一种可变形轮履复合式爬杆机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种可变形轮履复合式爬杆机器人，属于爬杆机器人技术领域，其组成主要包括外臂，车架，内臂，内臂电动推杆，外臂电动推杆，内臂旋转电机组件，外臂旋转电机组件，履带模块，电源模块。内、外臂旋转电机组件固接在车架上，内、外臂与其旋转电机连接件铰接，内、外臂电动推杆的两端分别通过虎克铰与车架和内、外臂架体实现铰接，履带模块、电源模块分别布置在车架平台的背面和正面。本发明专利技术的内臂、外臂开合与旋转方便，适应能力强，形态转换容易，爬杆稳定性高，通用性好。通用性好。通用性好。

【技术实现步骤摘要】
一种可变形轮履复合式爬杆机器人


[0001]本专利技术涉及一种爬杆机器人，具体涉及一种可变形轮履复合式爬杆机器人。

技术介绍

[0002]现代社会中，机器人在越来越多的领域中，替代人类从事高危高强度的作业。在高空杆体作业的领域里，由于工作环境恶劣，操作人员的安全难以保障，爬杆机器人应运而生。目前国内外爬杆机器人主要分为轮式、尺蠖式、仿生式，绝大多数的爬杆机器人改装空间小、功能单一、负重能力低，适应性差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于专利技术一款方便改装、易于搭载其它设备且具有平地移动能力的爬杆机器人通用平台，用以解决目前大多数爬杆机器人，平地移动困难和设备搭载空间不足的问题。可变形轮履复合式爬杆机器人具有两种运动形态：爬杆形态和平台形态，机器人可在不同的应用场合下在这两种形态间进行转换。
[0004]本专利技术的目的是以如下方式实现的：一种可变形轮履复合式爬杆机器人，包括两个外臂，车架，两个内臂，两个内臂电动推杆，两个外臂电动推杆，两个内臂旋转电机组件，两个外臂旋转电机组件，履带模块，电源模块；内、外臂旋转电机组件均包括旋转电机和减速器，内、外臂旋转电机组件可驱动内、外臂旋转，从而实现爬杆机器人运动形态的切换。
[0005]所述的内臂与旋转电机连接件铰接，旋转电机连接件与内臂旋转电机组件同轴线连接，内臂旋转电机组件固接在车架上，内臂电动推杆一端与内臂通过第一虎克铰实现铰接，内臂电动推杆的另一端与车架通过第二虎克铰实现铰接，外臂与车架的连接方式与所述的内臂与车架的连接方式相同，所述的履带模块布置在车架平台背面的中央位置，所述的电源模块布置在车架平台的正面，所述的车架平台与车架固接。
[0006]所述的每个内臂均包括内臂架体，两个内臂支撑轮组件，内臂夹持轮机构；所述的内臂夹持轮机构包括内臂夹持轮驱动电机，内臂夹持轮调整电机，内臂夹持轮调整蜗杆，内臂夹持轮调整蜗轮，内臂夹持轮，所述的内臂夹持轮驱动电机与内臂架体通过内臂叉架实现铰接，内臂夹持轮调整蜗轮与内臂叉架同轴线连接，内臂夹持轮调整电机与内臂夹持轮调整蜗杆同轴线连接。所述的内臂夹持轮调整机构，通过蜗杆蜗轮机构实现对内臂夹持轮爬杆角度的调整。
[0007]所述的每个外臂均包括外臂架体，两个外臂支撑轮组件，外臂夹持轮机构；所述的外臂夹持轮机构包括外臂夹持轮调整电机，外臂夹持轮调整蜗杆，外臂夹持轮调整蜗轮，外臂夹持轮，所述的外臂夹持轮与外臂叉架通过法兰轴实现铰接，所述的外臂叉架与外臂夹持轮调整蜗轮同轴线连接，外臂夹持轮调整电机与外臂夹持轮调整蜗杆同轴线连接。所述的外臂夹持轮调整机构，通过蜗杆蜗轮机构实现对外臂夹持轮爬杆角度的调整。
[0008]当爬杆机器人处于平台形态时，所述的车架平台正面设有两个内、外臂的限位挡
块，限定了内、外臂复位后的极限位置，保持车体良好的接地性能。
[0009]车架平台与车架固定连接，履带模块与车架平台固定连接。
[0010]履带电机固定在履带侧板上，履带电机与履带驱动轮同轴连接，履带承重轮与摇臂铰接，摇臂与履带侧板铰接，摇臂与履带侧板连有拉簧，故履带模块具有一定越障能力。
[0011]本专利技术具有以下有益效果：1）本专利技术框架可通过铝方管搭建出本体结构，强度较高，可靠性好，拆卸容易，维修方便；2）本专利技术功能丰富，能够通过旋转内、外臂，实现机器人爬杆形态和平台形态的转换，减少了机器人的占用空间，方便了机器人的运输，而且还可以通过设定程序实现自主爬杆，免去了人工搬运的过程；3）本专利技术的内、外臂和车架均通过电动推杆铰接，具有对不同直径杆体的自适应功能且夹紧力可调，此外机器人具有避震功能的履带模块，可以实现爬杆过程中的越障功能；4）本专利技术的车架平台具备改装空间及搭载可能性，减小了对所搭载设备的尺寸及结构限制，通用性好；5）本专利技术处于爬杆形态时，内臂、外臂夹持轮、履带模块与杆体之间，实现了多点可靠接触，提高了爬杆机器人的爬行稳定性及负重能力。
附图说明
[0012]图1是本专利技术爬杆运动的示意图；图2是本专利技术爬杆形态总装配图；图3是本专利技术爬杆形态俯视图；图4是本专利技术状态转换示意图；图5是本专利技术平台形态总装配图；图6是本专利技术平台形态仰视图；图7是本专利技术外臂装配图；图8是本专利技术外臂夹持轮机构装配图；图9是本专利技术内臂装配图；图10是本专利技术内臂夹持轮机构配图；图11是本专利技术履带模块总装配图；图12是本专利技术履带模块内部结构示意图。附图中，各标号所代表的零部件如下：1—外臂；2—电源模块；3—车架；4—内臂；5—内臂电动推杆；6—外臂电动推杆；7—履带模块；8—外臂旋转电机组件；9—内臂旋转电机组件；10—第二虎克铰；11—旋转电机连接件；12—第一虎克铰；101—外臂架体；102—外臂支撑轮组件；103—外臂夹持轮机构；103
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1—外臂夹持轮调整电机；103
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2—外臂夹持轮调整蜗杆；103
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3—法兰轴；103
