一种缆索攀爬机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种缆索攀爬机器人，包括：第一攀爬结构、第二攀爬结构、驱动结构；第一攀爬结构和第二攀爬结构均包括抱紧机构，第一攀爬结构上的抱紧机构与第二攀爬结构上的抱紧机构交替抱紧缆索；驱动结构安装在第一攀爬结构与第二攀爬结构之间，驱动结构包括连接组件、动力电机、动力齿轮、传动齿条，连接组件与第一攀爬结构之间相对固定地连接，动力电机与动力齿轮均连接于连接组件，动力电机的动力端与动力齿轮驱动连接，传动齿条固定连接在第二攀爬结构上，动力齿轮与传动齿条相啮合。应用本技术方案能够解决现有技术的桥梁缆索攀爬机器人受到机构关节多、体积大、笨重、负载能力差等条件约束而无法达到工业有效实用的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种缆索攀爬机器人
本专利技术属于机器人设备
，尤其涉及一种缆索攀爬机器人。
技术介绍
桥梁缆索攀爬机器人在国外发展比较早，早在20世纪80年代末期，美国、欧洲一些研究机构相继开发了桥梁缆索攀爬机器人，对于我国的桥梁缆索攀爬机器人的研究现状，桥梁缆索攀爬机器人的发展还相对年轻。在桥梁缆索攀爬机器人中，机械结构是机器人系统的主体，是决定机器人后续相关设计的关键。目前，大部分桥梁缆索攀爬机器人受到机构关节多、体积大、笨重、负载能力差等条件约束：机构关节多，则运动学解耦控制难度高，控制精度无法达标；机器人体积大、笨重，则无法符合缆索作业要求，工业实用水平低；负载能力差，则无法携带足够的检测设备执行巡检任务。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种缆索攀爬机器人，旨在解决现有技术的桥梁缆索攀爬机器人受到机构关节多、体积大、笨重、负载能力差等条件约束而无法达到工业有效实用的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的，一种缆索攀爬机器人，包括：第一攀爬结构和第二攀爬结构，第一攀爬结构与第二攀爬结构相对设置，第一攀爬结构和第二攀爬结构均包括抱紧机构，抱紧机构用于抱紧缆索，且第一攀爬结构上的抱紧机构与第二攀爬结构上的抱紧机构交替抱紧缆索；驱动结构，驱动结构安装在第一攀爬结构与第二攀爬结构之间，其中，驱动结构包括连接组件、动力电机、动力齿轮、传动齿条，连接组件与第一攀爬结构之间相对固定地连接，动力电机与动力齿轮均连接于连接组件，动力电机的动力端与动力齿轮驱动连接以带动动力齿轮正转或反转，传动齿条固定连接在第二攀爬结构上，动力齿轮与传动齿条相啮合。进一步地，抱紧机构包括上抱紧机构、下抱紧机构和连接杆，连接组件固定连接在第一攀爬结构的连接杆上，传动齿条固定连接在第二攀爬结构的连接杆上，上抱紧机构和下抱紧机构均包括支撑半环、驱动装置、传动装置、至少两个摆动臂和与摆动臂一一对应连接的夹紧足掌；上抱紧机构的支撑半环连接在连接杆的第一端，下抱紧机构的支撑半环连接在连接杆的第二端；驱动装置和传动装置均安装在支撑半环上，驱动装置与传动装置驱动连接，摆动臂与传动装置连接以带动夹紧足掌夹紧缆索。进一步地，连接结构包括滑轨、滑块和连接板框，滑轨安装在第二攀爬结构的连接杆上，滑块安装在连接板框上，滑块设有滑槽，该滑槽与滑轨相嵌合，动力电机与动力齿轮均连接于连接板框上，连接板框与第一攀爬结构之间相对固定地连接。进一步地，滑轨包括第一导向滑轨、第二导向滑轨，滑块包括第一导向滑块、第二导向滑块，第一导向滑轨与第二导向滑轨安装在第二攀爬机构的同一个连接杆的相对两侧，第一导向滑块与第一导向滑轨相配合，第二导向滑块与第二导向滑轨相配合。进一步地，缆索攀爬机器人还包括控制器，且驱动结构的数量为两个，两个驱动结构相对设置，控制器安装在其中一个驱动结构的连接组件上，控制器与两个驱动结构的动力电机均电连接以控制两个动力电机同步转动，驱动装置与控制器电连接。进一步地，驱动结构还包括第一位置传感器和第二位置传感器，第一位置传感器设置于第二攀爬结构的连接杆的第一端，第二位置传感器设置于同一连接杆的第二端，第一位置传感器和第二位置传感器均与控制器电连接，且第一位置传感器和第二位置传感器与滑块相配合。