一种攀爬机器人用夹爪制造技术

本发明专利技术属于电力作业攀爬机器人技术领域，具体涉及一种攀爬机器人用夹爪。本发明专利技术包括包括固定座以及夹持端，夹持端由两根对称的爪杆配合形成，爪杆可沿配套的旋转滑套的轴向作直线往复动作，旋转滑套再通过铅垂铰接座铰接于固定座上；固定座包括下安装板，下安装板正上方布置推拉板，各爪杆的尾端处铅垂推拉轴的两轴端分别配合下安装板处定向槽与推拉板处引导槽；推拉板可产生垂直铅垂推拉轴方向的水平往复动作；本固定座还包括V型块。本发明专利技术可实现沿角钢塔的攀爬过程中的力封闭性和形状封闭性，从而有效确保攀爬机器人的攀爬作业的动作稳定性及动作可靠性，以便能大大节省人力巡检成本，提高检修效率，并保障输电系统安全可靠运行。运行。运行。

【技术实现步骤摘要】
一种攀爬机器人用夹爪


[0001]本专利技术属于电力作业攀爬机器人
，具体涉及一种攀爬机器人用夹爪。

技术介绍

[0002]电力的稳定、安全是促进各行各业发展的基本保障，在我国，输电角钢塔数量多、分布广，且长期显露于野外环境甚至多尘强风高湿的恶劣环境下。传统方式下，需由检修人员背负检修设备沿脚钉侧攀爬角钢塔，逐步挂接安全绳防坠，导致巡检周期长，攀爬危险性大，工作效率低。因此，适用于角钢塔的攀爬机器人应运而生，并逐渐衍生出各种形态结构的攀爬种类，如蛇形机器人、轮式机器人及尺蠖式机器人等。无论是何种机器人，在加载工作部后，其整体质量均极大，这就对机器人的攀登可靠性提出了严峻考验。由于机器人自身质量的巨大化，现有的普通夹爪已经无法满足实际夹持需求，亟待开发出一种新型的夹爪结构，以满足现有角钢塔用攀爬机器人的工作需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供结构合理紧凑的一种攀爬机器人用夹爪，本专利技术可实现沿角钢塔的攀爬过程中的力封闭性和形状封闭性，从而有效确保攀爬机器人的攀爬作业的动作稳定性及动作可靠性，以便能大大节省人力巡检成本，提高检修效率，并保障输电系统安全可靠运行。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0005]一种攀爬机器人用夹爪，其特征在于包括固定座以及布置于固定座前方的用于直接夹持角钢的夹持端，所述夹持端由两根对称的爪杆配合形成，各爪杆的首端构成用于定位角钢对应槽边的配合端，各爪杆的尾端分别穿过一组旋转滑套，从而使相应爪杆可沿配套的旋转滑套的轴向作直线往复动作，所述旋转滑套再通过铅垂铰接座铰接于固定座上；所述固定座包括水平设置的下安装板，下安装板的上板面凹设有定向槽，定向槽外形呈由固定座后端向固定座前端口部逐渐外扩的“八”字状，下安装板正上方布置推拉板，推拉板的下板面凹设有“一”字状的引导槽，各爪杆的尾端布置铅垂推拉轴，铅垂推拉轴的两轴端分别配合所述定向槽与引导槽，从而使得铅垂推拉轴的两轴端可在所述定向槽与引导槽内作同步的滑轨导向动作；推拉板通过水平驱动组件驱动从而产生垂直铅垂推拉轴方向的水平往复动作，且引导槽的槽长方向垂直于推拉板的水平动作方向；所述固定座还包括槽长方向铅垂布置且槽口朝向角钢所在方向的V型块，V型块的槽底线构成用于配合角钢的棱边的配合线， V型块的两槽面构成用于配合角钢的两槽面的配合面；所述V型块布置于夹持端所围合形成的区域内。
[0006]优选的，所述水平驱动组件包括由推拉滑块及推拉丝杆配合形成的丝杆滑块机构，所述推拉滑块的底端固定在推拉板的上板面处，推拉丝杆水平向固定座后方延伸并与推拉电机的输出轴间构成动力配合。
