一种爬杆机器人系统装置及应用方法，至少包括三组单体爬杆机器人，通过齿轮连接杆环抱安装于爬杆上；各单体爬杆机器人中具有电机变速箱机构、行走轮执行机构和气弹簧夹紧机构；电机变速箱机构中包括有两个涡轮蜗杆电机，各涡轮蜗杆电机的输出与对应的变速箱的输入连接，变速箱的输出轴连接一大锥齿轮；行走轮执行机构中有一对行走轮组，各行走轮组中包括有一行走轮；电机变速箱的输出轴上与行走轮轴上分别装有链轮，两个链轮通过链条连接；气弹簧夹紧机构由可对行走轮支架形成压紧力的一对气弹簧支架及一气弹簧组合构成。用动力源带动各电机旋转，带动机器人上行或下行，从而形成了机器人的爬行运动；其能够显著提高爬杆效率，降低人工成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机器人研制
，具体涉及一种爬杆机器人机构及应用的方法。
技术介绍
北京市具有约数十万盏路灯，每年要维护2次，在这之中，需要大量的人员上下攀爬，不仅人工维护劳动强度大、工作环境危险且工作效率低。所以研制可替代真人工作的爬杆机器人已成为人们日益关注的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种爬杆机器人系统装置，利用其可以提高工作效率，减少人力成本。为实现上述目的，本专利技术采取以下设计方案:一种爬杆机器人系统装置，其至少包括有三组单体爬杆机器人，通过横向连接组件俩俩相互连接，整体环抱安装于一爬杆上;各组单体爬杆机器人中具有电机变速箱机构、行走轮执行机构和气弹簧夹紧机构；所述的电机变速箱机构中包括有两个涡轮蜗杆电机，通过电机支架相向而连接在一起，每个涡轮蜗杆电机的输出端与一个变速箱的输入端连接，变速箱的输出轴端部连接有一大锥齿轮；所述的行走轮执行机构中有一对行走轮组;各行走轮组中包括有安装在变速箱输出轴端部两侧的一对行走轮支架，一行走轮通过行走轮轴安装在该对行走轮支架间且位于外端侧;所述电机变速箱的输出轴上与所述的行走轮轴上分别装有链轮，两个链轮通过链条连接构成传动单元；所述的气弹簧夹紧机构由可对行走轮支架形成压紧力的一对气弹簧支架及一气弹簧组合构成。所述爬杆机器人系统装置中，在电机支架上装有小锥齿轮轴座，用于安装小锥齿轮轴，该小锥齿轮轴的两端头上分别安装小锥齿轮，各小锥齿轮分别与对应侧的大锥齿轮啮合。所述爬杆机器人系统装置中，所述的行走轮外包用于加大爬行时摩擦力的橡胶圈。所述爬杆机器人系统装置中，在一对行走轮支架间固定有支撑柱。所述爬杆机器人系统装置中，所述横向连接组件由水平齿轮、齿轮连接板和连接杆组合构成，相邻两个单体爬杆机器人的本体先分别与一连接杆的一端连接，该连接杆的另一端再与水平齿轮连接;相邻两个单体爬杆机器人间的两个水平齿轮相互齿接并由齿轮连接板将两者相互固定，所有的水平齿轮均为相同参数的齿轮。所述爬杆机器人系统装置中，所述所述水平齿轮与连接杆的连接位置可调。所述爬杆机器人系统装置中，相邻两组单体爬杆机器人通过横向连接组件相互连接，相邻两组单体爬杆机器人间的圆心夹角为120度。本专利技术的另一目的是提供一种爬杆机器人系统装置的应用方法，利用其可以提高工作效率，减少人力成本。—种爬杆机器人系统装置的应用方法，具有上述的任一种爬杆机器人系统装置，将电源导线与爬杆机器人系统装置中的各电机的正负级相连接;其方法如下:a)首先将各单体爬杆机器人的两侧分别与一个连接杆固定连接，再在各连接杆的另一端上装上水平齿轮，然后让至少三组单体爬杆机器人围绕着所要攀爬的爬杆环抱在一起，并使每个单体爬杆机器人的一对行走轮都落足于爬杆上；调整水平齿轮与连接杆的连接位置，使相邻的两个水平齿轮相互齿接，并用齿轮连接板将两个水平齿轮的相互位置锁定；b)上推电源开关，同时带动各组单体爬杆机器人上的两个涡轮蜗杆电机正向旋转，随着各涡轮蜗杆电机的正向旋转，各组单体爬杆机器人一对行走轮沿爬杆转动着上行，直至到达所预设的位置，关断电源开关，各组单体爬杆机器人的行走轮均停止行进；c)下推电源开关，同时带动各组单体爬杆机器人上的两个涡轮蜗杆电机反向旋转，随着各涡轮蜗杆电机的反向旋转，各组单体爬杆机器人一对行走轮沿爬杆转动着下行，直至回到原始位置，关断电源开关，各组单体爬杆机器人回位，原位等待下一次攀爬，或拆分移到另一处要攀爬的爬杆处再次实施攀爬工作。所述的应用方法中，本专利技术爬杆机器人系统装置可携行一可完成具体工作的智能机器人，该智能机器人为除冰或电缆巡线机器人，工作时，上行到达所预设的位置，让智能机器人开始操作，待智能机器人完成本职工作，控制爬杆机器人系统装置下行，将智能机器人带回原位。