一种变径杆体攀爬机构制造技术

本发明专利技术公开了一种变径杆体攀爬机构，属于爬杆机器人技术领域，其组成包括基座、行走模块、外连接板。行走模块和外连接板均有若干个，每个行走模块都包括两个内连接板、四个气缸、摆动马达、摆动马达连接板、旋转关节、攀爬小车，气缸的缸筒与内连接板铰接，气缸的活塞杆与摆动马达连接板铰接，摆动马达固定在摆动马达连接板上，旋转关节的外圈与摆动马达连接板固接，旋转关节的芯轴一端与摆动马达的输出轴通过键连接，攀爬小车通过螺钉固定在旋转关节的芯轴的另一端。本发明专利技术结构简单、适应性强、承载能力大，可实现不同直径杆体的攀爬。可实现不同直径杆体的攀爬。可实现不同直径杆体的攀爬。

【技术实现步骤摘要】
一种变径杆体攀爬机构


[0001]本专利技术涉及一种爬杆机构，更具体地说，是涉及一种变径杆体攀爬机构。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，人们对于电力、网络、物资等需求越来越高，这就需要电力工作者在高空对电线杆等设备进行定期清洗与维护。他们需要在考虑生命安全的前提下，配合一些大型设备在高空完成工作，不仅存在效率低、耗能高，还有劳动强度大、工人安全受到威胁等问题。爬杆机器人在代替工人进行高空作业领域的发展仍有许多不足，早期的爬杆机器人大多采用凸轮机构，实现机器人在杆体的上下直线运动、旋转运动和螺旋运动。然而由于凸轮机构的不可伸缩性，大多数爬杆机器人只能攀爬等径杆，对于变径杆体的爬行适用性很差。因此设计一种变径杆体的攀爬机构是必要的。例如申请公布号为CN 107031747 A的中国专利技术专利，公开了一种变直径爬杆机器人，通过红外测距感应器将直径变化数据信号传输至单片机，单片机控制电机转动，调节摩擦轮与杆体之间的间隙，但是，该机构控制程序复杂，且在摩擦轮沿杆体进行旋转或螺旋运动时，摩擦轮与杆体之间的摩擦力往往不足，机器人的承载能力有限，不适宜用于重载的场合。因此，针对以上问题专利技术了一种变径杆体攀爬机构，此机构具有杆径适应性强，承载能力大，变径范围大等优点。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提出一种变径杆体攀爬机构，该机构杆体抱紧力调节方便、承载能力大、可实现较大直径范围杆体的攀爬。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种变径杆体攀爬机构，包括基座、行走模块、外连接板。所述行走模块和外连接板均有若干个，每个行走模块都包括两个内连接板、四个气缸、摆动马达、摆动马达连接板、旋转关节、攀爬小车，所述气缸的缸筒与内连接板铰接，所述气缸的活塞杆与摆动马达连接板铰接，所述摆动马达固定在摆动马达连接板上，所述旋转关节的外圈与摆动马达连接板固接，所述旋转关节的芯轴一端与摆动马达的输出轴通过键连接，攀爬小车通过螺钉固定在旋转关节的芯轴的另一端，所述攀爬小车包括车架、驱动电机、同步齿形带、车轮。
[0005]作为优选，所述的相邻的两个行走模块铰接在外连接板的两端。
[0006]作为优选，所述的末端外连接板上加工有锁紧斜槽，末端行走模块上设有锁紧销轴。
[0007]作为优选，若干个行走模块和外连接板围绕杆体形成闭环时，调节行走模块气缸的气压，可以改变攀爬机构的杆体抱紧程度，以适应杆径变化不大的杆体。
[0008]作为优选，可通过拆卸或增加若干个行走模块和外连接板，来适应杆径变化范围较大的场合。
[0009]作为优选，所述行走模块上的车轮行进方向与杆体轴线平行时，攀爬机构抱紧杆体，驱动电机通过同步齿形带带动车轮旋转，可实现攀爬小车的上下直线运动。
[0010]作为优选，所述的行走模块，当攀爬小车处于抱紧杆体状态时，可通过气缸的活塞杆缩回，解锁其中一个攀爬小车，通过摆动马达带动该攀爬小车顺时针旋转90
°
