[發明專利]一種爬桿機器人

有效

• 申請號: 202110322339.3
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113086041B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 高文斌;郭冬冬;郁啟;余曉流
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;B62D57/028
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 何梓秋

本發明公開了一種爬桿機器人，屬于機器人技術領域，包括夾緊組件、攀爬驅動組件及翻轉組件，所述夾緊組件包括前夾緊機構與后夾緊機構，前夾緊機構與后夾緊機構中分別安裝主動輪組與從動輪組，夾緊原理是利用雙向梯形絲桿機構使主動輪組及從動輪組夾緊在被攀爬桿外表面，通過控制雙向絲杠正反轉動帶動各輪組適應不同直徑的被爬桿；所述攀爬驅動組件是利用主動輪組與桿表面接觸，通過控制各主動輪轉動實現攀爬功能；所述翻轉組件為多連桿機構，驅動單元利用繩索驅動機構。本發明所提供的爬桿機器人攀爬速度快、負載能力強、可適應不同直徑的被爬桿及穩定性好。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種爬桿機器人。

背景技術

隨著社會的不斷發展進步，越來越多的桿狀桁架結構建筑隨著使用年限的推移面臨疲勞、腐蝕等問題，依靠傳統的人工檢測存在勞動強度高、危險系數高及效率低等缺點，目前市場存在的爬桿機器人普遍存在越障能力弱、負載能力差、攀爬效率低、穩定性差等缺點。

基于以上情況，設計出一種能夠解決上述問題的爬桿機器人具有十分重要的現實意義。為此，提出一種爬桿機器人。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：如何通過機器人的智能作業，替代人工檢測工作，從而把工人從危險、繁重的勞動環境中解脫出來，從而提高檢測效率，提供了一種爬桿機器人。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的，本發明包括夾緊組件、攀爬驅動組件及翻轉組件，所述夾緊組件具有自鎖功能且可伸縮以便適應對不同直徑的桿進行夾緊，為前后對稱分布結構，該分布方式提高了爬桿機器人在不同桿間的越障能力；所述攀爬驅動組件為多個輪組，各輪組安裝在所述夾緊組件中，各輪組與桿的表面接觸，輪組分為主動輪組與從動輪組，通過控制各主動輪驅動電機轉動實現機器人直線運動、周向運動及定點自鎖；所述翻轉組件為多連桿機構結合繩索驅動機構組成的翻轉單元，通過拉動柔性繩索帶動連桿機構翻轉，連桿機構的兩側分別與機器人夾緊機構固定連接。

更進一步地，所述夾緊組件是由雙向梯形絲杠轉動帶動兩端圓螺母同時做相向或相反向運動，圓螺母分別與主動輪夾臂固定連接及從動輪機架壓桿鉸接。

更進一步地，所述主動輪夾臂是一端與圓螺母固定連接，可隨著所述圓螺母做相同方向運動，所述主動輪夾臂另一端內側安裝有主動輪支架及主動輪驅動電機支架，在端部側邊安裝超聲波傳感器。

更進一步地，所述從動輪機架壓桿為伸縮套桿，所述伸縮套桿由外桿和內桿構成，所述外桿內加工一定行程的空腔導軌，腔內安裝可壓縮彈簧，所述外桿一端與所述從動輪機架鉸接，另一端與所述內桿相連接；所述內桿為實心桿，所述內桿安裝在所述外桿內且兩桿軸線相互重合，所述內桿相對所述外桿可自由伸縮，所述內桿一端與所述圓螺母鉸接，另一端與所述外桿相連接。

更進一步地，所述從動輪機架兩端各安裝從動輪支架軸承及超聲波傳感器，中間部分相對兩端為凹型，凹型位置的側板上加工有鉸接孔，與所述外桿相鉸接，凹型位置的中間底板上加工有從動輪機架導桿安裝孔。

更進一步地，所述從動輪機架導桿為圓柱形桿，所述從動輪機架導桿一端與所述從動輪機架導桿安裝孔固定連接，另一端穿過雙向梯形絲杠機架的導向孔。

更進一步地，所述雙向梯形絲杠機架(主機架)中間為矩形板，兩端有分別垂直于矩形板的矩形側板，所述雙向梯形絲杠機架與所述雙向梯形絲杠軸承座、所述翻轉電機支架、夾緊組件電機、翻轉組件第一連桿、翻轉組件第三連桿及控制器連接。