【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械设备，更具体地，涉及一种轮式爬杆机器人。
技术介绍
1、城市中各类杆状建筑如电线杆、监控杆、路灯杆、广告立杆、大桥斜拉索等呈现蓬勃发展的态势，这些杆的横截面通常为圆形或正多边形，大多杆与地面垂直，也有些是倾斜或水平布置。目前传统的爬杆方法完全依赖人工，存在危险系数高、效率低等问题，因此人们开始寻求将机器人应用于杆上攀爬及作业，以提高工作效率、降低成本，并提高作业的安全性，现有的爬杆机器人对直径变化的杆体的适应性较弱。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中对直径变化的杆体的适应性较弱的不足，提供一种轮式爬杆机器人，能够攀爬直径变化的杆体。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、提供一种轮式爬杆机器人，包括夹持组件、抱杆组件和轮爬组件，两组所述抱杆组件与所述夹持组件连接，所述轮爬组件设置在所述抱杆组件上，所述抱杆组件包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂和所述第二摆臂均与所述夹持组件的输出端转动连接，所述第一摆臂和所述第二摆臂之间连接有可调节拉伸量的弹性件，同组的若干所述抱杆组件沿竖直方向排列，所述轮爬组件设置在所述第一摆臂和所述第二摆臂上。
4、本专利技术的轮式爬杆机器人，使需要攀爬的杆体处于两组抱杆组件之间，夹持组件驱动两组抱杆组件相向运动，从而使所述第一摆臂和所述第二摆臂的夹角缩小，使轮爬组件靠近杆体，调整弹性件的拉伸量，使第一摆臂与第二摆臂的距离进一步缩小，并将轮爬组件压紧在杆体上，进一步控
5、进一步地，所述弹性件包括弹簧和预紧机构，所述弹簧连接在所述第一摆臂和所述第二摆臂之间，所述预紧机构安装在所述第一摆臂或者所述第二摆臂上，并与所述弹簧的一端连接。
6、进一步地，两组所述抱杆组件成镜像对称，所述第一摆臂和所述第二摆臂的高度相等，并且所述第一摆臂和所述第二摆臂的转动轴线平行。使抱持杆体时更容易达到受力平衡，降低操作难度，使机器人的工作更加可靠。
7、进一步地，所述夹持组件包括第一驱动机构和用于控制两组所述抱杆组件相向运动的第一传动机构，所述第一驱动机构的输出端与所述第一传动机构的输入端连接，所述第一传动机构的输出端与所述抱杆组件连接。控制夹持组件闭合时，所述第一传动机构驱动第一传动机构运动，从而带动两组抱杆组件相向运动，实现对杆体的抱持。
8、进一步地，所述第一传动机构包括机体、蜗杆、蜗轮和蜗轮连杆，所述蜗杆的轴心与所述第一驱动机构的输出端固定连接，所述蜗杆的侧面与所述蜗轮啮合，所述蜗轮与所述蜗轮连杆固定连接，所述蜗轮连杆与所述抱杆组件连接，所述蜗轮的轴心与所述机体转动连接。第一驱动机构驱动蜗杆转动，蜗杆带动与之啮合的蜗轮转动，从而带动蜗轮连杆转动，使抱杆组件相向运动；蜗轮蜗杆传动具有自锁性，使夹持组件在断电状态下，仍然保持原本的夹持状态，机器人不会因抱持失效而坠落。
9、进一步地，所述抱杆组件还包括连接件，所述第一传动机构还包括从动连杆，所述从动连杆与所述机体转动连接，所述从动连杆和所述蜗轮连杆与所述连接件转动连接，所述连接件与所述第一摆臂、所述第二摆臂转动连接。连接件使抱杆组件的安装更加方便，通过选用不同形状、尺寸的连接件，可以灵活改变抱杆组件之间的相对位置，适应不同尺寸的杆体；蜗轮连杆、从动连杆和连接件组成近似平行四边形的传动结构，蜗轮连杆和从动连杆共同限制连接件的位置，使连接件的运动轨迹确定，提高抱杆组件运动的稳定性。
10、进一步地，所述轮爬组件包括第二驱动机构、第二传动机构和驱动轮，所述第二驱动机构、所述第二传动机构和所述驱动轮均安装在所述第一摆臂或者所述第二摆臂上，所述第二驱动机构、所述第二传动机构和所述驱动轮依次连接。第二驱动机构驱动第二传动机构运动，带动驱动轮转动，从而使机器人在杆体上移动。
11、进一步地，所述第二驱动机构为蜗轮蜗杆减速电机，所述第二传动机构包括大带轮、小带轮和同步带，所述大带轮和所述小带轮内接在所述同步带中，所述小带轮的轴心与所述第二驱动机构的输出端固定连接，所述大带轮的轴心与所述驱动轮固定连接。蜗轮蜗杆减速电机驱动小带轮转动，通过同步带带动大带轮转动，从而时驱动轮转动，使机器人移动；蜗轮蜗杆减速电机具有自锁功能，断电状态下，驱动轮将被锁定无法旋转，不会因机器人的重力作用而自发滚动，同时蜗轮蜗杆减速电机还具有增大扭矩的功能；驱动小带轮带动大带轮转动的带传动方式，能够进一步增大蜗轮蜗杆减速电机输出的扭矩，并传递至驱动轮，提高机器人的驱动能力和负载能力。
