[發明專利]一種鋼絲繩捻向攀爬機器人

在審

• 申請號: 201910207682.6
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109969279A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 周公博;張崗;朱真才;唐超權;何貞志;楊善國;李偉;江帆
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 馬嚴龍

本發明公開了一種鋼絲繩捻向攀爬機器人，包括若干模塊，模塊的外殼內設置有攀爬裝置，攀爬裝置包括張緊支架，張緊支架內安裝有滾輪，滾輪外緣一周設有膠皮，張緊支架的背側具有軸，靠近軸的外殼上開設有孔，孔位置安裝有直線軸承，張緊支架的軸貫穿直線軸承和孔，位于外殼外的軸上安裝有限位防松螺母，張緊支架的背側與外殼內壁之間還設置有彈簧。與現有技術相比，本發明的一種鋼絲繩捻向攀爬機器人，可沿著股在鋼絲繩中捻制的螺旋線方向進行滾動，所需的驅動力更小，更穩定，承載力強；可在特殊環境下工作，能夠滿足煤礦防爆要求；張緊支架的軸相對直線軸承伸縮運動，具有一定的緩沖越障能力和抗干擾能力。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種沿鋼絲繩捻向攀爬的機器人。

背景技術

自1956年機器人產業誕生后，經過60多年的發展，機器人已經被廣泛應用在裝備制造、新材料、生物醫藥、智慧新能源等高新產業。機器人不僅可以完成日常生活中單調且繁瑣的工作，使人類的生活更加簡單，而且可以代替人們進入人類觸不可及的地方完成人類無法完成的工作，比如狹窄縱深環境、無氧環境、高熱環境、極寒環境等。對于縱深環境，我們提出利用縱深環境中的鋼絲繩或者在縱深環境中布置一根鋼絲繩，在鋼絲繩上布置多個爬繩機器人來完成相關監測、維修等工作。一般用于縱深環境中的鋼絲繩都是絲→股→繩的結構，根據鋼絲繩捻制結構不同主要分為圓形股鋼絲繩、三角股鋼絲繩、多層股不旋轉鋼絲繩、密封半密封鋼絲繩和扁繩，不同的鋼絲繩結構具有不同的優缺點，其中，圓股鋼絲繩是由多根多股鋼絲繩圍繞一根纖維芯或鋼絲繩芯捻制而成的鋼絲束，圓形股鋼絲繩因為制造簡單、價格低的特點被廣泛用于各種縱深環境的提升鋼絲繩，例如電梯提升鋼絲繩和礦井井筒罐籠提升鋼絲繩，我們選擇常用于提升鋼絲繩的直徑40mm線接觸西魯型金屬繩芯左交互捻鋼絲繩。爬繩機器人是一種在鋼絲繩上運動的機器人，機器人可以根據需要，搭載不同的傳感器，對鋼絲繩的表面和周圍的環境進行監測。機器人可以自由進行移動，對于檢測到的輕微損傷及已出現損傷的位置設置常駐節點進行全天候的監測，例如，對于井筒內壁裂紋的位置和斜拉索橋橋梁變形處等外部環境可以設置常駐節點進行全天性監測。

申請號CN201510381205.3公開了一種沿鋼絲繩軸向攀爬的機器人，該機器人攀爬所需要的轉矩較高，與鋼絲繩表面接觸應力集中，且運行速度不穩定，易打滑，對機器人輪體表面的損傷較大。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種沿鋼絲繩捻向攀爬的機器人，能夠解決機器人沿軸向運動時存在的運動不穩定、輪體表面磨損嚴重等問題以及滿足特殊工作環境的要求。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種鋼絲繩捻向攀爬機器人，包括若干可沿鋼絲繩上下移動的模塊，所述模塊包含外殼，外殼內設置有六個攀爬裝置，分為上下兩組，每組的三個攀爬裝置等分于外殼內一周，所述攀爬裝置包括張緊支架，張緊支架為C形結構，張緊支架外側具有電機，張緊支架內安裝有沿鋼絲滾動的滾輪，滾輪外緣一周設有膠皮，電機帶動滾輪轉動，所述張緊支架的背側具有軸，靠近軸的外殼上開設有孔，外殼內壁于孔位置安裝有直線軸承，張緊支架的軸貫穿直線軸承和孔，位于外殼外的軸上安裝有限位防松螺母，所述張緊支架的背側與外殼內壁之間還設置有彈簧。

作為進一步的優選方案，所述外殼的橫截面為六邊形結構，外殼的一個側面為側蓋板，外殼的上端具有上搭載平臺，下端具有下搭載平臺。

作為進一步的優選方案，所述電機的動力輸出端具有電機D型軸，所述滾輪安裝在電機D型軸上，所述張緊支架上具有軸承，電機D型軸的末端限位于軸承內；所述軸承與滾輪之間設置有套筒，D型軸貫穿套筒設置。

作為進一步的優選方案，所述張緊支架外側設置有電機固定支架，所述電機固定于電機固定支架內；所述電機位置安裝有減速器。

作為進一步的優選方案，所述外殼內側還設置有電源模塊以及通信控制裝置。