一种多自由度、多段式智能爬管机器人制造技术

本实用新型专利技术属于智能机器人领域，具体涉及一种多自由度、多段式智能爬管机器人，通过舵机一以及伺服电机二调整夹爪一到合适角度，伺服电机一通过圆柱直齿轮一、圆柱直齿轮二、蜗杆、蜗轮、动力轴、凸轮带动四根连杆可实现夹爪一的夹紧与松开动作，与现有技术相比，本实用新型专利技术控制简单、体积小、结构轻巧灵便，可适应不同管径、角度大、U型的管道等工作环境，可在恶劣、复杂环境下工作，且安全可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度、多段式智能爬管机器人
：本技术属于智能机器人领域，具体涉及一种多自由度、多段式智能爬管机器人。
技术介绍
：目前很多大城市标志性的建筑、桥梁吊索、大型电线塔架、卫星发射天线等都是由钢管、角铁等管状零件构成，另外，由于管道连接、工程建设以及运输等需要，需要改变管道的截面形状或者管道的弯曲组合，因此需要这种多自由度、多段式智能爬管机器人。对其进行检查与维修时是一件非常艰巨又危险的任务，人工检查与维修存在巨大的风险，所以攀爬机器人在此处就发挥着重要的作用。攀爬机器人主要涉及机械结构、自动控制、通信、多传感器信息融合、电源技术等多个领域。目前，大部分巡检机器人受到机构关节复杂、体积大、笨重、负载能力差等条件制约；机构关节复杂，控制难度高，无法保证控制精度；机器人体积大，笨重，无法符合拉索作业要求，工业实用水平低；负载能力差则无法携带足够电源及检测设备，无法长时间执行巡检任务。此外，现有攀爬机器人在适应不同管径时，需要人工进行调整。且在遇到角度大以及变径、带有U型的管道、绳索时攀爬难度大等问题，所以有必要设计一种能在构架上爬行的多自由度、多段智能爬管机器人。
技术实现思路
：为解决上述技术问题，本技术一种多自由度、多段式智能爬管机器人，包括：凸轮，圆柱直齿轮一，圆柱直齿轮二，动力轴，舵机一，舵机旋转支架一，俯仰连接板，伺服电机二，舵机二，中间连接板，伺服电机三，旋转连接板，伺服电机四，舵机旋转支架二，舵机三，所述舵机旋转支架一底面一端设有舵机一，所述舵机一与夹爪一连接，所述舵机旋转支架一中间设有俯仰连接板,顶端为开口三角体，所述开口三角体开口处与中间连接板，所述舵机旋转支架一侧面设有伺服电机二，所述伺服电机二表面设有支撑杆，所述支撑杆穿过俯仰连接板，所述支撑杆另一端设有舵机二，所述舵机二在中间连接板内，所述中间连接板侧面旋转连接板，所述旋转连接板内侧面设有支撑杆，所述支撑杆另一端设有伺服电机三，所述伺服电机三中间设有旋转连接板，所述旋转连接板另一端内侧面设有舵机旋转支架二，所述舵机旋转支架二侧面设有伺服电机四，所述伺服电机四中间设有旋转连接板，所述旋转连接板外侧面设有舵机三，所述舵机三与夹爪二连接。进一步技术方案，所述夹爪一和夹爪二为相同结构，所述夹爪一包括动力轴、蜗轮、夹爪叶片和夹爪支架，所述动力轴中间设有蜗轮，所述动力轴两端对称设有凸轮，所述蜗轮下方设有齿合蜗杆，所述蜗杆中间设有圆柱直齿轮二，所述圆柱直齿轮二上方设有齿合圆柱直齿轮一，所述圆柱直齿轮一中间设有垂直伺服电机一，所述凸轮分别与连杆连接，所述连杆分别与夹爪叶片连接，所述夹爪叶片中间设有通过销钉固定的夹爪支架，所述夹爪叶片圆弧内侧面设有塑胶件。与现有技术相比，本技术的有益效果：控制简单。体积小、结构轻巧灵便，可适应不同管径、角度大、U型的管道等工作环境。可在恶劣、复杂环境下工作，且安全可靠性高。附图说明：附图用来提供对本技术进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术专利整体外形正视图；图2为本技术专利的连接部位正视图；图3为本技术专利中的夹爪正视图；图4为本技术专利中的夹爪右视图；图中：1.夹爪一，2.俯仰旋转机构，3.夹爪二，4.俯仰连接板，5.中间连接板，6.旋转连接板，7.舵机旋转支架一，8.伺服电机二，9.伺服电机四，10.舵机一，11.舵机二，12.伺服电机三，13.舵机旋转支架二，14.舵机三，15.夹爪叶片，16.夹爪支架，17.连杆，18.伺服电机一，19.塑胶件，20.销钉，21.蜗轮，22.蜗杆，23.凸轮，24.动力轴，25.圆柱直齿轮一，26.圆柱直齿轮二。具体实施方式：如图所示，一种多自由度、多段式智能爬管机器人，包括：凸轮23，圆柱直齿轮一25，圆柱直齿轮二26，动力轴24，舵机一10，舵机旋转支架一7，俯仰连接板4，伺服电机二8，舵机二11，中间连接板5，伺服电机三12，旋转连接板6，伺服电机四9，舵机旋转支架二13，舵机三14。