12、进一步地，还包括从动轮，所述从动轮和所述驱动轮分别安装在所述第一摆臂和所述第二摆臂上，或者所述从动轮和所述驱动轮分别安装在所述第二摆臂和所述第一摆臂上。设置不具有单独动力源的从动轮，能够在辅助驱动轮使机器人移动的同时，降低能量消耗。
13、进一步地，所述驱动轮和所述从动轮均为麦克纳姆轮。麦克纳姆轮易于实现全方向移动，稳定性较好，承载能力强，抓地性强；将辊子的倾斜方向简称为斜向，通过调整位于不同位置的不同斜向的麦克纳姆轮的转动方向，能够实现机器人在圆形杆上的轴向运动、周向运动及螺旋运动的运动形式切换，提高机器人工作的灵活性，扩大适用范围。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
15、本专利技术的轮式爬杆机器人，通过设置若干层能够独立转动的抱杆组件，能够在直径变化或杆面上存在障碍的杆体上攀爬，能够满足在更多不同杆体上攀爬的需求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种轮式爬杆机器人，其特征在于，包括夹持组件(1)、抱杆组件(2)和轮爬组件(3)，两组所述抱杆组件(2)与所述夹持组件(1)连接，所述轮爬组件(3)设置在所述抱杆组件(2)上，所述抱杆组件(2)包括第一摆臂(21)和第二摆臂(22)，所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)均与所述夹持组件(1)的输出端转动连接，所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)之间连接有可调节拉伸量的弹性件(23)，同组的若干所述抱杆组件(2)沿竖直方向排列，所述轮爬组件(3)设置在所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)上。
2.根据权利要求1所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述弹性件(23)包括弹簧(231)和预紧机构(232)，所述弹簧(231)连接在所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)之间，所述预紧机构(232)安装在所述第一摆臂(21)或者所述第二摆臂(22)上，并与所述弹簧(231)的一端连接。
3.根据权利要求1所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，两组所述抱杆组件(2)成镜像对称，所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)的高度相等，并且所述第一摆臂
4.根据权利要求1至3任一项所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述夹持组件(1)包括第一驱动机构(11)和用于控制两组所述抱杆组件(2)相向运动的第一传动机构(12)，所述第一驱动机构(11)的输出端与所述第一传动机构(12)的输入端连接，所述第一传动机构(12)的输出端与所述抱杆组件(2)连接。
5.根据权利要求4所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述第一传动机构(12)包括机体(127)、蜗杆(125)、蜗轮(121)和蜗轮连杆(122)，所述第一驱动机构(11)安装在所述机体(127)上，所述蜗杆(125)与所述第一驱动机构(11)的输出端固定连接，所述蜗杆(125)与所述蜗轮(121)啮合，所述蜗轮(121)与所述蜗轮连杆(122)固定连接，所述蜗轮连杆(122)与所述抱杆组件(2)连接，所述蜗轮(121)与所述机体(127)转动连接。
6.根据权利要求5所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述抱杆组件(2)还包括连接件(24)，所述第一传动机构(12)还包括从动连杆(124)，所述从动连杆(124)与所述机体(127)转动连接，所述从动连杆(124)和所述蜗轮连杆(122)与所述连接件(24)转动连接，所述连接件(24)与所述第一摆臂(21)、所述第二摆臂(22)转动连接。