进一步地，第一攀爬结构和第二攀爬结构均包括支撑轮结构，每个支撑半环上设置有至少一个支撑轮结构，第一攀爬结构的支撑轮结构与第二攀爬结构的支撑轮结构关于缆索的中心轴线对称设置。进一步地，支撑轮结构包括第一连接座体、第二连接座体、曲拐支撑臂、弹性体和支撑轮组件，第一连接座体与第二连接座体均连接于支撑半环，曲拐支撑臂的曲拐部连接于第一连接座体，弹性体的第一端连接于第二连接座体，弹性体的第二端连接于曲拐支撑臂的第一端部，支撑轮组件安装于曲拐支撑臂的第二端部。进一步地，支撑轮组件包括曲拐轮座、第一支撑轮和第二支撑轮，曲拐轮座的曲拐部可转动地连接于曲拐支撑臂的第二端部，第一支撑轮连接于曲拐轮座的第一端，第二支撑轮连接于曲拐轮座的第二端。进一步地，缆索攀爬机器人还包括检测装置，至少一个上抱紧机构的支撑半环上安装有检测装置，检测装置与控制器电连接。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术采用模仿树懒爬行方式进行仿生物设计，只需通过相应的抱紧机构对缆索进行交替抱紧即可确保整个缆索攀爬机器人稳固在缆索上进行爬行，相对于现有的缆索攀爬机器人减少了众多关节结构的设计组成，实现了缆索攀爬机器人的小型化设计，并且在缆索攀爬机器人沿缆索爬行的过程中，通过相应的抱紧机构对缆索进行交替抱紧缆索而提升了机器人在攀爬过程中的负载能力。附图说明图1是本专利技术实施例的缆索攀爬机器人的装配结构的第一视角的结构示意图；图2是本专利技术实施例的缆索攀爬机器人的装配结构的第二视角的结构示意图；图3是本专利技术实施例的缆索攀爬机器人中驱动结构与连接杆的第一视角的分解结构示意图；图4是本专利技术实施例的缆索攀爬机器人中驱动结构与连接杆的第二视角的分解结构示意图；图5是本专利技术实施例的缆索攀爬机器人的上抱紧机构或者下抱紧机构的装配结构的第一视角的示意图；图6是本专利技术实施例的缆索攀爬机器人的上抱紧机构或者下抱紧机构的装配结构的第二视角的示意图；图7是本专利技术实施例的缆索攀爬机器人中的支撑轮结构的装配结构示意图。在附图中，各附图标记表示：101、第一攀爬结构；102、第二攀爬结构；10、抱紧机构；20、驱动结构；21、连接组件；22、动力电机；23、动力齿轮；24、传动齿条；26、减速器；11、上抱紧机构；12、下抱紧机构；13、连接杆；111、支撑半环；112、驱动装置；113、传动装置；114、摆动臂；115、夹紧足掌；211、滑轨；212、滑块；213、连接板框；2111、第一导向滑轨；2112、第二导向滑轨；2121、第一导向滑块；2122、第二导向滑块；2131、第一框板；2132、第二框板；2133、第三框板；2134、固定连接架；30、支撑轮结构；31、第一连接座体；32、第二连接座体；33、曲拐支撑臂；34、弹性体；35、支撑轮组件；351、曲拐轮座；352、第一支撑轮；353、第二支撑轮；40、检测装置；1131、传动蜗杆；1132、传动蜗轮。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至图4所示，本实施例的缆索攀爬机器人包括第一攀爬结构101、第二攀爬结构102和驱动结构20，第一攀爬结构101与第二攀爬结构102相对设置，第一攀爬结构101和第二攀爬结构102均包括抱紧机构10，抱紧机构10用于抱紧缆索，且第一攀爬结构101上的抱紧机构10与第二攀爬结构102上的抱紧机构10交替抱紧缆索，驱动结构20安装在第一攀爬结构101与第二攀爬结构102之间，其中，驱动结构20包括连接组件21、动力电机22、动力齿轮23、传动齿条24，连接组件21与第一攀爬结构101之间相对固定地连接，动力电机22与动力齿轮23均连接于连接组件21，动力电机22的动力端与动力齿轮23驱动连接以带动动力齿轮23正转或反转，传动齿条24固定连接在第二攀爬结构102上，动力齿轮23与传动齿条24本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缆索攀爬机器人，其特征在于，包括：第一攀爬结构(101)和第二攀爬结构(102)