爬杆机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种爬杆机器人，其使上部弹性卡爪装置弹性抵接于从动凸轮的两侧，下部弹性卡爪装置弹性抵接于主动凸轮的曲线外缘，通过主动轮和从动轮的外缘尺寸的变化来控制上、下部弹性卡爪装置进行交替夹爪动作，并交替的为另一弹性卡爪装置提供位移参照点，同时，采用行程变化曲柄带动上部弹性卡爪装置和下部弹性卡爪装置交替进行向上运动，进一步的，主动凸轮采用包含有第一主动凸轮和第二主动凸轮的并联凸轮，使下部弹性卡爪装置的夹爪周期与第二曲柄的推送周期相同，保证上部弹性卡爪装置完成上升位移，且本发明专利技术爬杆机器人通过主动轮、从动轮以及行程变化曲柄的配合，仅采用一个动力机构即控制完成夹爪、张开以及提升、推送的动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术及一种攀爬装置，具体涉及一种爬杆机器人。
技术介绍
随着经济的快速发展，城市中出现较多与商业或市政工程有关的高杆设施，如路灯、电线杆、广告牌的立柱等，这些设施需要定时进行清洗与维护，现今多为人力完成工作，效率低、成本高且具有高危险性，因此，人们专利技术出爬杆机器人，采用机械代替人力进行攀爬、高点维修等较危险的工作，所述爬杆机器人的正常工作需要两种必要功能才能在灯杆上进行上下攀爬，即移动功能和贴附功能。但是现有的爬杆机器人大部分采用多个制动机构分别对上升动作、上下交替夹爪动作进行单独控制，成本较高且结构复杂，另外也有只采用一个制动机构的爬杆机械人，如专利申请号为201110101717.1的《步行式爬杆机器人》，其采用一个制动机构用来控制两曲柄成180°角交替循环运动，使左攀爬臂或右攀爬臂做连续不间断的交替上下运动，并采用摩擦顶杆与爬杆机器人本体的角度配合，通过摩擦力使爬杆机器人本体吊挂在攀爬物上，使攀爬臂在攀爬物上形成自锁，上述方式虽然仅用一个制动机构，但是该制动机构仅用于为左攀爬臂或右攀爬臂的交替上下运动提供动能，而其攀爬臂是通过摩擦力保持在攀爬物上的位置，并没有对攀爬物进行主动夹紧，当摩擦面的摩擦力不足以支撑爬杆机器人的自身重量时，即容易造成爬杆机器人自攀爬物上掉落，损坏爬杆机器人。由此可见，现有技术中仍存在诸多缺失，急待加以改良。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种结构简单、成本低廉且攀爬性能良好的爬杆机器人。—种爬杆机器人，其包括上行程机构和下行程机构，所述上行程机构和下行程机构分别包括上部弹性卡爪装置和下部弹性卡爪装置，所述上部弹性卡爪装置和下部弹性卡爪装置之间设有一行程推送装置，所述行程推送装置包括，—从动凸轮，所述从动凸轮的宽度自上往下逐渐增大，所述上部弹性卡爪装置弹性抵接于所述从动凸轮的两侧，用于改变所述上部弹性卡爪装置的卡夹间距；一主动凸轮，所述主动凸轮包括共有同一轮心的第一主动凸轮和第二主动凸轮，所述第一主动凸轮和第二主动凸轮以所述轮心对称设置，所述下部弹性卡爪装置弹性抵接于所述主动凸轮的曲线外缘，用于改变所述下部弹性卡爪装置的卡夹间距；一连接所述从动凸轮与主动凸轮的行程变化曲柄，所述行程变化曲柄包括活动连接的第一曲柄和第二曲柄，所述第一曲柄的自由端与从动凸轮活动连接；所述第二曲柄的自由端与主动凸轮固定连接，且所述第一曲柄的长度大于第二曲柄的长度；其中，所述主动凸轮的轮心为制动旋转中心，当所述主动凸轮做圆周运动时，所述从动凸轮通过行程变化曲柄在主动凸轮的带动下进行轴向上下运动。本专利技术所述爬杆机器人，将所述上部弹性卡爪装置弹性抵接于所述从动凸轮的两侦U，所述下部弹性卡爪装置弹性抵接于所述主动凸轮的曲线外缘，通过主动轮和从动轮的外缘尺寸的变化来控制所述上部弹性卡爪装置和下部弹性卡爪装置进行交替夹爪动作，并交替的为另一弹性卡爪装置提供位移参照点，同时，采用行程变化曲柄改变所述行程机构和下行程机构之间的相对轴向距离，从而带动所述上部弹性卡爪装置和下部弹性卡爪装置交替进行向上运动，进一步的，所述主动凸轮采用包含有第一主动凸轮和第二主动凸轮的并联凸轮，使所述下部弹性卡爪装置的夹爪周期与所述第二曲柄的推送周期相同，保证上部弹性卡爪装置完成上升位移，且本专利技术所述爬杆机器人通过主动轮、从动轮以及行程变化曲柄的配合，仅采用一个动力机构即控制完成夹爪、张开以及提升、推送的动作。【附图说明】图1为本专利技术所述爬杆机器人的立体结构示意图；图2为图1中行程推送装置的结构示意图；图3为本专利技术所述爬杆机器人的动作状态示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术提供一种爬杆机器人，其包括上行程机构100和下行程机构200，所述上行程机构100和下行程机构200分别包括上部弹性卡爪装置10和下部弹性卡爪装置20，所述上部弹性卡爪装置10和下部弹性卡爪装置20之间设有一行程推送装置30，所述行程推送装置30包括，—从动凸轮31，所述从动凸轮31的宽度自上往下逐渐增大，所述上部弹性卡爪装置10弹性抵接于所述从动凸轮31的曲线外缘，用于改变所述上部弹性卡爪装置10的卡夹间距。