高工作效率，減少人力成本。

一種爬桿機器人系統裝置的應用方法，具有上述的任一種爬桿機器人系統裝置，將電源導線與爬桿機器人系統裝置中的各電機的正負級相連接；其方法如下：

a)首先將各單體爬桿機器人的兩側分別與一個連接桿固定連接，再在各連接桿的另一端上裝上水平齒輪，然后讓至少三組單體爬桿機器人圍繞著所要攀爬的爬桿環抱在一起，并使每個單體爬桿機器人的一對行走輪都落足于爬桿上；調整水平齒輪與連接桿的連接位置，使相鄰的兩個水平齒輪相互齒接，并用齒輪連接板將兩個水平齒輪的相互位置鎖定；

b)上推電源開關，同時帶動各組單體爬桿機器人上的兩個渦輪蝸桿電機正向旋轉，隨著各渦輪蝸桿電機的正向旋轉，各組單體爬桿機器人一對行走輪沿爬桿轉動著上行，直至到達所預設的位置，關斷電源開關，各組單體爬桿機器人的行走輪均停止行進；

c)下推電源開關，同時帶動各組單體爬桿機器人上的兩個渦輪蝸桿電機反向旋轉，隨著各渦輪蝸桿電機的反向旋轉，各組單體爬桿機器人一對行走輪沿爬桿轉動著下行，直至回到原始位置，關斷電源開關，各組單體爬桿機器人回位，原位等待下一次攀爬，或拆分移到另一處要攀爬的爬桿處再次實施攀爬工作。

所述的應用方法中，本發明爬桿機器人系統裝置可攜行一可完成具體工作的智能機器人，該智能機器人為除冰或電纜巡線機器人，工作時，上行到達所預設的位置，讓智能機器人開始操作，待智能機器人完成本職工作，控制爬桿機器人系統裝置下行，將智能機器人帶回原位。

本發明的各組爬桿機器人可沿燈桿爬升，爬升的高度能達到10米，電線桿傾斜度可控制在0～15度，可適應的電線桿直徑為80～200毫米。該爬桿機器人系統裝置可以給社會創造的價值是不可估量的，同時也為我國機器人事業的發展做出了貢獻。

本發明的優點是：能夠顯著提高爬桿效率，降低人工成本，適于批量生產。

附圖說明

圖1為本發明一組單體爬桿機器人結構示意圖(主視圖)。