一种攀爬机器人用行走机构制造技术

本发明专利技术公开了一种攀爬机器人用行走机构，包括中间行走机构、两个侧行走机构和两个翻转机构；中间行走机构包括主框架和万向行走机构一；万向行走机构一具有位于主框架内侧的万向轮；两个侧行走机构对称布设在中间行走机构的两侧，每个侧行走机构均包括副框架、驱动行走机构和万向行走机构二；两个副框架均与主框架相铰接，并能在对应翻转机构的驱动下，实现与主框架的相对翻转与夹紧；驱动行走机构和万向行走机构二均设置在副框架上，驱动行走机构具有位于副框架内侧的主动轮，万向行走机构二具有位于副框架内侧的万向轮。本发明专利技术一方面能够适应沿斜面、曲面的行走，还能适应沿拉索行走；另一方面，能够实现对拉索的快速夹紧，提高装夹效率。夹效率。夹效率。

【技术实现步骤摘要】
一种攀爬机器人用行走机构


[0001]本专利技术涉及一种行走机构，特别是一种攀爬机器人用行走机构。

技术介绍

[0002]随着我国交通建设的飞速发展，大跨度斜拉桥和悬索桥越来越多的出现在大江大河上。拉索作为桥梁的主要构件经风吹日晒，表面PE层出现不同程度的硬化和龟裂现象，内部钢丝束受到腐蚀，严重者甚至出现断丝、桥梁坍塌事故；另一方面，由于风振、雨振等原因，加大钢丝束磨损，严重者也会发生断丝现象。
[0003]然而，斜拉桥运维的关键—拉索无损检测技术，目前仍以人工检测为主，主要使用卷扬机经定滑轮拖动吊篮方式，或使用升降车搭载工人对拉索进行检测和维护。该方法不但效率低，成本高，检测人员安全难以保证，而且仅适用于小型斜拉桥，无法胜任大跨度、高振幅、强扰动、超长拉索检测工作。因此，应用安全、稳定、高效的机器人系统，解决桥梁拉索自动检测的行业需求，成为必然要求。现代大跨度斜拉桥通常建设在大型江河湖海之上，超长柔性拉索易受风载荷等扰动影响而产生不同形式的振动。在爬升过程中，攀爬机器人与拉索一起振动，因而存在着如下方面的不足，有待进行改进：1、由于攀爬机器人与拉索之间主要靠滚动摩擦，实现爬升；攀爬机器人在随拉索振动的同时，攀爬机器人与拉索之间的滚动摩擦将发生变化，故而会出现打滑或卡死等现象，降低了爬升稳定性。
[0004]2、由于攀爬机器人上携带有精度较高的缆索检测设备，当攀爬机器人在随拉索振动的同时，若振动幅度大，会严重影响缆索检测设备的自身检测精度；尤其是当两者发生共振时，甚至会损坏缆索检测设备。
[0005]另外，风电领域应用场景有相似之处。需要对风力发电风车的杆件进行检测（如斜拉桥的缆索等），还需要对曲面进行检测（如斜拉桥的索塔桥墩等）。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种攀爬机器人用行走机构，该攀爬机器人用行走机构一方面能够适应沿斜面、曲面的行走，还能适应沿拉索行走；另一方面，能够实现对拉索的快速夹紧，提高装夹效率。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种攀爬机器人用行走机构，包括中间行走机构、两个侧行走机构和两个翻转机构。
[0008]中间行走机构包括主框架和设置在主框架上的万向行走机构一；万向行走机构一具有位于主框架内侧的万向轮。
[0009]两个侧行走机构对称布设在中间行走机构的两侧，每个侧行走机构均包括副框架、驱动行走机构和万向行走机构二。
[0010]两个副框架均与主框架相铰接，并能在对应翻转机构的驱动下，并实现与主框架
的相对翻转与夹紧。
[0011]驱动行走机构和万向行走机构二均设置在副框架上，其中，驱动行走机构具有位于副框架内侧的主动轮，万向行走机构二具有位于副框架内侧的万向轮。
[0012]万向行走机构一、驱动行走机构和万向行走机构二均具有弹簧阻尼悬挂机构；弹簧阻尼悬挂机构安装在主框架或副框架上，弹簧阻尼悬挂机构底端安装所述万向轮或主动轮。
[0013]弹簧阻尼悬挂机构包括滑动导轨、固定块、固定连接板、活动连接板、阻尼器和弹簧。
[0014]滑动导轨底部设置所述万向轮或主动轮。
[0015]固定块、固定连接板和活动连接板从下至上依次套设在位于万向轮或主动轮上方的滑动导轨上；其中，固定块和固定连接板能相对滑动导轨滑动，活动连接板与滑动导轨固定连接。
[0016]固定块和固定连接板分别与主框架或副框架固定连接。
[0017]阻尼器和弹簧布设在固定连接板和活动连接板之间。
[0018]驱动行走机构还包括主动轮驱动装置，主动轮驱动装置安装在活动连接板上，用于驱动主动轮的转动。
[0019]主动轮驱动装置包括驱动电机和同步带，驱动电机安装在活动连接板上，驱动电机通过同步带实现主动轮的旋转驱动。
[0020]阻尼器和弹簧各有两根，交错对称布设在滑动导轨四周的固定连接板和活动连接板之间。
