[發明專利]一種電磁吸附式二自由度冗余機械爪

在審

• 申請號: 201810380431.3
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108406833A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 莊紅軍;楊永謙;周海;李軍;曹宣艷;李克明;侯永洪;陳勇宇;莫剛;鐘以平;聶剛;聶晶;何陽健;劉峰海;陳杰
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: B25J15/06
• 分類號: B25J15/06;B25J15/02;B62D57/024
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

本發明公開了一種電磁吸附式二自由度冗余機械爪，包括兩個機械爪機構、通用足部支架、足端支架和支架連接板；支架連接板一側設置有兩個相互平行的通用足部支架，另一側設置有兩個傾斜的足端支架；兩個機械爪機構關于支架連接板上與通用足部支架平行的中心線軸對稱，且其結構完全相同，均包括防墜足端、電機和電機固定架；防墜足端與足端支架活動連接，電機通過電機固定架固定設置于足端支架上。本發明能夠防止攀爬機器人發生墜落危險，使機器人有效地跨越電力角鋼塔上的障礙，具有極強適應性和防墜及自鎖功能，本發明充分利用鋼材的磁吸性質，與角鋼的接觸面積大，受力均勻，并且能夠有效安裝在各類攀爬機器人上，從而滿足機器人防墜和待命要求。

技術領域

本發明屬于機械爪技術領域，具體涉及一種電磁吸附式二自由度冗余機械爪。

背景技術

目前，高壓輸電線及高壓塔是關乎我們國家民生問題的重點工程，為了保證電力鐵塔正常工作，需要長期不斷對鐵塔進行巡檢，針對電力行業的維護需求，電力鐵塔攀爬和巡檢機器人逐漸成為熱門的研究對象。但是，針對角鋼塔特殊的行政，一般的攀爬機器人無法實現正常攀爬功能。現有的爪子機構無法解決安全防墜問題，直線導軌式爪子機構的步距較小，越障能力較差；夾爪式爪子機構與角鋼塔的接觸面積很小，夾爪時容易發生偏斜導致機器人無法按規定路線攀爬，兵器驅動構建需要長期施加時爪子牢牢抓住角鋼的力才能防止機器人墜落；而環保型夾持結構一般條件偏大，并且越障能力較差，導致機器人總體重量偏大，負載增加。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的電磁吸附式二自由度冗余機械爪解決了現有攀爬機器人的攀爬機構斷電后不能防墜機器人墜落、適應性差、不具有機械鎖定功能、承載能力差且對外力抵抗力小的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：包括兩個機械爪結構和足部連接支架；

所述足部連接支架包括通用足部支架、足端支架和支架連接板；

所述支架連接板一側設置有兩個相互平行的通用足部支架，所述支架連接板的另一側設置有兩個傾斜的足端支架，所述足端支架與通用足部支架之間成鈍角設置；

所述兩個機械爪結構關于支架連接板上與通用足部支架平行的中心線軸對稱，均包括防墜足端、電機和電機固定架；

所述防墜足端與足端支架活動連接；

所述電機通過電機固定架固定設置于足端支架上。

本發明的有益效果為：本發明提供的電磁吸附式二自由度冗余機械爪安裝在攀爬機械人足端，主要針對110kV角鋼塔主鋼路徑設計，能夠防止機器人發生墜落危險，使機器人有效地跨越電力角鋼塔上的鉸接處的障礙及橫擔障礙，具有極強適應性和防墜及自鎖功能，本發明充分利用鋼材的磁吸性質，與角鋼的接觸面積大，受力均勻，并且能夠有效安裝在各類攀爬機器人上，從而滿足機器人防墜和待命要求。

進一步地，所述防墜足端包括關節；

所述關節包括兩個上足關節、兩個中間關節、兩個環抱關節和兩個防墜指端關節；

每個所述上足關節的一端端部均通過連接件與足端支架活動連接于足端支架上的第一連接點，另一端均通過連接件與對應的中間關節一端端部活動連接；每個所述中間關節的另一端通過連接件與對應的防墜指端關節一端活動連接；

每個所述環抱關節的一端端部均通過連接件與足端支架活動連接于足端支架上的第二連接點；另一端均通過連接件與對應的防墜指端關節的中間位置活動連接。

進一步地，所述防墜足端還包括條形電磁鐵；

兩個所述足端支架之間組成機械爪內部空間；

所述足端支架與通用足部支架之間組成機械爪外部空間；

所述機械爪內部空間的足端支架上設置有條形電磁鐵；