一种仿脚扣式爬杆机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种仿脚扣式爬杆机器人，包括主机架以及对称安装在主机架两侧的髋关节机架、大腿机架、膝关节机架、小腿机架、脚踝机架、脚板架、脚扣；髋关节机架对称固定在主机架两侧，髋关节机架上固定有固定轴，固定轴上固定有固定齿轮，大腿机架与固定轴通过轴承连接，大腿机架上固定有电机一，电机一的输出轴与主动齿轮一固定，主动齿轮一与固定齿轮啮合连接；大腿机架固定有电机二，电机二的输出轴与主动齿轮二固定，大腿机架远离髋关节机架的侧部与转轴通过轴承连接，转轴上固定有从动齿轮，主动齿轮二与从动齿轮啮合连接，转轴两端分别与膝关节机架固定。该仿脚扣式爬杆机器人可以爬杆，且可以翻越障碍，用于向电线杆顶部运送设备。运送设备。运送设备。

【技术实现步骤摘要】
一种仿脚扣式爬杆机器人


[0001]本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种仿脚扣式爬杆机器人。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高，用电需求越来越大，电力线路的安全稳定运行以及电力用户的不间断可靠供电变得尤为重要，配电网检修与维护成为供电公司的一项重要工作。电工攀爬电线杆是电力检修中必不可少的工作步骤，然而电工在攀爬过程中存在跌落及触电等多重危险。目前常用爬杆机器人代替人工爬杆辅助作业，然而很少有爬杆机器人可以在兼顾爬杆效率的同时可以灵活越障，因此，需要一种可爬杆并且可以越障的机器人。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种仿脚扣式爬杆机器人，其可以爬杆，且可以翻越障碍，用于向电线杆顶部运送工具。
[0004]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种仿脚扣式爬杆机器人。根据本专利技术的实施例，包括主机架以及对称安装在主机架两侧的髋关节机架、大腿机架、膝关节机架、小腿机架、脚踝机架、脚板架、脚扣；
[0005]所述髋关节机架对称固定在主机架两侧，所述髋关节机架上固定有固定轴，所述固定轴上固定有固定齿轮，所述大腿机架与固定轴通过轴承连接，所述大腿机架上固定有电机一，所述电机一的输出轴与主动齿轮一固定，所述主动齿轮一与固定齿轮啮合连接；
[0006]所述大腿机架固定有电机二，所述电机二的输出轴与主动齿轮二固定，所述大腿机架远离髋关节机架的侧部与转轴通过轴承连接，所述转轴上固定有从动齿轮，所述主动齿轮二与从动齿轮啮合连接，所述转轴两端分别与膝关节机架固定；
[0007]所述膝关节机架下端固定有电机三，所述电机三的输出轴与小腿机架上端固定，所述脚踝机架固定在小腿机架下端，所述脚板架安装在脚踝机架上，所述脚扣固定在脚板架上。
[0008]另外，根据本专利技术上述实施例的一种仿脚扣式爬杆机器人，还可以具有如下附加的技术特征：
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述主机架包括箱体和壳盖，所述箱体内安装有电池、控制器、置物板，所述箱体内安装有空心轴，所述空心轴两端分别与安装髋关节机架的箱体侧壁固定。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述髋关节机架包括两个对称设置的横梁、半圆固定卡板，所述横梁上端和下端分别固定有三角板，位于上方的两个所述三角板以及位于下方的两个所述三角板分别通过连接杆固定，靠近所述主机架的横梁通过两个斜杆与另外一个横梁的两个三角板分别固定，靠近所述主机架的两个三角板以及横梁上分别固定有凸台，所述主机架上设有与凸台相对应的凸台定位槽，所述横梁远离三角板的一端设有半圆弧
槽，所述半圆固定卡板与横梁固定，所述固定轴通过键连接固定在半圆弧槽与半圆固定卡板组成的圆孔内。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述大腿机架包括两个对称设置的大腿板，两个所述大腿板之间通过两个加强板固定，所述大腿板上设置有多个安装孔。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述膝关节机架由两组对称的半机架组成，所述半机架包括半安装筒，所述半安装筒上端和下端分别固定有上盖板和安装环，所述上盖板上端固定有L型板，所述L型板固定在转轴上，所述电机三安装在两个半安装筒内。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，还包括小腿加强筒，所述小腿加强筒与安装环固定，所述小腿机架安转在小腿加强筒内。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述小腿机架包括空心柱，所述电机三的输出轴与法兰固定，所述空心柱上端固定有与法兰相适配的凹凸板，所述凹凸板与法兰固定。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述脚踝机架包括脚踝柱，所述脚踝柱下端对称固定有两个竖板，所述竖板上设置有脚踝孔，所述两个竖板之间安装有脚踝轴，所述脚踝轴两端分别伸入脚踝孔内与脚踝孔通过轴承连接。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述脚踝轴两端分别穿过脚板架且通过锁紧螺母与脚板架固定，所述脚踝轴与脚板架通过键连接，所述脚踝轴上且位于竖板之间套设有扭簧。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]1)模拟工人使用脚扣登杆的动作，将脚扣与机械臂结合设计了一种爬杆机器人。
