一种扶柄攀爬机器人柔性行走四肢制造技术

本发明专利技术提供了一种扶柄攀爬机器人柔性行走四肢，包括：载具；对称设置于所述载具前端的前肢部；对称设置于所述载具后端的后肢部；其中，所述前肢部由掌臂里侧的感应区、前肢掌、柔性伸缩机构、掌指、第一步进电机、和第二步进电机顺序连接组成，且所述第二步进电机与载具的底盘通过铰链相连接；所述后肢部包括第三步进电机、第四步进电机、后肢体、后肢、前肢、前肢体组成，且所述第三步进电机与载具的底盘通过铰链相连接。

【技术实现步骤摘要】
一种扶柄攀爬机器人柔性行走四肢
本专利技术涉及一种扶柄攀爬机器人柔性行走四肢。
技术介绍
国家大发展，电力需先行。我国输电线路总长从现有125万千米将增长到2020年159万千米，按现行档距L＝400m保守计，需设铁塔172万个。而目前，为高压、超高压和特高压输电线路塔架连接的检修(绝缘子情况、电缆连接、夹板情况等及其修护)采用人工攀爬至十数米-数十米的塔端进行相应的操作，作业完成后再爬下返回地面。此种作业不仅对作业者的业务水平有较高要求，而且对其体能和身心状况提出挑战；更为严重的是，在攀爬过程中、在检修过程中，一旦作业者出现失误或身心状况出现异常，则作业者即置生命于危险之中。不论从管理层面、技术操作层面，抑或是最起码的人身安全层面，均强烈要求、迫切呼唤作业者基本生命安全保障技术装备的早日到来。本专利技术基于攀爬标准高压输电塔架机器人，运用壁虎式爬行原理，通过脚手扶把和载具将安全索与连接器输送至塔端并与塔架指定位置的受连接器可靠连接，设计智能寻的、可伸缩肢长、伪目标剔、自动可靠抓取和转臂爬行的四肢。它与载具、安全索、连接器和智能控制一起，为高压输电线路塔架连接检修提供操作者攀爬和作业基本生命安全保障。
技术实现思路
本专利技术提供了一种扶柄攀爬机器人柔性行走四肢，可以有效解决上述问题。本专利技术是这样实现的：一种扶柄攀爬机器人柔性行走四肢，其特征在于，包括：载具；对称设置于所述载具前端的前肢部；对称设置于所述载具后端的后肢部；其中，所述前肢部由掌臂里侧的感应区、前肢掌、柔性伸缩机构、掌指、第一步进电机、和第二步进电机顺序连接组成，且所述第二步进电机与载具的底盘通过铰链相连接；所述后肢部包括第三步进电机、第四步进电机、后肢体、后肢、前肢、前肢体组成，且所述第三步进电机与载具的底盘通过铰链相连接。本专利技术的有益效果是：运用壁虎式爬行原理，通过脚手扶柄和载具将安全索与连接器输送至塔端并与塔架指定位置的受连接器可靠连接，设计智能寻的、可伸缩肢长、伪目标剔、自动可靠抓取和转臂爬行的四肢。它与载具、安全索、连接器和智能控制一起，为高压输电线路塔架连接检修提供操作者攀爬和作业基本生命安全保障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施例提供的扶柄攀爬机器人柔性行走四肢的工作环境的结构示意图。图2是本专利技术实施例提供的扶柄攀爬机器人柔性行走四肢的前肢部的结构示意图。图3是本专利技术实施例提供的扶柄攀爬机器人柔性行走四肢的后肢部的结构示意图。图4是本专利技术实施例提供的扶柄攀爬机器人柔性行走四肢的柔性伸缩机构的结构示意图。图5是本专利技术实施例提供的扶柄攀爬机器人柔性行走四肢的感应区敏感元件的W型分布的示意图。图6是本专利技术实施例提供的扶柄攀爬机器人柔性行走四肢的扶柄中心与抓握中心的重合和非规则扶柄间距b的示意图。图7是本专利技术实施例提供的扶柄攀爬机器人柔性行走四肢的掌指的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。