本专利技术的各组爬杆机器人可沿灯杆爬升，爬升的高度能达到10米，电线杆倾斜度可控制在0?15度，可适应的电线杆直径为80?200毫米。该爬杆机器人系统装置可以给社会创造的价值是不可估量的，同时也为我国机器人事业的发展做出了贡献。本专利技术的优点是:能够显著提高爬杆效率，降低人工成本，适于批量生产。【附图说明】图1为本专利技术一组单体爬杆机器人结构示意图(主视图)。图2为本专利技术一组单体爬杆机器人结构示意图(左视图)。图3为本专利技术一组单体爬杆机器人结构示意图(右视图)。图4为本专利技术爬杆机器人系统装置应用状态下的结构示意图(俯视图)。图中:1-电机及变速箱;2-电机支架;3-大齿轮;4-大垫圈；5-齿轮垫片;6_行走轮支架;7-支撑柱;8-行走轮;9-行走轮轴；10-大锥齿轮；11-小锥齿轮;12-小锥齿轮轴；13-小锥齿轮轴座；14-轴承；15-链轮；16-链条；17-气弹簧；18-气弹簧支架；19-连接杆;20-水平齿轮;21 -齿轮连接板;100-单体爬杆机器人;200-爬杆。下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的说明。【具体实施方式】本专利技术爬杆机器人系统装置至少需要有三组单体爬杆机器人(最佳是三组)，可以通过齿轮连接杆使它们相互环抱而安装于爬杆(服务对象)上。参见图1至图3所示，示出了本专利技术爬杆机器人系统装置中的一组单体爬杆机器人的一较佳实施例结构，主要包括电机变速箱机构、行走轮执行机构和气弹簧夹紧机构三大部分。所述的电机变速箱机构由电机变速箱1、电机支架2、大齿轮3、大垫片4、齿轮垫片5等组成。变速箱轴上装有大齿轮3，另一端装有大垫圈4，它们通过螺钉连接在电机支架2上。大垫圈4外侧和大齿轮外侧装有齿轮垫片5。所述的行走轮执行机构由行走轮支架6、支撑柱7、行走轮8、行走轮轴9、大锥齿轮10、小锥齿轮11、小锥齿轮轴12、小锥齿轮轴座13、轴承14、链轮15、链条16等组成。行走轮支架6与行走轮轴9通过轴承连接，行走轮支架6与电机变速箱1也通过轴承连接。电机变速箱1输出轴与行走轮轴9上分别装有链轮15(构成一对)，该对链轮15通过链条16连接形成链轮传动系统。支撑柱7用螺钉固定在一对行走轮支架6上，使支架成为稳固的一体。行走轮8外包橡胶圈，使爬行时的摩擦力加大。大锥齿轮10套设在电机变速箱1输出轴上同时用螺钉固定在行走轮支架6上。电机支架2上装有小锥齿轮轴座13。小锥齿轮轴12上安装小锥齿轮11。小锥齿轮轴12通过轴承14与小锥齿轮轴座13连接。小锥齿轮11通过顶丝与小锥齿轮轴12连接。小锥齿轮11与大锥齿轮10啮合，目的是使两行走轮支架6有共同的夹角。两链轮15通过链条16连接。目的是使电机转动带动行走轮转动，形成行走爬杆的目的。所述的气弹簧夹紧机构包括有气弹簧17与一对气弹簧支架18，其中的气弹簧可由压力缸、活塞杆和活塞组成，气弹簧17当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种爬杆机器人系统装置，其特征在于：至少包括有三组单体爬杆机器人，通过横向连接组件俩俩相互连接，整体环抱安装于一爬杆上；各组单体爬杆机器人中具有电机变速箱机构、行走轮执行机构和气弹簧夹紧机构；所述的电机变速箱机构中包括有两个涡轮蜗杆电机，通过电机支架相向而连接在一起，每个涡轮蜗杆电机的输出端与一个变速箱的输入端连接，变速箱的输出轴端部连接有一大锥齿轮；所述的行走轮执行机构中有一对行走轮组；各行走轮组中包括有安装在变速箱输出轴端部两侧的一对行走轮支架，一行走轮通过行走轮轴安装在该对行走轮支架间且位于外端侧；所述电机变速箱的输出轴上与所述的行走轮轴上分别装有链轮，两个链轮通过链条连接构成传动单元；所述的气弹簧夹紧机构由可对行走轮支架形成压紧力的一对气弹簧支架及一气弹簧组合构成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：康阳，刘燕军，徐金成，
申请(专利权)人：北京电子科技职业学院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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。