一种攀爬机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种攀爬机器人，解决的技术问题：为了提高起重设备检测自动化水平，减少检测人员的劳动强度，本发明专利技术提供一种起重设备铁塔攀爬机器人，尤其是方形铁塔各个区域攀爬，且具有一定负载能力，可以背负检测设备。采取的技术方案，一种攀爬机器人，包括载物平台、两条多关节腿和两个脚掌，载物平台水平设置，两条多关节腿的顶端均设置在载物平台的背面，两个脚掌分别设置在两条多关节腿的底端。本发明专利技术的有益效果是：本攀爬机器人，可以攀爬方形钢架组成的铁塔，又可以攀爬直径较大的圆形钢管铁塔，理论上可以攀爬任意形状的钢材组成的铁架，且借助电磁吸盘较强的吸力，降低了对钢材表面粗糙度的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种攀爬机器人
本专利技术涉及一种攀爬机器人。
技术介绍
目前机器人已经应用于汽车制作业、物流自动化、医疗、家庭服务、军事、太空和水下探测等方面，并向新的领域拓展。可以在陆地上行走、空中飞行、水下潜行的机器人技术已经非常可靠成熟，但高空攀爬的机器人技术也是研究热点，且有很多方式已申请专利。随着我国港口、建筑、高铁等基础建设发展，起重设备的检测的攀爬机器人逐渐成为热门研究领域，起重设备检验部门迫切需要能代替人工攀爬铁塔进行检测的自动化设备，然而用于起重设备的检测攀爬机器人在国内外市场尚未见到成品。此类攀爬机器人的研究能减轻工人劳动强度，降低高空作业坠落的危险，创造良好的经济效益和社会效益。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，为了提高起重设备检测自动化水平，减少检测人员的劳动强度，本专利技术提供一种起重设备铁塔攀爬机器人，尤其是方形铁塔各个区域攀爬，且具有一定负载能力，可以背负检测设备。为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种攀爬机器人，包括载物平台、两条多关节腿和两个脚掌，载物平台水平设置，两条多关节腿的顶端均设置在载物平台的背面，两个脚掌分别设置在两条多关节腿的底端；两条多关节腿均包括第一舵机单元、第二舵机单元和第三舵机单元，第三舵机单元连接脚掌并驱动脚掌在空间三轴坐标系内的X轴方向来回摆动，第二舵机单元连接第三舵机单元并驱动脚掌在空间三轴坐标系内的Z轴方向来回摆动，第一舵机单元连接第二舵机单元并驱动脚掌在空间三轴坐标系内的Y轴方向来回摆动，第一舵机单元连接载物平台；第一舵机单元包括第一舵机、第一输出法兰、第一“U”型连接件和两个第一“L”型连接件，第一舵机的输出轴水平设置，两个第一“L”型连接件分别对称设置在第一舵机两侧的机壳上且两个第一“L”型连接件均连接载物平台的背面；第一输出法兰设置在第一舵机的输出轴上，第一“U”型连接件的一端连接第一输出法兰，另一端转动连接第一舵机的机壳；第二舵机单元包括第二舵机、第二输出法兰、第二“U”型连接件竖板连接件和横板连接件，第二舵机的输出轴竖直朝下设置，横板连接件固联第一“U”型连接件，竖板连接件的一端与横板连接件的一端固联且竖板连接件与横板连接件垂直设置，竖板连接件固联第二舵机的机壳，第二输出法兰设置在第二舵机的输出轴上，第二“U”型连接件的一端转动连接横板连接件的另一端，第二“U”型连接件的另一端固联第二输出法兰；第三舵机单元包括第三舵机、第三输出法兰、第三“U”型连接件、平板连接件和两个第二“L”型连接件，第三舵机的输出轴水平设置且第三舵机的输出轴与第一舵机的输出轴空间垂直，两个第二“L”型连接件分别对称设置在第三舵机两侧的机壳上且两个第二“L”型连接件均连接平板连接件，平板连接件固联第二“U”型连接件的另一端；第三输出法兰设置在第三舵机的输出轴上，第三“U”型连接件的一端固联第三输出法兰，第三“U”型连接件的另一端转动连接第三舵机的机壳；两个脚掌均为电磁吸盘，电磁吸盘通过第四“U”型连接件固联第三“U”型连接件。本专利技术提供的攀爬机器人，是仿照人的下肢结构设计，包括载物平台、两条多关节腿、电磁吸盘式脚掌，其中多关节腿是由三个舵机驱动。电磁吸盘对钢铁材料具有很强的吸附能力，且结构简单，对吸附表面精度要求不高。