[實用新型]一種連桿式爬桿機器人

有效

• 申請號: 201821449402.X
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN208881953U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 曹慧強;計時鳴;陳國達;郗楓飛;溫聰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本實用新型公開了一種連桿式爬桿機器人，包括夾持部分和機架爬升部分，所述夾持部分夾緊桿件并為機器人的上爬提供支點，所述機架爬升部位提供機器人上爬的動力；所述夾持部分包括上夾持部分和下夾持部分，所述上夾持部分和下夾持部分的結構完全一致，所述上夾持部分包括卡爪、卡爪連接支架、連桿、三角推板、底板、直線軸承固定板、直線軸承座、滑動導桿、夾持傳動齒輪、夾持電機和夾持電機固定板，所述機架爬升部分包括滑動軸承座、滑動桿、機架板、下提升電機、下提升電機固定板、下提升齒輪、下提升齒條、上提升電機、上提升電機固定板、上提升齒輪和上提升齒條，本實用新型結構簡單緊湊，生產成本低，可靠性高，具有很好的適應性和連續性。

技術領域

本實用新型涉及移動機器人領域，更具體地說，尤其涉及一種連桿式爬桿機器人。

背景技術

爬桿機器人作為移動機器人領域一個重要組成部分，其主要功能是可靠地攜帶相關清洗與檢修設備，克服重力的作用依附于管道、電線桿、路燈桿、大橋斜拉索和變電站避雷針等高層桿件進行爬行，代替人工安全、高效和低成本地完成清洗、維護和檢測等相關任務。隨著經濟的迅猛發展以及城市現代化建設步伐的加快，隨之矗立起來愈來愈多各類集實用性與美觀于一體的市政、商業工程等高層建筑，對爬桿機構工作條件和適應性提出了更高的要求，此外，爬桿機器人的使用也大大降低了高層桿狀建筑物的清洗和維護成本，改善了人工的勞動環境，提高了勞動生產率，將帶來一次清洗和檢修行業的革命，故新型爬桿機構的研制成為當前爬桿機器人研究的一個熱點話題。

按照攀爬方式的不同，可將爬桿機器人可分為滾動式爬桿機器人、夾持式爬桿機器人、吸附式爬桿機器人和仿生式爬桿機器人等。但是目前已知的這些爬桿機器人都有著或多或少的缺陷，例如目前已經研制成功的滾動式爬桿機器人雖然能實現連續性運動，但是連續性差；夾持式爬桿機器人轉彎或者越障時占用空間較大，同時抓手尺寸限制了機器人的適應性；吸附式爬桿機器人可適應桿件與壁面，但越障和負載能力差，無法承擔相應的清洗和檢修任務，仿生式爬桿機器人由于技術復雜導致研究成果僅限于試驗驗證。連桿式爬桿機構具有良好的連續性和力鏈傳遞特性被廣泛應用于夾持式爬桿機器人中，但是仍然具有結構復雜、自由度多和控制方式復雜等問題，故連桿式爬桿機器人的設計還存在很大修改與優化的空間。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有爬桿機器人結構復雜、自由度多等問題，提供一種結構簡單、可靠性好、自由度少、且爬桿適應性好的連桿式爬桿機器人。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種連桿式爬桿機器人，包括夾持部分和機架爬升部分，所述夾持部分夾緊桿件并為機器人的上爬提供支點，所述機架爬升部位提供機器人上爬的動力；

所述夾持部分包括上夾持部分和下夾持部分，所述上夾持部分和下夾持部分的結構完全一致，所述上夾持部分包括卡爪、卡爪連接支架、連桿、三角推板、底板、直線軸承固定板、直線軸承座、滑動導桿、夾持傳動齒輪、夾持電機和夾持電機固定板，所述直線軸承座固定連接在豎直設置在直線軸承固定板上，直線軸承固定板上設置有通孔，滑動導桿穿過直線軸承座和直線軸承固定板上的通孔，滑動導桿的后端設置有輪齒；所述夾持電機固定板沿豎直方向設置且垂直安裝在所述直線軸承固定板上，夾持電機固定在夾持電機固定板上，夾持傳動齒輪安裝在夾持電機的電機頭上，夾持傳動齒輪與滑動導桿后端的輪齒相嚙合，夾持電機運動時，位于電機頭上的夾持傳動齒輪轉動，通過夾持傳動齒輪和滑動導桿后端輪齒的配合帶動滑動導桿沿著直線軸承座水平滑動；所述底板水平安裝在所述直線軸承固定板上，三角推板的一個頂點鉸接在滑動導桿的的前端，三角推板的另外兩個頂點分別與結構形狀完全一致的兩根連桿的一端鉸接；所述卡爪設有左右對稱的一對，每個卡爪固定安裝在一根卡爪連接支架一端的內側，兩根卡爪連接支架的另一端分別向內外兩側凸起，兩根卡爪連接支架向內側的凸起分別鉸接在兩根連桿的另一端，兩根卡爪連接支架向外側的凸起分別交接在底板遠離直線軸承固定板一側的兩個頂點處；夾持電機帶動滑動導桿沿直線往復運動時，帶動三角推板直線往復運動，通過兩根連桿帶動兩根卡爪連接支架繞其與底板的鉸接處旋轉，進而實現卡爪的夾緊與松開；