本申请涉及机器人的领域，尤其是涉及一种爬壁机器人的安全防护装置，包括安装框架、转动连接在所述安装框架上的绕线辊以及用于对所述绕线辊进行抱死的抱闸系统，所述绕线辊上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳自由端用于与爬壁机器人连接，所述安装框架上安装有用于对所述绕线辊的转动提供阻力以保证钢丝绳处于张紧状态的力矩电机，所述力矩电机的输出轴上安装有力矩传感器，所述抱闸系统被配置为当所述力矩传感器检测到的力矩骤增时对所述绕线辊抱死。本申请具有可以实现对爬壁机器人保护的效果。本申请具有可以实现对爬壁机器人保护的效果。本申请具有可以实现对爬壁机器人保护的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种爬壁机器人的安全防护装置
[0001]本申请涉及机器人的领域，尤其是涉及一种爬壁机器人的安全防护装置。
技术介绍
[0002]目前，机器人在各行各业都得到了广泛的发展和应用，爬壁机器人作为特种机器人中的一种，是利用吸附技术，可以在恶劣、危险等高空环境下进行特定工作的自动化机械装置，主要用于石化工业、核工业、造船业、消防行业等领域。
[0003]爬壁机器人所攀爬的，有可能是竖直或接近竖直的壁面，也有可能是水平壁面，如挂在天花板上进行爬行。不论哪种方式，都是直接或间接依靠吸附机构产生的吸附力来抵消机器人的重力的。而在爬壁机器人工作的过程中，如果出现吸附力失效的情形，爬壁机器人将会从壁面上坠落，造成设备损坏甚至可能砸到行人，风险较高。因此，如何实现对爬壁机器人的保护是目前研究的重点。
技术实现思路
[0004]为了实现对爬壁机器人的保护，降低爬壁机器人坠落在地面损坏或砸伤行人的概率，本申请提供一种爬壁机器人的安全防护装置。
[0005]本申请提供的一种爬壁机器人的安全防护装置采用如下的技术方案：一种爬壁机器人的安全防护装置，包括安装框架、转动连接在所述安装框架上的绕线辊以及用于对所述绕线辊进行抱死的抱闸系统，所述绕线辊上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳自由端用于与爬壁机器人连接，所述安装框架上安装有用于对所述绕线辊的转动提供阻力以保证钢丝绳处于张紧状态的力矩电机，所述力矩电机的输出轴上安装有力矩传感器，所述抱闸系统被配置为当所述力矩传感器检测到的力矩骤增时对所述绕线辊抱死。
[0006]通过采用上述技术方案，使用时，直接将该安全防护装置放置在合适位置，然后将钢丝绳自由端固定在爬壁机器人上，当爬壁机器人移动时，将通过钢丝绳拉动绕线辊转动，以将钢丝绳放出。同时力矩电机也可以为绕线辊提供一个阻扰绕线辊转动的阻力，使得爬壁机器人克服力矩电机施加在绕线辊上的阻力后带动绕线辊转动，能够保证钢丝绳始终处于张紧状态，避免钢丝绳带动绕线辊转动的时候，绕线辊受惯性影响继续转动而使得钢丝绳发生松弛。当爬壁机器人正常运行时，爬壁机器人通过钢丝绳拉动绕线辊转动的力恒定，即力矩传感器检测到的绕线辊施加给力矩电机的力恒定。当爬壁机器人吸附力失效时，爬壁机器人坠落将通过钢丝绳给绕线辊一个骤增的力矩，此时力矩传感器检测的数值增加，当力矩传感器检测到力矩骤增时，抱闸系统将对绕线辊抱死，避免绕线辊继续转动，从而避免钢丝绳继续放出，此时通过钢丝绳可以固定住爬壁机器人的位置，避免爬壁机器人继续坠落，降低爬壁机器人继续坠落到地面而导致爬壁机器人损坏或砸伤行人的概率，实现对爬壁机器人的保护。
[0007]可选的，所述安装框架上还设置有用于带动所述绕线辊转动以将爬壁机器人拉起或放下的驱动电机，所述驱动电机与所述绕线辊之间设置有用于将所述驱动电机的动力传
递至所述绕线辊的动力传递组件，所述动力传递组件和所述绕线辊之间设置有用于改变所述动力传递组件与所述绕线辊连接状态的换向组件，所述换向组件通过改变所述动力传递组件与所述绕线辊的连接状态以使得驱动电机的动力能够传递至绕线辊或不能传递至绕线辊。
[0008]通过采用上述技术方案，常态下，当爬壁机器人正常工作时，换向组件改变动力传递组件与绕线辊的连接状态，使得驱动电机的动力无法传递至绕线辊，此时动力电机无法带动绕线辊转动，通过爬壁机器人克服力矩电机施加在绕线辊上的阻力带动绕线辊转动，实现将钢丝绳放出。当爬壁机器人发生坠落时，通过抱闸系统将绕线辊抱住后，换向组件将切换动力传递组件与绕线辊的连接状态，使得驱动电机的动力能够传递至绕线辊。此时通过驱动电机可以带动绕线辊转动，从而将爬壁机器人匀速拉起或匀速放下。
[0009]可选的，所述动力传递组件包括固接在所述驱动电机输出轴上的第一主动轮、转动连接在所述绕线辊上的第一从动轮以及套设在所述第一主动轮和所述第一从动轮之间的第一传输带/链。
[0010]通过采用上述技术方案，当驱动电机启动时，驱动电机输出轴上的第一主动轮将通过第一传输带/链带动第一从动轮转动，实现动力的传递。
[0011]可选的，所述换向组件包括固接在所述第一从动轮一侧的第一离合板以及滑动连接在所述绕线辊上且与所述绕线辊同步转动的第二离合板，所述第一离合板与所述第二离合板相对的一侧卡接配合，所述安装框架上设置有用于带动所述第二离合板在所述绕线辊上滑动以改变所述第一离合板与所述第二离合板卡接状态的操作组件。