由三个舵机连接组成的多关节腿，可以实现前后移动和左右移动，载物平台既可以为关节腿提供安装平台，又能承载起重设备的检测仪器。对本专利技术技术方案的改进，两条多关节腿之间设置间距。对本专利技术技术方案的改进，电磁吸盘上插入方轴，方轴的两端分别连接第四“U”型连接件的两端。本专利技术技术方案中的第一舵机、第二舵机和第三舵机均为外购件，直接购买获得。本专利技术技术方案中的电磁吸盘均为外购件，直接购买获得。本专利技术的有益效果是：本攀爬机器人，可以攀爬方形钢架组成的铁塔，又可以攀爬直径较大的圆形钢管铁塔，理论上可以攀爬任意形状的钢材组成的铁架，且借助电磁吸盘较强的吸力，降低了对钢材表面粗糙度的要求。同时本攀爬机器人除了能攀爬连接在一起的铁架，还可以跨越一定间隙的铁架。附图说明图1为本专利技术技术方案的攀爬机器人的主视图。图2为多关节腿的结构示意图。图3为图2的装配爆炸图。具体实施方式下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。为使本专利技术的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图3和具体实施方式做进一步的描述。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，本实施例中攀爬机器人，包括载物平台A、两条多关节腿B和两个脚掌C，载物平台A水平设置，两条多关节腿B的顶端均设置在载物平台A的背面，两条多关节腿B之间设置间距，两个脚掌C分别设置在两条多关节腿B的底端。如图1所示，两条多关节腿B均包括第一舵机单元1、第二舵机单元2和第三舵机单元3，第三舵机单元3连接脚掌C并驱动脚掌C在空间三轴坐标系内的X轴方向来回摆动，第二舵机单元2连接第三舵机单元3并驱动脚掌C在空间三轴坐标系内的Z轴方向来回摆动，第一舵机单元1连接第二舵机单元2并驱动脚掌C在空间三轴坐标系内的Y轴方向来回摆动，第一舵机单元1连接载物平台A。本实施例中的载物平台A为方形，但其他形状的平台也可，只需要满足为机器人的关节腿提供安装位置即可。本实施例中的多关节腿B为两条，根据实际需要数量上也可以增加或者减少，本实施例以两条为例进一步详细说明。如图2和3所示，第一舵机单元1包括第一舵机11、第一输出法兰12、第一“U”型连接件14和两个第一“L”型连接件13，第一舵机11的输出轴水平设置，两个第一“L”型连接件13分别对称设置在第一舵机11两侧的机壳上且两个第一“L”型连接件13均连接载物平台A的背面；第一输出法兰12设置在第一舵机11的输出轴上，第一“U”型连接件14的一端连接第一输出法兰12并通过螺栓固定，另一端转动连接第一舵机11的机壳。第一舵机11驱动第一“U”型连接件14在空间三轴坐标系内的Y轴方向来回摆动，间隔带动脚掌C在空间三轴坐标系内的Y轴方向来回摆动。如图2和3所示，第二舵机单元2包括第二舵机21、第二输出法兰22、第二“U”型连接件24、竖板连接件23和横板连接件25，第二舵机21的输出轴竖直朝下设置，横板连接件25固联第一“U”型连接件14，竖板连接件23的一端与横板连接件25的一端固联且竖板连接件23与横板连接件25垂直设置，竖板连接件23固联第二舵机21的机壳，第二输出法兰22设置在第二舵机21的输出轴上，第二“U”型连接件24的一端转动连接横板连接件25的另一端，第二“U”型连接件24的另一端固联第二输出法兰22并通过螺栓固定。第二舵机21驱动第二“U”型连接件24在空间三轴坐标系内的Z轴方向来回摆动，间隔带动脚掌C在空间三轴坐标系内的Z轴方向来回摆动。如图2和3所示，第三舵机单元3包括第三舵机31、第三输出法兰32、第三“U”型连接件34、平板连接件35和两个第二“L”型连接件33，第三舵机31的输出轴水平设置且第三舵机31的输出轴与第一舵机11的输出轴空间垂直，两个第二“L”型连接件33分别对称设置在第三舵机31两侧的机壳上且两个第二“L”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种攀爬机器人，其特征在于：包括载物平台(A)、两条多关节腿(B)和两个脚掌(C)，载物平台(A)水平设置，两条多关节腿(B)的顶端均设置在载物平台(A)的背面，两个脚掌(C)分别设置在两条多关节腿(B)的底端；两条多关节腿