[發(fā)明專利]一種支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的纜索攀爬機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810472117.8
• 申請(qǐng)日: 2018-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN108516027A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭振糧;丁寧;張濤;葉子晴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 香港中文大學(xué)（深圳）
• 主分類號(hào): B62D57/024
• 分類號(hào): B62D57/024
• 代理公司: 深圳市恒申知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本發(fā)明提供了一種支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的纜索攀爬機(jī)器人。其中，支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)包括：第一連接座體、第二連接座體、曲拐支撐臂、彈性體和支撐輪組件，第一連接座體與第二連接座體間隔設(shè)置，曲拐支撐臂的曲拐部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第一連接座體，彈性體的第一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第二連接座體，彈性體的第二端連接于曲拐支撐臂的第一端部，支撐輪組件安裝于曲拐支撐臂的第二端部。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中纜索攀爬機(jī)器人應(yīng)用的支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)越障能力差而導(dǎo)致機(jī)器人攀爬運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的纜索攀爬機(jī)器人。

背景技術(shù)

纜索攀爬機(jī)器人在國(guó)外的發(fā)展歷史較國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷史要早，早在20世紀(jì)80年代末期，美國(guó)、歐洲的一些研究機(jī)構(gòu)就相繼開發(fā)了纜索攀爬機(jī)器人。對(duì)于我國(guó)的攀爬機(jī)器人而言，尤其是橋梁纜索攀爬機(jī)器人，是在惡劣、復(fù)雜的環(huán)境下工作，機(jī)器人在攀爬纜索的過(guò)程中，機(jī)器人常常需要跨越障礙以繼續(xù)攀爬，并且保證在越障過(guò)程中仍能夠始終保持與纜索之間的相對(duì)穩(wěn)定，此時(shí)則需要在機(jī)器人上應(yīng)用支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)來(lái)輔助機(jī)器人在纜索上進(jìn)行攀爬。目前的纜索攀爬機(jī)器人受到自身本體結(jié)構(gòu)的約束，以及一般的線性懸架的支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)受限于自身結(jié)構(gòu)的影響，支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)的越障能力有限。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)遇到障礙物時(shí)，支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)的支撐輪壓過(guò)障礙物，會(huì)導(dǎo)致支撐輪脫離纜索，造成機(jī)器人本身的不穩(wěn)定，甚至造成機(jī)器人從纜索上滑落。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的纜索攀爬機(jī)器人，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中纜索攀爬機(jī)器人應(yīng)用的支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)越障能力差而導(dǎo)致機(jī)器人攀爬運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)，包括：第一連接座體、第二連接座體、曲拐支撐臂、彈性體和支撐輪組件，第一連接座體與第二連接座體間隔設(shè)置，曲拐支撐臂的曲拐部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第一連接座體，彈性體的第一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第二連接座體，彈性體的第二端連接于曲拐支撐臂的第一端部，支撐輪組件安裝于曲拐支撐臂的第二端部。

進(jìn)一步地，支撐輪組件包括曲拐輪座、第一支撐輪和第二支撐輪，曲拐輪座的曲拐部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于曲拐支撐臂的第二端部，第一支撐輪連接于曲拐輪座的第一端，第二支撐輪連接于曲拐輪座的第二端。

進(jìn)一步地，第一支撐輪和/或第二支撐輪的輪面部設(shè)置為V形狀或U形狀。

進(jìn)一步地，第一支撐輪和第二支撐輪的輪面上均覆蓋有軟性覆面材料。

進(jìn)一步地，曲拐輪座的曲拐部位置處的曲拐角大于90°。

進(jìn)一步地，曲拐支撐臂的曲拐部位置處的拐角為90°。

進(jìn)一步地，彈性體包括裝配螺栓、螺旋彈簧和蝶形調(diào)節(jié)螺母，裝配螺栓的第一端與第二連接座體通過(guò)第一鉸鏈銷軸連接，螺旋彈簧套設(shè)于裝配螺栓上，裝配螺栓的第二端穿過(guò)曲拐支撐臂的第一端上的裝配孔后與蝶形調(diào)節(jié)螺母連接。

進(jìn)一步地，曲拐支撐臂的曲拐部與第一連接座體通過(guò)第二鉸鏈銷軸連接，曲拐輪座的曲拐部與曲拐支撐臂的第二端部通過(guò)第三鉸鏈銷軸連接。

進(jìn)一步地，第一連接座體上設(shè)有第一裝配孔和第二裝配孔，第二鉸鏈銷軸設(shè)置于第一裝配孔或第二裝配孔以調(diào)節(jié)曲拐支撐臂的第二端部朝向纜索的延伸距離。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種纜索攀爬機(jī)器人。該纜索攀爬機(jī)器人包括：第一攀爬結(jié)構(gòu)、第二攀爬結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和支撐輪結(jié)構(gòu)，該支撐輪結(jié)構(gòu)為前述的支撐導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)，第一攀爬結(jié)構(gòu)與第二攀爬結(jié)構(gòu)相對(duì)設(shè)置，第一攀爬結(jié)構(gòu)和第二攀爬結(jié)構(gòu)均包括抱緊機(jī)構(gòu)，抱緊機(jī)構(gòu)用于抱緊纜索，且第一攀爬結(jié)構(gòu)上的抱緊機(jī)構(gòu)與第二攀爬結(jié)構(gòu)上的抱緊機(jī)構(gòu)交替抱緊纜索，各個(gè)抱緊機(jī)構(gòu)上均安裝有支撐輪結(jié)構(gòu)，在攀爬纜索的過(guò)程中支撐輪結(jié)構(gòu)與纜索常接觸，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一攀爬結(jié)構(gòu)與第二攀爬結(jié)構(gòu)之間，以驅(qū)動(dòng)第一攀爬結(jié)構(gòu)與第二攀爬結(jié)構(gòu)交替攀爬移動(dòng)。