[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

本發明涉及一種爬桿機器人，具體涉及一種多功能爬桿機器人及其控制方法。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，轉位裝置包含固定板、轉位板和轉位電機，固定板中部有同心布置的弧形內齒條和滑動槽，滑動槽在弧形內齒條內側，固定板與外圈爬行裝置固定連接，轉位板外側固定有轉位電機，轉位電機輸出端固定一個與弧形內齒條嚙合的齒輪，轉位板與固定板通過滑動槽卡接，轉位板和內圈爬行裝置固定連接，轉位電機受控于所述微處理器。本發明的有益效果是：在爬桿機構中增加了轉位裝置，解決了爬桿機構在爬桿過程中不能轉位的問題。

技術領域

本發明涉及一種爬桿機構，尤其涉及一種多功能爬桿機器人及其控制方法。

背景技術

隨著城市化進程的快速發展，城市基礎建設及建筑物中出現較多與商業或市政工程有關的高桿設施，如路燈、廣告牌立柱、建筑物大廳的柱子、道路監控立柱和電線桿等。這些設施需要定期進行清洗與維護，現今多為人力完成工作，效率低、成本高且具有高危險性。因此，人們發明出爬桿機構，采用機械代替人力進行攀爬、高點維修等較危險的工作。其具有高效率和安全性高的優點，因而得到廣泛的關注和研究，各行業的應用也越來越廣泛。但現有爬桿機構無法在攀爬過程中轉位，即只能沿攀爬桿直線運動，導致其應用領域受到限制。如噴漆或清洗時，會因為不能轉位而導致無法完成全部的噴漆或清洗任務；或者在遭遇凸起障礙物時無法通過轉位避開障礙物。所以需要研發出可以在攀爬中轉位的爬桿機構。

中國專利號CN 105128969 A，公開日2015年12月9日，一種爬桿機器人，其使用彈性卡爪式設計，利用凸輪和曲柄連桿機構驅動卡爪完成抓緊和松開動作，兩爪交替動作，帶動機構沿桿爬行。其設計結構巧妙，僅使用一個動力源就完成了夾緊、松開和提升的動作，而且可以適應一定范圍內的變直徑攀爬桿。但是該爬桿機構未能解決爬桿機構在爬桿過程中轉位的問題。

發明內容

本發明的目的是解決爬桿機構在爬桿過程中不能轉位的問題，提供一種多功能爬桿機器人，通過轉位裝置的轉位動作，解決爬桿機構在爬桿過程中不能轉位的問題。

本發明為解決上述問題所采用的技術方案是：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，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。

通過滑動槽卡接的所述轉位板和所述固定板可以相對轉動，而轉動板和固定板各自與一個爬行裝置固定連接，具體為：轉動板與所述內圈爬行裝置固定連接，固定板與所述外圈爬行裝置固定連接。當所述外圈爬行裝置夾緊攀爬桿且所述內圈爬行裝置松開攀爬桿時，內圈爬行裝置及轉動板處于無負載狀態，在所述轉位電機的帶動下，內圈爬行裝置及轉動板將相對于外圈爬行裝置及固定板有一定角度偏移，而后由內圈爬行裝置夾緊攀爬桿，外圈爬行裝置松開攀爬桿，此時外圈爬行裝置及固定板處于無負載狀態，而后所述轉位電機反向轉動同樣角度，內圈爬行裝置及轉動板將相對于外圈爬行裝置及固定板的角度偏移將逐漸恢復，爬桿機構隨之完成轉位工作。

作為優選，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，內圈爬行裝置與外圈爬行裝置結構相似，采用兩個卡爪結構使得爬桿機構更穩固地夾緊攀爬桿，并可以攜帶更多負載。