参照图1所示，扶手攀爬机器人工作环境受连接器00、前肢01、载具02、后肢03、安全锁具04、机器人出发/返回平台05、骨架06、扶手07。参照图2-3所示，一种扶柄攀爬机器人柔性行走四肢，包括：载具02；对称设置于所述载具02前端的前肢部01；对称设置于所述载具02后端的后肢部03；其中，所述前肢部01由掌臂里侧的感应区10、前肢掌11、柔性伸缩机构12、掌指13、第一步进电机14、和第二步进电机15顺序连接组成，且所述第二步进电机15与载具的底盘31通过铰链相连接；所述后肢部03包括第三步进电机32、第四步进电机33、后肢体34、后肢35、前肢36、前肢体37组成，且所述第三步进电机32与载具的底盘31通过铰链相连接。在步进电机驱动下，前肢体37和后肢体34同时分别绕扶柄1和扶柄2从相对水平角度β逆时针转过(180-2β)度角，推动载具的底盘31向前移动L/2，或向前移动：M＝L/2＝2qcosβ(1)在XOZ平面内，载具上任意一点的位移与速度为加速度为所述柔性伸缩机构12包括：传感区分割41；敏感元件42；前锁定器43；丝杠螺母机构44；止转键441；后锁定器45；肢罩46；连接器461；第五步进电机47；电源线缆48；第六步进电机49；掌指491；扶柄492；感应区493。请参见图5，传感器分布设计，在w×m区域上，划分为足够数量的一定长宽的细小区片41，在每个小区片上设置敏感元件42.保证w>b(6)式中，b为同侧相邻两非规则分布扶柄最小中心距。取W＝b+60当取w长度上划分t个细小区片时，若以长度n敏感元件布局，且以敏感元件中心为指定提取位置，则检测密度为Ds＝w/t(7)由于每个敏感元件长度n大于所划分的细小区片长度k，则在整个w×m区域上均能检测到前方目标扶柄的圆柱母线，而每一个与圆柱母线相接触的敏感元件的几何中心，视为扶柄母线接触点的位置，见图6。掌指的抓合与释放70扶柄；71肢感应区；711锁楔；712齿轮；72掌敏感元件；721传动齿条；73步进电机；731齿条导向装置；74转轴；75载具底盘；76指上敏感元件；77指设计抓握手(脚)掌时，其握力应趋于一致(均匀)，具有自动对中的补偿功能，以消除在探测和寻的过程中敏感元件有限分布、具有一定误差的情况。请参见图7，图7为掌指13组成与布局。由所述掌指13由掌72、指77、掌上和指上敏感元件、转轴74、步进电机73等组成。掌设计...

【技术保护点】
1.一种扶柄攀爬机器人柔性行走四肢，其特征在于，包括：/n载具；/n对称设置于所述载具前端的前肢部；/n对称设置于所述载具后端的后肢部；/n其中，所述前肢部由掌臂里侧的感应区、前肢掌、柔性伸缩机构、掌指、第一步进电机、和第二步进电机顺序连接组成，且所述第二步进电机与载具的底盘通过铰链相连接；/n所述后肢部包括第三步进电机、第四步进电机、后肢体、后肢、前肢、前肢体组成，且所述第三步进电机与载具的底盘通过铰链相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种扶柄攀爬机器人柔性行走四肢，其特征在于，包括：
载具；
对称设置于所述载具前端的前肢部；
对称设置于所述载具后端的后肢部；
其中，所述前肢部由掌臂里侧的感应区、前肢掌、柔性伸缩机构、掌指...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾立志，宋金玲，顾春阳，高善平，马金东，许建民，黄娥慧，张河健，
申请(专利权)人：泉州信息工程学院，
类型：发明
国别省市：福建;35