(B)均包括第一舵机单元(1)、第二舵机单元(2)和第三舵机单元(3)，第三舵机单元(3)连接脚掌(C)并驱动脚掌(C)在空间三轴坐标系内的X轴方向来回摆动，第二舵机单元(2)连接第三舵机单元(3)并驱动脚掌(C)在空间三轴坐标系内的Z轴方向来回摆动，第一舵机单元(1)连接第二舵机单元(2)并驱动脚掌(C)在空间三轴坐标系内的Y轴方向来回摆动，第一舵机单元(1)连接载物平台(A)；第一舵机单元(1)包括第一舵机(11)、第一输出法兰(12)、第一“U”型连接件(14)和两个第一“L”型连接件(13)，第一舵机(11)的输出轴水平设置，两个第一“L”型连接件(13)分别对称设置在第一舵机(11)两侧的机壳上且两个第一“L”型连接件(13)均连接载物平台(A)的背面；第一输出法兰(12)设置在第一舵机(11)的输出轴上，第一“U”型连接件(14)的一端连接第一输出法兰(12)，另一端转动连接第一舵机(11)的机壳；第二舵机单元(2)包括第二舵机(21)、第二输出法兰(22)、第二“U”型连接件(24)竖板连接件(23)和横板连接件(25)，第二舵机(21)的输出轴竖直朝下设置，横板连接件(25)固联第一“U”型连接件(14)，竖板连接件(23)的一端与横板连接件(25)的一端固联且竖板连接件(23)与横板连接件(25)垂直设置，竖板连接件(23)固联第二舵机(21)的机壳，第二输出法兰(22)设置在第二舵机(21)的输出轴上，第二“U”型连接件(24)的一端转动连接横板连接件(25)的另一端，第二“U”型连接件(24)的另一端固联第二输出法兰(22)；第三舵机单元(3)包括第三舵机(31)、第三输出法兰(32)、第三“U”型连接件(34)、平板连接件(35)和两个第二“L”型连接件(33)，第三舵机(31)的输出轴水平设置且第三舵机(31)的输出轴与第一舵机(11)的输出轴空间垂直，两个第二“L”型连接件(33)分别对称设置在第三舵机(31)两侧的机壳上且两个第二“L”型连接件(33)均连接平板连接件(35)，平板连接件(35)固联第二“U”型连接件(24)的另一端；第三输出法兰(32)设置在第三舵机(31)的输出轴上，第三“U”型连接件(34)的一端固联第三输出法兰(32)，第三“U”型连接件(34)的另一端转动连接第三舵机(31)的机壳；两个脚掌(C)均为电磁吸盘(6)，电磁吸盘(6)通过第四“U”型连接件(5)固联第三“U”型连接件(34)。...

【技术特征摘要】
1.一种攀爬机器人，其特征在于：包括载物平台(A)、两条多关节腿(B)和两个脚掌(C)，载物平台(A)水平设置，两条多关节腿(B)的顶端均设置在载物平台(A)的背面，两个脚掌(C)分别设置在两条多关节腿(B)的底端；两条多关节腿(B)均包括第一舵机单元(1)、第二舵机单元(2)和第三舵机单元(3)，第三舵机单元(3)连接脚掌(C)并驱动脚掌(C)在空间三轴坐标系内的X轴方向来回摆动，第二舵机单元(2)连接第三舵机单元(3)并驱动脚掌(C)在空间三轴坐标系内的Z轴方向来回摆动，第一舵机单元(1)连接第二舵机单元(2)并驱动脚掌(C)在空间三轴坐标系内的Y轴方向来回摆动，第一舵机单元(1)连接载物平台(A)；第一舵机单元(1)包括第一舵机(11)、第一输出法兰(12)、第一“U”型连接件(14)和两个第一“L”型连接件(13)，第一舵机(11)的输出轴水平设置，两个第一“L”型连接件(13)分别对称设置在第一舵机(11)两侧的机壳上且两个第一“L”型连接件(13)均连接载物平台(A)的背面；第一输出法兰(12)设置在第一舵机(11)的输出轴上，第一“U”型连接件(14)的一端连接第一输出法兰(12)，另一端转动连接第一舵机(11)的机壳；第二舵机单元(2)包括第二舵机(21)、第二输出法兰(22)、第二“U”型连接件(24)竖板连接件(23)和横板连接件(25)，第二舵机(21)的输出轴竖直朝下设置，横板连接件(25)固联第一“U”型连接件(14...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔吉，张燕超，舒平生，段向军，赵海峰，黄丽娟，成焘，倪珣，石浩然，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32