[0019]2)本专利技术的机器人设计八自由度多关节机械臂，具备爬杆和越障两种功能，可根据障碍物大小、形状调整关节角度实现灵活越障。
[0020]3)本专利技术关节使用间接驱动方式，在膝关节和髋关节输出扭矩后使用单级齿轮传动减速扩大扭矩，提升爬杆机器人的承载能力。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例中一种仿脚扣式爬杆机器人的结构示意图；
[0022]图2是图1中A处的放大图；
[0023]图3是图1中B处的放大图；
[0024]图4是本专利技术实施例中一种仿脚扣式爬杆机器人的俯视图；
[0025]图5是本专利技术实施例中一种仿脚扣式爬杆机器人的部分结构的剖视图；
[0026]图6是图5中C处的放大图；
[0027]图7是本专利技术实施例中一种仿脚扣式爬杆机器人的爬杆示意图一；
[0028]图8是本专利技术实施例中一种仿脚扣式爬杆机器人的爬杆示意图二；
[0029]图9是本专利技术实施例中脚扣的结构示意图；
[0030]图中，1、主机架，101、箱体，102、空心轴，103、凸台定位槽，2、髋关节机架，201、横梁，202、三角板，203、半圆固定卡板，204、凸台，205、半圆弧槽，206、连接杆，207、斜杆，3、大腿机架，301、大腿板，302、加强板，4、膝关节机架，401、半安装筒，402、上盖板，403、安装环，404、L型板，5、小腿机架，501、空心柱，502、凹凸板，6、脚踝机架，601、脚踝柱，602、竖板，603、脚踝轴，604、扭簧，605、锁紧螺母，7、脚板架，8、脚扣，9、小腿加强筒，10、固定轴，11、固定齿轮，12、电机一，13、主动齿轮一，14、电机二，15、主动齿轮二，16、转轴，17、从动齿轮，
18、电机三，19、法兰，20、电线杆。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]请参阅图1
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9所示，一种仿脚扣式爬杆机器人，包括主机架1以及对称安装在主机架1两侧的髋关节机架2、大腿机架3、膝关节机架4、小腿机架5、脚踝机架6、脚板架7、脚扣8、小腿加强筒9。
[0033]如图4所示，主机架1包括箱体101和壳盖(图中未示出)，箱体101由钢制制成，箱体101内安装有空心轴102，空心轴102两端分别与安装髋关节机架2的箱体101侧壁固定，空心轴102相对于实心轴不仅可以减轻重量，而且可以承受较大的扭矩。箱体101内安装有电池、控制器、置物板，电池用于供电，电池与需要供电的设备电性连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿脚扣式爬杆机器人，其特征在于：包括主机架以及对称安装在主机架两侧的髋关节机架、大腿机架、膝关节机架、小腿机架(小腿加强筒)、脚踝机架(脚踝架)、脚板架(脚)、脚扣；所述髋关节机架对称固定在主机架两侧，所述髋关节机架上固定有固定轴，所述固定轴上固定有固定齿轮，所述大腿机架与固定轴通过轴承连接，所述大腿机架上固定有电机一，所述电机一的输出轴与主动齿轮一固定，所述主动齿轮一与固定齿轮啮合连接；所述大腿机架固定有电机二，所述电机二的输出轴与主动齿轮二固定，所述大腿机架远离髋关节机架的侧部与转轴通过轴承连接，所述转轴上固定有从动齿轮，所述主动齿轮二与从动齿轮啮合连接，所述转轴两端分别与膝关节机架固定；所述膝关节机架下端固定有电机三，所述电机三的输出轴与小腿机架上端固定，所述脚踝机架固定在小腿机架下端，所述脚板架安装在脚踝机架上，所述脚扣固定在脚板架上。2.根据权利要求1所述的一种仿脚扣式爬杆机器人，其特征在于：所述主机架包括箱体和壳盖，所述箱体内安装有电池、控制器、置物板，所述箱体内安装有空心轴，所述空心轴两端分别与安装髋关节机架的箱体侧壁固定。3.根据权利要求1所述的一种仿脚扣式爬杆机器人，其特征在于：所述髋关节机架包括两个对称设置的横梁、半圆固定卡板，所述横梁上端和下端分别固定有三角板，位于上方的两个所述三角板以及位于下方的两个所述三角板分别通过连接杆固定，靠近所述主机架的横梁通过两个斜杆与另外一个横梁的两个三角板分别固定，靠近所述主机架的两个三角板以及横梁上分别固定有凸台，所述主机架上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯玉，吴少雷，吴凯，骆晨，王明，戚振彪，黄道友，詹斌，李君，冯乔，葛明明，王智坚，李飞龙，李洪康，解美堂，王伟，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：