[0007]优选的，所述固定座还包括上安装板，所述上安装板与下安装板间通过后安装板
彼此衔接，从而形成开口朝向角钢所在方向的方槽状结构；上安装板的下板面处布置导向杆，推拉滑块的顶端凹设有可供导向杆穿过的配合槽，所述推拉滑块与导向杆间构成导轨滑块配合。
[0008]优选的，所述推拉电机通过定位块固定于上安装板的尾端处，后安装板上贯穿设置有可供推拉丝杆穿过的避让孔；
[0009]优选的，V型块的顶端及底端均布置有用于感应角钢到位信息的触动开关，每组触动开关均包括成对设置的一组子滚轮开关，
[0010]优选的，V型块的槽腔内布置有用于感应角钢外槽面的到位信息的压力开关。
[0011]优选的，所述压力开关为滚珠式压力开关；各压力开关沿V型块的槽长方向在槽腔内依序间隔均布。
[0012]优选的，所述爪杆包括插接在四方套筒状的旋转滑套内的滑动杆以及螺纹配合在滑动杆顶端处的抓取杆；所述滑动杆上凹设有导向凹槽，所述导向凹槽与旋转滑套套腔内布置的导向凸棱间形成滑轨导向配合。
[0013]优选的，所述铅垂推拉轴为两根且同轴的分置于爪杆尾端的上部及下部处；两根铅垂推拉轴的相应轴端布置有便于与所述定向槽及引导槽间形成滚动配合的滚动轴承。
[0014]优选的，所述“一”字状的引导槽由两组水平子槽体沿推拉板长度方向依序排布形成，每组水平子槽体对应配合位于爪杆尾端处的一组铅垂推拉轴。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]1)、在传统的尺蠖式机器人的结构基础上，通过专门设计夹爪，从而实现沿角钢塔的攀爬过程中的力封闭性和形状封闭性，进而有效确保攀爬作业的动作稳定性及动作可靠性，以便能大大节省人力巡检成本，提高检修效率，并保障输电系统安全可靠运行。
[0017]对于夹爪的夹持端而言，一方面需要其有稳定的夹持力，从而可在夹持角钢时具备可靠的力封闭性及形状封闭性；另一方面，由于角钢外形的特殊性，夹持端又需要有足够的张开区域，从而满足对角钢的包覆式夹持需求。有鉴于此，本专利技术提供了通过爪杆、旋转滑套及固定座而形成的夹持端构造，实际操作时，通过水平驱动组件的动作来带动推拉板前行，推拉板处引导槽则推动爪杆处铅垂推拉轴，使得爪杆在沿旋转滑套前行时同时沿铅垂推拉轴产生滑移动作；与此同时，由于爪杆处铅垂推拉轴又同时与“八”字状的定向槽形成滑轨配合，因此爪杆在前行的同时由因定向槽的槽向作用而产生外移动作；又因铰接于固定座处的旋转滑套的存在，爪杆的尾端被推动产生向前向外的斜向动作，旋转滑套则强行限制爪杆仅产生沿旋转滑套的前行及铰接动作，此时爪杆形成的外张的复合动作。两组爪杆彼此同步产生复合式的外张动作，其张开角度相交常规夹爪而言开口更大，更利于夹持角钢这类形状特异的主材，同时一旦夹持后收紧时，配合V型块进行双向夹紧，其收紧力和夹持稳定性也更高，更能可靠的承载质量巨大的主机沿角钢产生前移动作，成效显著。
[0018]2)、对于V型块而言，其功能在于当两组爪杆向内收紧并夹拉角钢的两槽边时，V型块的槽腔能吻合的向外抵紧角钢的外槽面乃至棱线，从而实现了相向夹紧效果，以显著提升相对角钢的夹持可靠性。当角钢的外槽面接触触动开关处的子滚轮开关时，子滚轮开关受压并发出信号；同时，当角钢的外槽面接触压力开关时，压力开关也会发出到位信号。只有上述两组到位信号均确认到位时，主机处控制单元才会明确当前夹爪确已可靠的夹紧在角钢上，之后才会进行下一步动作，否则会重新夹持一次，进而最大化的保证装置沿角钢塔