[0021]主框架包括负载安装板、主弧形杆和主连杆；主弧形杆有两根，平行并列设置；主连杆用于连接两根主弧形杆；负载安装板套设在主连杆上，用于安装负载。
[0022]每个副框架均包括副弧形杆和副连杆；副弧形杆有两根，平行并列设置；副连杆用于连接两根副弧形杆。
[0023]每个翻转机构均包括翻转驱动转轴和翻转驱动装置。
[0024]主框架中的两根主弧形杆与两侧副框架中的两根副弧形杆分别通过一根所述翻转驱动转轴相铰接；翻转驱动装置用于驱动转轴的旋转驱动。
[0025]翻转驱动装置包括翻转驱动电机和翻转同步带；翻转驱动电机安装在负载安装板上，翻转驱动电机通过翻转同步带实现驱动转轴的旋转驱动。
[0026]本专利技术具有如下有益效果：1、本申请能够适应沿斜面、曲面的行走，便于对索塔，桥墩等部件进行检测，还能够适应沿拉索等杆件行走的工作。
[0027]2、本申请还能够实现对拉索的快速夹紧，提高装夹效率。
附图说明
[0028]图1是本专利技术一种攀爬机器人用行走机构的结构示意图一。
[0029]图2是本专利技术一种攀爬机器人用行走机构的结构示意图二。
[0030]图3显示了本专利技术中的中间行走机构的结构示意图。
[0031]图4显示了本专利技术中侧行走机构的结构示意图。
[0032]图5显示了本专利技术中万向行走机构的结构示意图。
[0033]图6显示了本专利技术中驱动行走机构的结构示意图。
[0034]图7显示了本专利技术中弹簧阻尼悬挂机构的结构示意图一。
[0035]图8显示了本专利技术中弹簧阻尼悬挂机构的结构示意图二。
[0036]图9显示了本专利技术中弹簧阻尼悬挂机构在自然状态时的侧视图。
[0037]图10显示了图1中弹簧阻尼悬挂机构在压缩状态时的侧视图。
[0038]图11显示了本专利技术一种攀爬机器人用行走机构在管件上行走时的示意图。
[0039]图12显示了本专利技术一种攀爬机器人用行走机构在管件上行走时的俯视图。
[0040]图13显示了本专利技术一种攀爬机器人用行走机构在斜面或曲面上行走时的示意图。
[0041]其中有：10.中间行走机构；11.主框架；111.负载安装板；112.主弧形杆；113.主连杆；12.万向行走机构一；121.万向轮；122.弹簧阻尼悬挂机构；122a.滑动导轨；122b.固定块；122c.固定连接板；122d.活动连接板；122e.阻尼器；122f.弹簧；20.侧行走机构；21.副框架；211.副弧形杆；212.副连杆；22.驱动行走机构；221.主动轮；221a.主动轮支撑架；221b.主动轮轮轴；222.主动轮驱动装置；222a.驱动电机；222b.同步带；23.万向行走机构二；30.翻转机构；31.翻转驱动装置；311.翻转驱动电机；312.翻转同步带；32. 驱动转轴。
具体实施方式
[0042]下面结合附图和具体较佳实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种攀爬机器人用行走机构，其特征在于：包括中间行走机构、两个侧行走机构和两个翻转机构；中间行走机构包括主框架和设置在主框架上的万向行走机构一；万向行走机构一具有位于主框架内侧的万向轮；两个侧行走机构对称布设在中间行走机构的两侧，每个侧行走机构均包括副框架、驱动行走机构和万向行走机构二；两个副框架均与主框架相铰接，并能在对应翻转机构的驱动下，并实现与主框架的相对翻转与夹紧；驱动行走机构和万向行走机构二均设置在副框架上，其中，驱动行走机构具有位于副框架内侧的主动轮，万向行走机构二具有位于副框架内侧的万向轮。2.根据权利要求1所述的攀爬机器人用行走机构，其特征在于：万向行走机构一、驱动行走机构和万向行走机构二均具有弹簧阻尼悬挂机构；弹簧阻尼悬挂机构安装在主框架或副框架上，弹簧阻尼悬挂机构底端安装所述万向轮或主动轮。3.根据权利要求2所述的攀爬机器人用行走机构，其特征在于：弹簧阻尼悬挂机构包括滑动导轨、固定块、固定连接板、活动连接板、阻尼器和弹簧；滑动导轨底部设置所述万向轮或主动轮；固定块、固定连接板和活动连接板从下至上依次套设在位于万向轮或主动轮上方的滑动导轨上；其中，固定块和固定连接板能相对滑动导轨滑动，活动连接板与滑动导轨固定连接；固定块和固定连接板分别与主框架或副框架固定连接；阻尼器和弹簧布设在固定连接板和活动连接板之间。4.根据权利要求3所述的攀爬机器人用行走机...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丰羽，鹿家雷，马凯威，杜吉坤，蒋国平，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：