一种具有适应性的气囊充气式爬杆机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，属于特种机器人领域。本发明专利技术包括组装式机架、充气装置部分、移动组件部分，移动组件部分包括柔性连接机构、电机模块；组装式机架用于安装柔性连接机构，充气装置部分用于给柔性连接机构提供动力，通过柔性连接机构与电机模块共同配合用于抱杆行走。本发明专利技术采用了不同的机架进行拼接的方式构建外框架并搭配对应的移动组件部分，从而能够适应不同形状的杆状攀爬。的杆状攀爬。的杆状攀爬。

【技术实现步骤摘要】
一种具有适应性的气囊充气式爬杆机器人


[0001]本专利技术涉及一种具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，属于特种机器人领域。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会的发展，机器人已经逐步走向社会的各个领域，其中高处作业已经是机器人目前需要面临的一个难点，例如高层管道维修，高层管道侦查，高层管道清洗喷绘等等，这些作业对机器人来说都是一个巨大的挑战，对机器人的自身结构、负载、体积等都有严格的要求，爬杆机器人的发展对于未来工业化还是城市化的发展都有巨大的影响力，同时也是一个具有创新性的机器人发展领域。
[0003]就现有的爬杆机器人而言，大多采用刚性抱取杆，不能够根据不同形状、不同粗细的杆进行选择，适应性不强，同时刚性抱取会造成杆状一定程度的磨损，没有缓冲，采用刚性挤压力调节来调整机器人的负载，不能够广泛的应用到我们的生活和目前的工业当中，导致很多的高层作业依然采用人工，一旦发生掉落，就会造成安全事故。
[0004]综上所述，现有技术中的爬杆机器人具有灵活度低、适应性差、调节能力差、不易于推广的诸多缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，以用于适应不同的杆并抱杆行走。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，包括组装式机架、充气装置部分、移动组件部分，移动组件部分包括柔性连接机构、电机模块；组装式机架用于安装柔性连接机构，充气装置部分用于给柔性连接机构提供动力，通过柔性连接机构与电机模块共同配合用于抱杆行走。
[0007]所述组装式机架包括第一机架1、第二机架2，通过第一机架1、第二机架2拼接成适配杆外形的框架，拼接处铰接。
[0008]所述第一机架1、第二机架2两者的数量之和为n，则移动组件部分的数量为n。
[0009]所述第一机架1用于与第二机架2连接处为矩形，所述第二机架2用于与第一机架1连接处为不规则形。
[0010]所述充气装置部分包括充气泵3；其中，充气泵3与组装式机架固定连接，通过气管与柔性连接机构中的气囊6导通，通过充气泵3的充气作用对气囊6进行充气。
[0011]所述柔性连接机构包括弹簧组4、连接板5、气囊6、滑轨7、滑块8；其中，连接板5一侧中间与组装式机架之间安装气囊6，连接板5另一侧用于安装电机模块；弹簧组4包括弹簧，弹簧呈对称安装在连接板5一侧的两端，弹簧一端与组装式机架连接，弹簧另一端与连接板5一侧进行固定连接，连接板5上下安装有滑块8，通过滑块8与安装在组装式机架上的滑轨7进行滑动配合。
[0012]所述电机模块包括电机10、电机座9、法兰轴12、深沟球轴承11、轮式机构13；其中，
用于固定电机10的电机座9与柔性连接机构中连接板5固定连接，穿过嵌套在电机座9对应的槽内深沟球轴承11的法兰轴12一端与电机10的输出轴进行连接，法兰轴12另一端与轮式机构13固定连接；其中轮式机构13的外径大于电机模块其它部件。
[0013]所述电机座9通过螺栓与连接板5上不同位置的螺孔相配合。
[0014]所述轮式机构13采用麦克纳姆轮。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]1、本专利技术移动组件部分采用了气囊充气式原理，能够更好的适应杆件的粗细尺寸等，同时可以根据机器人的负载大小需求对气囊的压强进行调整，使得气囊内的压强稳定在合适的范围内，保证机器人的运动稳定。
[0017]2、本专利技术采用了不同的机架进行拼接的方式构建外框架并搭配对应的移动组件部分，从而能够适应不同形状的杆状攀爬，例如矩形、三角形、圆型等形状的杆或者管道都可以攀爬，适应性强。
[0018]3、本专利技术采用了麦克纳姆轮等设计的独特结构能够使得该机器人围绕杆进行圆周运动，同时也能够进行上下移动，结构简单，也具有一定的推广性，可用作人工上下杆移动平台，对机器人机架等进行强度校核以选取合适的电机、充气设备等等，能够为高层作业提供便捷。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术柔性连接机构示意图；
[0021]图3是本专利技术移动组件部分与组装置式机架配合处结构示意图一；
[0022]图4是本专利技术移动组件部分与组装置式机架配合处结构示意图二；
[0023]图5是本专利技术电机模块示意图及剖视图；
[0024]图6是本专利技术机器人三角形状拼接的结构示意图；
[0025]图7是本专利技术机器人圆状拼接的结构示意图；
[0026]图中各标号为：1
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第一机架、2
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第二机架、3