所述舵机旋转支架一7底面一端设有舵机一10，所述舵机一10与夹爪一1连接，所述舵机旋转支架一7中间设有俯仰连接板4,所述俯仰连接板4为矩形，顶端为开口三角体，所述开口三角体开口处与中间连接板5，所述舵机旋转支架一7侧面设有伺服电机二8，所述伺服电机二8表面设有支撑杆，所述支撑杆穿过俯仰连接板4，所述支撑杆另一端设有舵机二11，所述舵机二11在中间连接板5内，所述中间连接板5侧面旋转连接板6，所述旋转连接板6内侧面设有支撑杆2，所述支撑杆2另一端设有伺服电机三12，所述伺服电机三12中间设有旋转连接板6，所述旋转连接板6另一端内侧面设有舵机旋转支架二13，所述舵机旋转支架二13侧面设有伺服电机四9，所述伺服电机四中间设有旋转连接板6，所述旋转连接板6外侧面设有舵机三14，所述舵机三14与夹爪二3连接，所述夹爪包括夹爪一1和夹爪二3，所述夹爪一1和夹爪二3为相同结构，所述夹爪一1包括动力轴24、蜗轮21、夹爪叶片15和夹爪支架16，所述动力轴24中间设有蜗轮21，所述动力轴24两端对称设有凸轮23，所述蜗轮21下方设有齿合蜗杆22，所述蜗杆22中间设有圆柱直齿轮二26，所述圆柱直齿轮二26上方设有齿合圆柱直齿轮一25，所述圆柱直齿轮一25中间设有垂直伺服电机一18，所述凸轮23分别与连杆17连接，所述连杆17分别与夹爪叶片15连接，所述夹爪叶片15中间设有通过销钉20固定的夹爪支架16，所述夹爪叶片15圆弧内侧面设有塑胶件19，所述塑胶件19为橡胶材质，防滑耐磨。工作原理：所述舵机一10以及伺服电机二8调整夹爪一1到合适角度，所述伺服电机一18通过圆柱直齿轮一25、圆柱直齿轮二26、蜗杆22、蜗轮21、动力轴24、凸轮带动四根连杆可实现夹爪一1的夹紧与松开动作。攀爬工作过程：当爪一1夹紧管道时，所述俯仰连接板4通过舵机二11升高夹爪二3的高度，所述旋转连接板6通过伺服电机三12可以360°旋转以适应狭窄的空间，所述夹爪二3通过伺服电机四9、舵机三14可调节到另外一个位置，所述伺服电机一18通过圆柱直齿轮一25、圆柱直齿轮二25、蜗杆22、蜗轮21、动力轴24、凸轮带动另外四根连杆可实现夹爪二3的夹紧与松开动作，夹爪二夹紧管道后，所述夹爪一1通过伺服电机一18通过圆柱直齿轮一25、圆柱直齿轮二26、蜗杆22、蜗轮21、动力轴24、凸轮带动四根连杆，使得夹爪一1松开管道，夹爪一松开管道时，所述舵机二11调节爪一1的高度，通过舵机一10调整夹爪一1的角度，以便爪一1可以夹紧管道，爪二3重复爪一1的动作可使得爬管机器人可以持续上爬。下降工作过程：当爪一1夹紧管道时，所述俯仰连接板4通过舵机二11向下降低夹爪二3的高度，所述旋转连接板6通过伺服电机三12可以360°旋转以适应狭窄的空间，所述夹爪二3通过伺服电机四9、舵机三12可调节到合适的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多自由度、多段式智能爬管机器人，其特征在于，包括：凸轮，圆柱直齿轮一，圆柱直齿轮二，动力轴，舵机一，舵机旋转支架一，俯仰连接板，伺服电机二，舵机二，中间连接板，伺服电机三，旋转连接板，伺服电机四，舵机旋转支架二，舵机三，/n所述舵机旋转支架一底面一端设有舵机一，所述舵机一与夹爪一连接，所述舵机旋转支架一中间设有俯仰连接板,顶端为开口三角体，所述开口三角体开口处与中间连接板，所述舵机旋转支架一侧面设有伺服电机二，所述伺服电机二表面设有支撑杆，所述支撑杆穿过俯仰连接板，所述支撑杆另一端设有舵机二，所述舵机二在中间连接板内，所述中间连接板侧面旋转连接板，所述旋转连接板内侧面设有支撑杆，所述支撑杆另一端设有伺服电机三，所述伺服电机三中间设有旋转连接板，所述旋转连接板另一端内侧面设有舵机旋转支架二，所述舵机旋转支架二侧面设有伺服电机四，所述伺服电机四中间设有旋转连接板，所述旋转连接板外侧面设有舵机三，所述舵机三与夹爪二连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多自由度、多段式智能爬管机器人，其特征在于，包括：凸轮，圆柱直齿轮一，圆柱直齿轮二，动力轴，舵机一，舵机旋转支架一，俯仰连接板，伺服电机二，舵机二，中间连接板，伺服电机三，旋转连接板，伺服电机四，舵机旋转支架二，舵机三，
所述舵机旋转支架一底面一端设有舵机一，所述舵机一与夹爪一连接，所述舵机旋转支架一中间设有俯仰连接板,顶端为开口三角体，所述开口三角体开口处与中间连接板，所述舵机旋转支架一侧面设有伺服电机二，所述伺服电机二表面设有支撑杆，所述支撑杆穿过俯仰连接板，所述支撑杆另一端设有舵机二，所述舵机二在中间连接板内，所述中间连接板侧面旋转连接板，所述旋转连接板内侧面设有支撑杆，所述支撑杆另一端设有伺服电机三，所述伺服电机三中间设有旋转连接板，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32