[發明專利]一種多功能爬桿機器人及其控制方法

有效

• 申請號: 201711066066.0
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN108016523B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 陸海強;王金躍;李閩;王超;沈瑋;郭振;盧俊琛;周宗曄;錢偉杰
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司嘉興供電公司;嘉興市恒創電力設備有限公司
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 33109 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 尉偉敏

1.一種多功能爬桿機器人，包括轉位裝置、內圈爬行裝置、外圈爬行裝置、微處理器、供電裝置和支架，其特征在于，

所述轉位裝置包含固定板、轉位板和轉位電機，所述固定板中部有同心布置的弧形內齒條和滑動槽，所述滑動槽在所述弧形內齒條內側，所述固定板與所述外圈爬行裝置固定連接；

所述轉位板外側固定有轉位電機，所述轉位電機輸出端固定一個與所述弧形內齒條嚙合的齒輪，所述轉位板與所述固定板通過所述滑動槽卡接，所述轉位板和所述內圈爬行裝置固定連接，所述轉位電機受控于所述微處理器；所述固定板上固定有故障顯示器，所述故障顯示器連接到所述微處理器。

2.根據權利要求1所述的一種多功能爬桿機器人，其特征在于，所述內圈爬行裝置包含內圈上卡爪、內圈下卡爪、內圈伺服電缸和內圈滑桿，所述內圈上卡爪和所述內圈下卡爪分別固定于所述內圈伺服電缸的兩端，所述內圈滑桿一端與所述內圈下卡爪固定連接，所述內圈滑桿另一端穿過所述內圈上卡爪的滑桿孔并形成滑動副；

所述外圈爬行裝置包含外圈上卡爪、外圈下卡爪、外圈伺服電缸和外圈滑桿，所述外圈上卡爪和所述外圈下卡爪分別固定于所述外圈伺服電缸的兩端，所述外圈滑桿一端與所述外圈下卡爪固定連接，所述外圈滑桿另一端穿過所述外圈上卡爪的滑桿孔并形成滑動副。

3.根據權利要求2所述的一種多功能爬桿機器人，其特征在于，所述內圈上卡爪、內圈下卡爪、外圈上卡爪和外圈下卡爪均包括機械卡爪、機械卡爪支架、驅動連桿和驅動電動推桿，所述機械卡爪支架前端中部固定有鉸接桿，所述機械卡爪支架前端兩側加工有與所述內圈滑桿以及外圈滑桿配合的滑桿孔，所述機械卡爪有兩條呈鈍角的邊，所述機械卡爪較短邊與所述驅動連桿前端鉸接，所述機械卡爪轉折處加工有鉸接孔，所述鉸接孔與所述機械卡爪支架前端中部鉸接桿鉸接，所述機械卡爪較長邊呈弧形，內側鑲有橡膠層，所述驅動連桿尾端鉸接于所述驅動電動推桿上。

4.根據權利要求3所述的一種多功能爬桿機器人，其特征在于，所述機械卡爪內側工作面嵌有壓力傳感器，所述壓力傳感器檢測所述機械卡爪內側受力值，所述壓力傳感器與所述微處理器連接。

5.根據權利要求3所述的一種多功能爬桿機器人，其特征在于，所述驅動電動推桿是帶有自鎖功能的電動推桿。

6.根據權利要求3所述的一種多功能爬桿機器人，其特征在于，所述機械卡爪支架上至少有兩對間距不同的鉸接桿。

7.根據權利要求1所述的一種多功能爬桿機器人，其特征在于，所述微處理器通過無線連接有一個遙控器。

8.根據權利要求7所述的一種多功能爬桿機器人，其特征在于，所述微處理器連接有一個攝像頭，所述遙控器帶有顯示屏。

9.一種適用多功能爬桿機器人的控制方法，適用于如權利要求4所述的一種多功能爬桿機器人，其特征在于，

包括以下步驟：

1)將多功能爬桿機器人復位，此時內圈上卡爪、內圈下卡爪、外圈上卡爪以及外圈下卡爪均處于松開狀態，將多功能爬桿機器人放置在攀爬桿上并啟動，微處理器控制驅動電動推桿使內圈上卡爪、內圈下卡爪、外圈上卡爪以及外圈下卡爪均進行夾緊動作，微處理器檢測卡爪內側的壓力傳感器狀態，如果有一個或多個壓力傳感器超過一定時間仍然處于無壓力或壓力小于事先設定工作壓力值，則多功能爬桿機器人立即報故障并進行聲光報警，由操作員排除故障后重新進行步驟1，反之，則進入步驟2；

2)多功能爬桿機器人的內圈上卡爪以及外圈上卡爪的驅動電動推桿伸長，內圈上卡爪以及外圈上卡爪將張開，微處理器檢測內圈上卡爪以及外圈上卡爪內側的壓力傳感器狀態，判定無表面壓力后控制內圈伺服電缸以及外圈伺服電缸伸長，伸長長度達到預先設定的長度后內圈伺服電缸以及外圈伺服電缸停止動作；

3)微處理器控制內圈上卡爪以及外圈上卡爪的驅動電動推桿收縮，內圈上卡爪以及外圈上卡爪將抓緊攀爬桿，微處理器檢測內圈上卡爪以及外圈上卡爪內側的壓力傳感器狀態，判定表面壓力達到工作夾緊壓力后進入步驟4，否則報故障；

4)微處理器控制內圈下卡爪以及外圈下卡爪的驅動電動推桿伸長，內圈下卡爪以及外圈下卡爪將張開，微處理器檢測內圈下卡爪以及外圈下卡爪內側的壓力傳感器狀態，判定無表面壓力后，控制內圈伺服電缸以及外圈伺服電缸收縮，當內圈伺服電缸以及外圈伺服電缸長度恢復到復位時的長度時停止動作；

5)微處理器控制內圈下卡爪以及外圈下卡爪的驅動電動推桿伸長，內圈下卡爪以及外圈下卡爪將抓緊攀爬桿，微處理器檢測內圈下卡爪以及外圈下卡爪內側的壓力傳感器狀態，判定表面壓力達到工作夾緊壓力后驅動電動推桿停止伸長，此時多功能爬桿機器人完成了一個步長的攀爬工作，重復步驟1-5機器人將不斷沿攀爬桿攀爬。