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充气泵、4
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弹簧组、5
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连接板、6
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气囊、7
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滑轨、8
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滑块、9
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电机座、10
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电机、11
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深沟球轴承、12
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法兰轴、13
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轮式机构。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例，对专利技术做进一步的说明，但本专利技术的内容并不限于所述范围。
[0028]实施例1：如图1
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7所示，一种具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，包括组装式机架、充气装置部分、移动组件部分，移动组件部分包括柔性连接机构、电机模块；组装式机架用于安装柔性连接机构，充气装置部分用于给柔性连接机构提供动力，通过柔性连接机构与电机模块共同配合用于抱杆行走。具体而言，通过充气装置部分与柔性连接机构配合能够给电机模块9～13一个对杆的力用于抱杆，同时电机模块9～13的移动能够带动整个机器人的上下移动，从而实现抱杆行走。
[0029]可选地，所述组装式机架包括第一机架1、第二机架2，通过第一机架1、第二机架2拼接成适配杆外形的框架，拼接处采用光轴或者销钉铰接。
[0030]可选地，所述第一机架1、第二机架2两者的数量之和为n，则移动组件部分的数量为n。如图6所示，第一机架1、第二机架2两者的数量之和为3，移动组件部分的数量也为3，即存在3组柔性连接机构、3组电机模块；如图1所示，则n取值为4；如图7所示，则n取值为7。
[0031]可选地，所述第一机架1用于与第二机架2连接处为矩形，所述第二机架2用于与第一机架1连接处为不规则形，用于第一机架、第二机架呈不同角度进行连接。
[0032]可选地，所述充气装置部分包括充气泵3；其中，充气泵3通过螺钉与组装式机架固定连接，通过气管将柔性连接机构中的气囊6进行贯通，通过充气泵3的充气作用对气囊6进行充气，气囊6充气后膨胀会对柔性连接机构中的连接板5进行挤压，进而通过电机模块会对杆进行挤压，从而使机器人对杆产生紧抱作用。
[0033]可选地，所述柔性连接机构包括弹簧组4、连接板5、气囊6、滑轨7、滑块8；其中，连接板5一侧中间与组装式机架之间安装气囊6，连接板5另一侧用于安装电机模块；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，其特征在于：包括组装式机架、充气装置部分、移动组件部分，移动组件部分包括柔性连接机构、电机模块；组装式机架用于安装柔性连接机构，充气装置部分用于给柔性连接机构提供动力，通过柔性连接机构与电机模块共同配合用于抱杆行走。2.根据权利要求1所述的具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，其特征在于：所述组装式机架包括第一机架(1)、第二机架(2)，通过第一机架(1)、第二机架(2)拼接成适配杆外形的框架，拼接处铰接。3.根据权利要求2所述的具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，其特征在于：所述第一机架(1)、第二机架(2)两者的数量之和为n，则移动组件部分的数量为n。4.根据权利要求2所述的具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，其特征在于：所述第一机架(1)用于与第二机架(2)连接处为矩形，所述第二机架(2)用于与第一机架(1)连接处为不规则形。5.根据权利要求1所述的具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，其特征在于：所述充气装置部分包括充气泵(3)；其中，充气泵(3)与组装式机架固定连接，通过气管与柔性连接机构中的气囊(6)导通，通过充气泵(3)的充气作用对气囊(6)进行充气。6.根据权利要求1所述的具有适应性的气囊充气式爬杆机器人，其特征在于：所述柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学军，程浩，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：