行进的可靠性。
[0019]3)、对于水平驱动组件而言，实际使用时可采用诸如电动推杆甚至气动活塞缸等常规驱动方式；同样的，考虑到主机的巨大质量，本专利技术提供了利用推拉电机带动由推拉滑块及推拉丝杆配合形成的丝杆滑块机构，从而实现对推拉板的强力推拉功能。
[0020]4)、对于固定座而言，其主要起到承载爪杆的功能，并可承载一系列驱动件从而用于驱动爪杆产生对应的夹持和松开动作。考虑到丝杆滑块机构在推动推拉板前行时，推拉滑块完全依靠底面配合推拉板，且推拉板完全依靠位于单侧的引导槽施予爪杆尾端巨大的推动力，因此，推拉滑块及推拉板极其容易产生行进动作的不准确或者说是斜向受力状况。为保证推拉板行进的准确性，也是为了确保推拉滑块与推拉丝杆的使用寿命，本专利技术增设了导向杆，且导向杆固定在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种攀爬机器人用夹爪，其特征在于包括固定座(21)以及布置于固定座(21)前方的用于直接夹持角钢的夹持端，所述夹持端由两根对称的爪杆(22)配合形成，各爪杆(22)的首端构成用于定位角钢对应槽边的配合端，各爪杆(22)的尾端分别穿过一组旋转滑套(23)，从而使相应爪杆(22)可沿配套的旋转滑套(23)的轴向作直线往复动作，所述旋转滑套(23)再通过铅垂铰接座(23a)铰接于固定座(21)上；所述固定座(21)包括水平设置的下安装板(21a)，下安装板(21a)的上板面凹设有定向槽(21b)，定向槽(21b)外形呈由固定座(21)后端向固定座(21)前端口部逐渐外扩的“八”字状，下安装板(21a)正上方布置推拉板(21c)，推拉板(21c)的下板面凹设有“一”字状的引导槽(21d)，各爪杆(22)的尾端布置铅垂推拉轴(24)，铅垂推拉轴(24)的两轴端分别配合所述定向槽(21b)与引导槽(21d)，从而使得铅垂推拉轴(24)的两轴端可在所述定向槽(21b)与引导槽(21d)内作同步的滑轨导向动作；推拉板(21c)通过水平驱动组件驱动从而产生垂直铅垂推拉轴(24)方向的水平往复动作，且引导槽(21d)的槽长方向垂直于推拉板(21c)的水平动作方向；所述固定座(21)还包括槽长方向铅垂布置且槽口朝向角钢所在方向的V型块(21e)，V型块(21e)的槽底线构成用于配合角钢的棱边的配合线，V型块(21e)的两槽面构成用于配合角钢的两槽面的配合面；所述V型块(21e)布置于夹持端所围合形成的区域内。2.根据权利要求1所述的一种攀爬机器人用夹爪，其特征在于：所述水平驱动组件包括由推拉滑块(21f)及推拉丝杆(21g)配合形成的丝杆滑块机构，所述推拉滑块(21f)的底端固定在推拉板(21c)的上板面处，推拉丝杆(21g)水平向固定座(21)后方延伸并与推拉电机(21h)的输出轴间构成动力配合。3.根据权利要求2所述的一种攀爬机器人用夹爪，其特征在于：所述固定座(21)还包括上安装板(21i)，所述上安装板(21i)与下安装板(21a)间通过后安装板(21j...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬书军，汪胜和，张金锋，张天忠，刘承志，王道静，何辉，刘大平，黄杰，刘云飞，
申请(专利权)人：合肥中科蓝睿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：