一主动凸轮32，所述主动凸轮32包括共有同一轮心的第一主动凸轮321和第二主动凸轮322，所述第一主动凸轮321和第二主动凸轮322以所述轮心对称设置，因此，所述主动凸轮32为并联凸轮，所述下部弹性卡爪装置20弹性抵接于所述主动凸轮32的曲线外缘，用于改变所述下部弹性卡爪装置20的卡夹间距。—连接所述从动凸轮31与主动凸轮32的行程变化曲柄33，所述行程变化曲柄33包括活动连接的第一曲柄331和第二曲柄332，所述第一曲柄331的自由端与从动凸轮31活动连接；所述第二曲柄332的自由端与主动凸轮32的轮心固定连接，且所述第一曲柄331的长度大于第二曲柄332的长度，所述行程变化曲柄33用于使主动凸轮32带动从动凸轮31，以改变上行程机构100与下行程机构200之间相对的轴向距离。其中，所述主动凸轮32的轮心为制动旋转中心，当所述主动凸轮32做圆周运动时，所述从动凸轮31通过行程变化曲柄33在主动凸轮32的带动下进行轴向上下运动。具体的，所述主动凸轮32的轮心与一电机323的旋转输出轴连接，所述电机323带动所述主动凸轮32旋转，使所述主动凸轮32的第一主动凸轮321和第二主动凸轮322做相对圆周运动，并带动第二曲柄332绕所述主动凸轮32的轮心做圆周运动，所述第一曲柄331与所述第二曲柄332活动连接，因此第一曲柄331将第二曲柄332的圆周运动转化为上下轴向运动，从而带动所述从动凸轮31做轴向上下运动。如图2和图3所示，所述主动凸轮32的起始状态时，其轮心转动角度为O度，所述上行程机构100与下行程机构200之间相对的轴向距离最长，由于所述上部弹性卡爪装置10弹性抵接于所述从动凸轮31的两侧，所述下部弹性卡爪装置20弹性抵接于所述主动凸轮32的曲线外缘，因此，当所述主动凸轮32的轮心自O度顺时针向90度转动时，所述下部弹性卡爪装置20抵接于所述主动凸轮32的外缘自近休止角转动至远休止角，其横向宽度逐渐增大，所述下部弹性卡爪装置20的卡夹间距也随之变大，进行张开动作，同时，所述从动凸轮31被带动向下运动，其与上部弹性卡爪装置10抵接的外缘的横向宽度逐渐减小，所述上部弹性卡爪装置10的卡夹间距也随之变小，进行夹爪动作。此时，相对行程变化曲柄33而言，所述下部弹性卡爪装置20为自由活动端，所述上部弹性卡爪装置10为参考固定端，所述第二曲柄332的自由端相对所述第一曲柄331的自由端向上运动，从而带动所述下部弹性卡爪装置20向上运动。因此，当主动凸轮32的轮心转动至90度时，所述上部弹性卡爪装置10为夹爪状态，所述下部弹性卡爪装置20为张开状态，且所述下部弹性卡爪装置20的轴向水平高度向上提升了二分之一的单位行程。当所述主动凸轮32的轮心自90度顺时针向180度转动时，所述下部弹性卡爪装置20抵接于所述主动凸轮32的外缘自远休止角转动至近休止角，其横向宽度逐渐减小，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种爬杆机器人，其特征在于，包括上行程机构(100)和下行程机构(200)，所述上行程机构(100)和下行程机构(200)分别包括上部弹性卡爪装置(10)和下部弹性卡爪装置(20)，所述上部弹性卡爪装置(10)和下部弹性卡爪装置(20)之间设有一行程推送装置(30)，所述行程推送装置(30)包括，一从动凸轮(31)，所述从动凸轮(31)的宽度自上往下逐渐增大，所述上部弹性卡爪装置(10)弹性抵接于所述从动凸轮(31)的两侧，用于改变所述上部弹性卡爪装置(10)的卡夹间距；一主动凸轮(32)，所述主动凸轮(32)包括共有同一轮心的第一主动凸轮(321)和第二主动凸轮(322)，所述第一主动凸轮(321)和第二主动凸轮(322)以所述轮心对称设置，所述下部弹性卡爪装置(20)弹性抵接于所述主动凸轮(32)的曲线外缘，用于改变所述下部弹性卡爪装置(20)的卡夹间距；一连接所述从动凸轮(31)与主动凸轮(32)的行程变化曲柄(33)，所述行程变化曲柄(33)包括活动连接的第一曲柄(331)和第二曲柄(332)，所述第一曲柄(331)的自由端与从动凸轮(31)活动连接；所述第二曲柄(332)的自由端与主动凸轮(32)固定连接，且所述第一曲柄(331)的长度大于第二曲柄(332)的长度；其中，所述主动凸轮(32)的轮心为制动旋转中心，当所述主动凸轮(32)做圆周运动时，所述从动凸轮(31)通过行程变化曲柄(33)在主动凸轮(32)的带动下进行轴向上下运动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍秀兰，毛金城，鲍伟强，沈宝森，李润声，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42