[發明專利]斜撐式夾緊機構及適用于桿狀物的攀爬機器人

有效

• 申請號: 201710284818.4
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107226145B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 葛浙東;張連濱;周玉成;曹正彬;劉傳澤;劉存根
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 北京頭頭知識產權代理有限公司 11729
• 代理人: 劉鋒

本發明公開了一種斜撐式夾緊機構及適用于桿狀物的攀爬機器人，屬于機器人領域。斜撐式夾緊機構包括可開閉的環形本體，環形本體上沿圓周方向均布有若干夾緊單元，每個夾緊單元包括升降機螺桿、升降機體和驅動電機，升降機體固定設置在環形本體的擋板上，升降機螺桿穿設在升降機體上且一端穿過擋板伸向桿狀被攀爬物，驅動電機驅動升降機螺桿橫向移動；升降機螺桿的一端設置有曲面壓板，曲面壓板的一側設置有橡膠墊，曲面壓板和橡膠墊之間設置有壓力傳感器；曲面壓板包括上板面、下板面和凹陷面，升降機螺桿靠近桿狀被攀爬物的一端與上板面鉸接，另一端與下板面之間鉸接有長度可調的斜撐桿。本發明夾緊力強，能夠攀爬斜向桿狀物，攀爬效率高。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別是指一種斜撐式夾緊機構及適用于桿狀物的攀爬機器人。

背景技術

目前，機器人已經應用于軍事、醫療、航天、科研、娛樂及家庭服務等各個方面，并逐漸向新的技術領域延伸。其中，攀爬機器人代替人類在活立木無損檢測、高壓輸電線路檢測等高危作業中的應用十分廣泛，既減輕工人的勞動強度，也避免高空墜落的危險。

攀爬機器人多采用機械手臂抓起桿件或吸盤吸附壁面實現攀爬過程，對于桿狀物攀爬機器人也會采用抱緊蠕動方式實現爬桿動作。但上述幾種攀爬機器人在對桿狀物攀爬過程中受限制較多，如吸盤吸附壁面式機器人，僅適用于攀爬光滑平面物體；機械手臂抓桿機器人僅適用于攜帶小型、輕型設備攀爬桿狀物，不具備對重物的承載能力；抱緊蠕動式機器人攀爬過程中晃動、震動幅度較大，且攀爬效率低。可見，上述攀爬手抓不適合桿狀物攀爬機器人，目前沒有能夠專屬應用于桿狀物攀爬機器人的夾緊機構。

發明內容

本發明提供一種夾緊力強，能夠用于攀爬斜向桿狀物的斜撐式夾緊機構及適用于桿狀物的攀爬機器人。

為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下：

一方面，提供一種斜撐式夾緊機構，包括用于套設在桿狀被攀爬物上的可開閉的環形本體，所述環形本體上沿圓周方向均勻設置有若干夾緊單元，每個夾緊單元包括升降機體、升降機螺桿和驅動電機，其中：

所述環形本體包括上下相隔一定距離分布的第一圈梁和第二圈梁，所述第一圈梁和第二圈梁之間固設有擋板，所述升降機體固定設置在所述擋板上，所述升降機螺桿穿設在所述升降機體上，并且所述升降機螺桿的一端穿過所述擋板伸向所述桿狀被攀爬物，所述驅動電機設置在所述升降機體上用于驅動所述升降機螺桿在所述升降機體中橫向移動實現對桿狀被攀爬物的遠離或靠近；

所述升降機螺桿靠近被桿狀被攀爬物的一端設置有曲面壓板，所述曲面壓板靠近被攀爬物的一側設置有橡膠墊，所述曲面壓板和橡膠墊之間設置有壓力傳感器；

所述曲面壓板包括上板面、下板面和位于上板面和下板面之間的凹陷面，所述升降機螺桿靠近桿狀被攀爬物的一端與所述上板面鉸接，所述升降機螺桿的另一端與所述下板面之間鉸接有長度可調的斜撐桿。

進一步的，所述斜撐桿包括相互對接的短斜撐桿和長斜撐桿，所述短斜撐桿的一端鉸接在所述下板面上，所述長斜撐桿的一端鉸接在所述升降機螺桿上，所述短斜撐桿和長斜撐桿的接口處均設置有外螺紋，所述短斜撐桿和長斜撐桿的接口處設置有與所述外螺紋相配合的能調節所述斜撐桿長度的螺紋套筒。

進一步的，所述短斜撐桿的外螺紋方向為順時針，所述長斜撐桿的外螺紋方向為逆時針，所述螺紋套筒內設置有分別與所述短斜撐桿和長斜撐桿的外螺紋相配合的順時針螺紋和逆時針螺紋。

進一步的，所述升降機螺桿上沿軸向設置有導向凹槽，所述升降機體上設置有與所述導向凹槽相配合的凸臺。

進一步的，所述升降機體與曲面壓板之間設置有拉線式位移傳感器。

進一步的，所述橡膠墊的厚度為10～40mm，所述夾緊單元的數量為2～6組，所述夾緊單元沿桿狀物攀爬物均勻分布，相鄰夾緊單元的安裝角度為60°～180°。