[0012]通过采用上述技术方案，当第一离合板与第二离合板分离时，驱动电机启动时将带动第一从动轮转动，而第一从动轮将在绕线辊上转动，无法带动绕线辊同步转动。当第一离合板与第二离合板卡接在一起时，此时第一从动轮转动时，第一从动轮可以通过第一离合板带动第二离合板转动，由于第二离合板与绕线辊同步转动，所以也将带动绕线辊转动。通过操作第二离合板在绕线辊上滑动以使得第一离合板与第二离合板卡接或分离，即可改变驱动电机上的动力是否能够传递至绕线辊。
[0013]可选的，所述操作组件包括固接在所述安装框架一侧的安装座以及中部铰接在所述安装座上的带动杆，所述带动杆一端设置有带动所述带动杆绕与所述安装座的铰接轴转动的直线驱动件，所述带动杆另一端与所述第二离合板远离所述第一离合板的一侧铰接以带动所述第二离合板在所述绕线辊上滑动。
[0014]通过采用上述技术方案，当直线驱动件带动带动杆远离第二离合板的一端向第一离合板所在方向转动时，带动杆靠近第二离合板的一端将带动第二离合板向远离第一离合板的一侧滑动，使得第一离合板与第二离合板的分离。当直线驱动件带动带动杆远离第二离合板的一端向远离第一离合板所在方向转动时，带动杆靠近第二离合板的一端将带动第二离合板向靠近第一离合板的一侧滑动，使得第一离合板与第二离合板卡接。通过操作直线驱动件带动带动杆端部往复移动，即可自动改变第一离合板与第二离合板的卡接状态，操作更加方便。
[0015]可选的，所述直线驱动件包括固接在所述安装框架上的电动推杆，所述电动推杆的长度方向与所述绕线辊的长度方向一致。
[0016]通过采用上述技术方案，通过直线推动即可带动带动杆端部进行往复的直线运
动，实现带动杆绕与安装座的铰接轴转动。
[0017]可选的，所述安装框架上设置有用于对所述钢丝绳进行导向的导向轮，所述导向轮能够沿所述绕线辊长度方向往复滑动。
[0018]通过采用上述技术方案，导向轮可以对钢丝绳起到导向的作用。
[0019]可选的，所述安装框架上固接有往复丝杆，所述导向轮套设在所述往复丝杆上且与所述往复丝杆螺纹连接。
[0020]通过采用上述技术方案，当爬壁机器人移动而带动钢丝绳从绕线辊上放出时，钢丝绳也带动导向轮转动，导向轮在转动的过程中也带动导向轮在往复丝杆上往复移动，以适应钢丝绳在绕线辊上的位置。
[0021]可选的，所述导向轮圆周上开设有供所述钢丝绳嵌入的放置槽，所述导向轮上设置有用于固定所述钢丝绳在所述放置槽内位置的限位轮。
[0022]通过采用上述技术方案，通过限位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种爬壁机器人的安全防护装置，其特征在于：包括安装框架(1)、转动连接在所述安装框架(1)上的绕线辊(2)以及用于对所述绕线辊(2)进行抱死的抱闸系统(3)，所述绕线辊(2)上缠绕有钢丝绳(21)，所述钢丝绳(21)自由端用于与爬壁机器人连接，所述安装框架(1)上安装有用于对所述绕线辊(2)的转动提供阻力以保证钢丝绳(21)处于张紧状态的力矩电机(4)，所述力矩电机(4)的输出轴上安装有力矩传感器(41)，所述抱闸系统(3)被配置为当所述力矩传感器(41)检测到的力矩骤增时对所述绕线辊(2)抱死。2.根据权利要求1所述的爬壁机器人的安全防护装置，其特征在于：所述安装框架(1)上还设置有用于带动所述绕线辊(2)转动以将爬壁机器人拉起或放下的驱动电机(6)，所述驱动电机(6)与所述绕线辊(2)之间设置有用于将所述驱动电机(6)的动力传递至所述绕线辊(2)的动力传递组件(61)，所述动力传递组件(61)和所述绕线辊(2)之间设置有用于改变所述动力传递组件(61)与所述绕线辊(2)连接状态的换向组件(62)，所述换向组件(62)通过改变所述动力传递组件(61)与所述绕线辊(2)的连接状态以使得驱动电机(6)的动力能够传递至绕线辊(2)或不能传递至绕线辊(2)。3.根据权利要求2所述的爬壁机器人的安全防护装置，其特征在于：所述动力传递组件(61)包括固接在所述驱动电机(6)输出轴上的第一主动轮(611)、转动连接在所述绕线辊(2)上的第一从动轮(612)以及套设在所述第一主动轮(611)和所述第一从动轮(612)之间的第一传输带/链(613)。4.根据权利要求3所述的爬壁机器人的安全防护装置，其特征在于：所述换向组件(62)包括固接在所述第一从动轮(612)一侧的第一离合板(621)以及滑动连接在所述绕线辊(2)上且与所述绕线辊(2)同步转动的第二离合板(622)，所述第一离合板(621)与所述第二离合板(622)相对的一侧卡接配合，所述安装框架(1)上设置有用于带动所述第二离合板(622)在所述绕线辊(2)上滑动...
【专利技术属性】
技术研发人员：张家荣，王云涛，柴泽民，龙智海，张金生，安志彤，徐光宝，边东升，王晓东，张雷，马杰，高树华，吕一仕，杨佳，徐忠峰，冯冰，徐光平，张文强，杨树超，赵大为，李冬梅，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司北京中安吉泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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