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4—外臂叉架；103
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5—外臂夹持轮；103
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6—外臂夹持轮调整蜗轮；301—限位挡块；302—车架平台；401—内臂架体；402—内臂支撑轮组件；403—内臂夹持轮机构；403
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1—内臂夹持轮调整电机；403
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2—内臂夹持轮调整蜗杆；403
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3—内臂夹持轮驱动电机；403
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4—内臂叉架；
403
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5—内臂夹持轮；403
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6—内臂夹持轮调整蜗轮；701—履带侧板；702—履带；703—履带电机；704—履带驱动轮；705—摇臂；706—拉簧；707—履带承重轮。
[0013]具体实施方式
[0014]下面结合附图进一步说明：如附图1～附图12所示，一种可变形轮履复合式爬杆机器人，包括两个外臂1，车架3，两个内臂4，两个内臂电动推杆5，两个外臂电动推杆6，两个内臂旋转电机组件9，两个外臂旋转电机组件8，履带模块7，电源模块2；所述的内臂4与旋转电机连接件11铰接，旋转电机连接件11与内臂旋转电机组件9同轴线连接，内臂旋转电机组件9固接在车架3上，内臂电动推杆5一端与内臂4通过第一虎克铰12实现铰接，内臂电动推杆5的另一端与车架3通过第二虎克铰10实现铰接，外臂1与车架3的连接方式与所述的内臂4与车架3的连接方式相同，所述的履带模块7布置在车架平台302背面的中央位置，所述的电源模块2布置在车架平台302的正面，所述的车架平台302与车架3固接。
[0015]所述的每个内臂4均包括内臂架体401，两个内臂支撑轮组件402，内臂夹持轮机构403；所述的内臂夹持轮机构403包括内臂夹持轮驱动电机403
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3，内臂夹持轮调整电机403
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1，内臂夹持轮调整蜗杆403
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2，内臂夹持轮调整蜗轮403
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6，内臂夹持轮403
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5，所述的内臂夹持轮驱动电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变形轮履复合式爬杆机器人，包括两个外臂（1），车架（3），两个内臂（4），两个内臂电动推杆（5），两个外臂电动推杆（6），两个内臂旋转电机组件（9），两个外臂旋转电机组件（8），履带模块（7），电源模块（2）；其特征在于：所述的内臂（4）与旋转电机连接件（11）铰接，旋转电机连接件（11）与内臂旋转电机组件（9）同轴线连接，内臂旋转电机组件（9）固接在车架（3）上，内臂电动推杆（5）一端与内臂（4）通过第一虎克铰（12）实现铰接，内臂电动推杆（5）的另一端与车架（3）通过第二虎克铰（10）实现铰接，外臂（1）与车架（3）的连接方式与所述的内臂（4）与车架（3）的连接方式相同，所述的履带模块（7）布置在车架平台（302）背面的中央位置，所述的电源模块（2）布置在车架平台（302）的正面，所述的车架平台（302）与车架（3）固接。2.根据权利要求1所述的一种可变形轮履复合式爬杆机器人，其特征在于：所述的每个内臂（4）均包括内臂架体（401），两个内臂支撑轮组件（402），内臂夹持轮机构（403）；所述的内臂夹持轮机构（403）包括内臂夹持轮驱动电机（403
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3），内臂夹持轮调整电机（403
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1），内臂夹持轮调整蜗杆（403
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2），内臂夹持轮调整蜗轮（403
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6），内臂夹持轮（403
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5），所述的内臂夹持轮驱动电机（403
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3）与内臂架体（401）通过内...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐德栋，李景闻，田澳，张东东，程超，闫江涛，晋步，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：