后，气缸的活塞杆伸出，驱动攀爬小车再次抱紧杆体，其余攀爬小车依次单个解锁、旋转、抱紧杆体，直至全部攀爬小车的行进方向旋转完毕，进而可实现杆体攀爬机构的周向运动。
[0011]本专利技术的有益效果是，攀爬结构简单、轻便，安装、维护容易，使用方便。行走模块和外连接板均有若干个，可随时进行拆卸，杆径的适应范围较大。攀爬机构沿杆体的轴向行走和周向旋转运动模式切换方便。攀爬机构的抱紧力调节容易，杆径的适应能力强。
附图说明
[0012]构成本专利技术的一部分附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的三维结构示意图；图2为图1的Ⅰ处局部放大视图；图3为本专利技术的单个行走模块三维结构示意图；图4为图3的剖视图；图5为图4的Ⅱ处局部放大视图；图6为图3的仰视图；图7为本专利技术的长径杆体爬行示意图；图8为本专利技术的短径杆体爬行示意图；图9为图7的俯视图；图10为本专利技术的单个攀爬小车顺时针旋转90
°
示意图；图11为本专利技术的所有攀爬小车顺时针旋转90
°
后的示意图；图12为图11的俯视图。
[0013]附图标记说明：1
‑
基座、2
‑
行走模块、3
‑
外连接板、4
‑
末端外连接板、5
‑
末端行走模块、2
‑1‑
内连接板、2
‑2‑
气缸、2
‑3‑
摆动马达、2
‑4‑
摆动马达连接板、2
‑5‑
旋转关节、2
‑
501
‑
外圈、2
‑
502
‑
芯轴、2
‑6‑
攀爬小车、2
‑
601
‑
车架、2
‑
602
‑
驱动电机、2
‑
603
‑
同步齿形带、2
‑
604
‑
车轮、2
‑7‑
键、2
‑8‑
螺钉、4
‑1‑
锁紧斜槽、5
‑1‑
锁紧销轴。
具体实施方式
[0014]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0015]为使本专利技术专利的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术的具体结构和工作方式。
[0016]如附图1~附图6所示，一种变径杆体攀爬机构，包括基座1、行走模块2、外连接板3。所述行走模块2和外连接板3均有若干个，每个行走模块2都包括两个内连接板2
‑
1、四个气缸2
‑
2、摆动马达2
‑
3、摆动马达连接板2
‑
4、旋转关节2
‑
5、攀爬小车2
‑
6，所述气缸2
‑
2的缸筒与内连接板2
‑
1铰接，所述气缸2
‑
2的活塞杆与摆动马达连接板2
‑
4铰接，所述摆动马达2
‑
3固定在摆动马达连接板2
‑
4上，所述旋转关节2
‑
5的外圈2
‑
501与摆动马达连接板2
‑
4固接，
所述旋转关节2
‑
5的芯轴2
‑
502一端与摆动马达2
‑
3的输出轴通过键2
‑
7连接，攀爬小车2
‑
6通过螺钉2
‑
8固定在旋转关节2
‑
5的芯轴2
‑
502的另一端，所述攀爬小车2
‑
6包括车架2
‑
601、驱动电机2
‑
602、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变径杆体攀爬机构，包括基座（1）、行走模块（2）、外连接板（3），其特征在于：所述行走模块（2）和外连接板（3）均有若干个，每个行走模块（2）都包括两个内连接板（2
‑
1）、四个气缸（2
‑
2）、摆动马达（2
‑
3）、摆动马达连接板（2
‑
4）、旋转关节（2
‑
5）、攀爬小车（2
‑
6），所述气缸（2
‑
2）的缸筒与内连接板（2
‑
1）铰接，所述气缸（2
‑
2）的活塞杆与摆动马达连接板（2
‑
4）铰接，所述摆动马达（2
‑
3）固定在摆动马达连接板（2
‑
4）上，所述旋转关节（2
‑
5）的外圈（2
‑
501）与摆动马达连接板（2
‑
4）固接，所述旋转关节（2
‑
5）的芯...

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