，所述第一攀爬结构(101)与所述第二攀爬结构(102)相对设置，所述第一攀爬结构(101)和所述第二攀爬结构(102)均包括抱紧机构(10)，所述抱紧机构(10)用于抱紧缆索，且所述第一攀爬结构(101)上的抱紧机构(10)与所述第二攀爬结构(102)上的抱紧机构(10)交替抱紧所述缆索；驱动结构(20)，所述驱动结构(20)安装在所述第一攀爬结构(101)与所述第二攀爬结构(102)之间，其中，所述驱动结构(20)包括连接组件(21)、动力电机(22)、动力齿轮(23)、传动齿条(24)，所述连接组件(21)与所述第一攀爬结构(101)之间相对固定地连接，所述动力电机(22)与所述动力齿轮(23)均连接于所述连接组件(21)，所述动力电机(22)的动力端与所述动力齿轮(23)驱动连接以带动所述动力齿轮(23)正转或反转，所述传动齿条(24)固定连接在所述第二攀爬结构(102)上，所述动力齿轮(23)与所述传动齿条(24)相啮合。

【技术特征摘要】
1.一种缆索攀爬机器人，其特征在于，包括：第一攀爬结构(101)和第二攀爬结构(102)，所述第一攀爬结构(101)与所述第二攀爬结构(102)相对设置，所述第一攀爬结构(101)和所述第二攀爬结构(102)均包括抱紧机构(10)，所述抱紧机构(10)用于抱紧缆索，且所述第一攀爬结构(101)上的抱紧机构(10)与所述第二攀爬结构(102)上的抱紧机构(10)交替抱紧所述缆索；驱动结构(20)，所述驱动结构(20)安装在所述第一攀爬结构(101)与所述第二攀爬结构(102)之间，其中，所述驱动结构(20)包括连接组件(21)、动力电机(22)、动力齿轮(23)、传动齿条(24)，所述连接组件(21)与所述第一攀爬结构(101)之间相对固定地连接，所述动力电机(22)与所述动力齿轮(23)均连接于所述连接组件(21)，所述动力电机(22)的动力端与所述动力齿轮(23)驱动连接以带动所述动力齿轮(23)正转或反转，所述传动齿条(24)固定连接在所述第二攀爬结构(102)上，所述动力齿轮(23)与所述传动齿条(24)相啮合。2.如权利要求1所述的缆索攀爬机器人，其特征在于，所述抱紧机构(10)包括上抱紧机构(11)、下抱紧机构(12)和连接杆(13)，所述连接组件(21)固定连接在所述第一攀爬结构(101)的连接杆(13)上，所述传动齿条(24)固定连接在所述第二攀爬结构(102)的连接杆(13)上，所述上抱紧机构(11)和所述下抱紧机构(12)均包括支撑半环(111)、驱动装置(112)、传动装置(113)、至少两个摆动臂(114)和与所述摆动臂(114)一一对应连接的夹紧足掌(115)；所述上抱紧机构(11)的所述支撑半环(111)连接在所述连接杆(13)的第一端，所述下抱紧机构(12)的所述支撑半环(111)连接在所述连接杆(13)的第二端；所述驱动装置(112)和所述传动装置(113)均安装在所述支撑半环(111)上，所述驱动装置(112)与所述传动装置(113)驱动连接，所述摆动臂(114)与所述传动装置(113)连接以带动所述夹紧足掌(115)夹紧所述缆索。3.如权利要求2所述的缆索攀爬机器人，其特征在于，所述连接组件(21)包括滑轨(211)、滑块(212)和连接板框(213)，所述滑轨(211)安装在所述第二攀爬结构(102)的连接杆(13)上，所述滑块(212)安装在所述连接板框(213)上，所述滑块(212)设有滑槽，该滑槽与所述滑轨(211)相嵌合，所述动力电机(22)与所述动力齿轮(23)均连接于所述连接板框(213)上，所述连接板框(213)与所述第一攀爬结构(101)之间相对固定地连接。4.如权利要求3所述的缆索攀爬机器人，其特征在于，所述滑轨(211)包括第一导向滑轨(2111)、第二导向滑轨(2112)，所述滑块(212)包括第一导向滑块(212...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宁，郑振粮，元小强，
申请(专利权)人：香港中文大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东,44