7.根据权利要求1所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述轮爬组件(3)包括第二驱动机构(31)、第二传动机构(32)和驱动轮(33)，所述第二驱动机构(31)、所述第二传动机构(32)和所述驱动轮(33)均安装在所述第一摆臂(21)或者所述第二摆臂(22)上，所述第二驱动机构(31)、所述第二传动机构(32)和所述驱动轮(33)依次连接。
8.根据权利要求7所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述第二驱动机构(31)为蜗轮蜗杆减速电机，所述第二传动机构(32)包括大带轮(323)、小带轮(321)和同步带(322)，所述大带轮(323)和所述小带轮(321)内接在所述同步带(322)中，所述小带轮(321)的轴心与所述第二驱动机构(31)的输出端固定连接，所述大带轮(323)的轴心与所述驱动轮(33)固定连接。
9.根据权利要求7所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，还包括从动轮(34)，所述从动轮(34)和所述驱动轮(33)分别安装在所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)上，或者所述从动轮(34)和所述驱动轮(33)分别安装在所述第二摆臂(22)和所述第一摆臂(21)上。
10.根据权利要求9所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述驱动轮(33)和所述从动轮(34)均为麦克纳姆轮。
...【技术特征摘要】
1.一种轮式爬杆机器人，其特征在于，包括夹持组件(1)、抱杆组件(2)和轮爬组件(3)，两组所述抱杆组件(2)与所述夹持组件(1)连接，所述轮爬组件(3)设置在所述抱杆组件(2)上，所述抱杆组件(2)包括第一摆臂(21)和第二摆臂(22)，所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)均与所述夹持组件(1)的输出端转动连接，所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)之间连接有可调节拉伸量的弹性件(23)，同组的若干所述抱杆组件(2)沿竖直方向排列，所述轮爬组件(3)设置在所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)上。
2.根据权利要求1所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述弹性件(23)包括弹簧(231)和预紧机构(232)，所述弹簧(231)连接在所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)之间，所述预紧机构(232)安装在所述第一摆臂(21)或者所述第二摆臂(22)上，并与所述弹簧(231)的一端连接。
3.根据权利要求1所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，两组所述抱杆组件(2)成镜像对称，所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)的高度相等，并且所述第一摆臂(21)和所述第二摆臂(22)的转动轴线平行。
4.根据权利要求1至3任一项所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述夹持组件(1)包括第一驱动机构(11)和用于控制两组所述抱杆组件(2)相向运动的第一传动机构(12)，所述第一驱动机构(11)的输出端与所述第一传动机构(12)的输入端连接，所述第一传动机构(12)的输出端与所述抱杆组件(2)连接。
5.根据权利要求4所述的轮式爬杆机器人，其特征在于，所述第一传动机构(12)包括机体(127)、蜗杆(125)、蜗轮(121)和蜗轮连杆(122)，所述第一驱动机构(11)安装在所述机体(127)上，所述蜗杆(125)与所述第一驱动机构(11)的输出端固定连接，所述蜗杆(125)与所述蜗轮(12...
【专利技术属性】
技术研发人员：管贻生，蓝鹏辉，王盟丹，詹泽平，胡源，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。