【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于攀爬机器人，具体涉及一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪及登杆作业机器人。
技术介绍
1、电力的稳定、安全是促进各行各业发展的基本保障，在我国，电力杆数量多、分布广，且长期显露于野外环境甚至多尘强风高湿的恶劣环境下。传统方式下，需由检修人员背负检修设备，脚蹬专用攀登器械，进行攀爬式检修，导致巡检周期长，攀爬危险性大，工作效率低。也因此，攀爬式机器人开始逐步应用于电力检修领域，并逐渐衍生出各种形态结构的攀爬种类，如蛇形机器人、轮式机器人及尺蠖式机器人等。然而，不同于角钢塔这类有明确的可定位棱边的结构，如水泥杆等电力杆往往是通体圆柱状，甚至由下而上直径逐渐减小，这就对各类攀爬机器人的夹爪设计提出了严峻要求。现有的针对电力杆的夹爪及机器人构造，或如中国专利公告号cn211193912u的名称为“一种配网架空线路带电作业机器人和握杆机械手”所述，而存在夹持稳定性不高的问题；或如乃至中国专利公告号cn112873235b的名称为“一种巡检机器人的攀爬机构及巡检机器人”所述，而存在本身构造较为复杂，致使整机出现动件过多和重量较大的问题，整体便携性较差。此外，与角钢塔类似的是，电力杆也存在着避障问题，角钢塔是因脚钉等横向部件而影响机器人攀登，而电力杆则是因为杆体上的线缆多数并不是单一方向铺设，从而经常出现多个不同方向铺设线缆的情况，此时就迫待需求一款能实现避障功能的应用于电力杆的机器人结构。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，
2、为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
3、一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，包括基座以及铰接于基座上的爪臂，其特征在于：爪臂的杆身上套设有旋转滑套，且旋转滑套通过中部铰接轴铰接于基座的基板上；该夹爪还包括直行程驱动源，基板位于直行程驱动源的驱动滑块下方处，基板上的导向槽包括用于使爪臂产生摆臂动作的c字段和用于使爪臂产生直线动作的直线段，所述c字段的曲率中心与所述中部铰接轴彼此同轴，直线段则平行直行程驱动源驱动方向；驱动滑块底面处设置可沿垂直驱动滑块动作方向作往复移动的滑杆，滑杆铅垂向的贯穿爪臂尾端后与导向槽间形成导向滑移配合，贯穿处与旋转滑套间彼此位置避让。
4、优选的，驱动滑块底面处设置有与导向槽槽口相对的滑槽，滑槽槽长方向垂直驱动滑块动作方向；滑杆的底部与顶部分别与导向槽及滑槽间形成导向滑移配合，滑杆的中部构成贯穿爪臂尾端的贯穿段。
5、优选的，滑杆的顶部及底部均同轴套设有滚套，以使得滑杆与导向槽及滑槽间均形成滚动配合。
6、优选的，所述爪臂包括方杆段，方杆段的尾端布置所述滑杆，方杆段的中段构成穿设于旋转滑套内并与旋转滑套间形成孔轴滑移配合的配合区；方杆段的尾端面及首端面处分别固定在一根延伸杆的固定端处，两根延伸杆的延伸端向前延伸后共同固定在用于抱合式夹持电力杆外壁的夹块处；所述夹块包括两根彼此平行且开口朝向同向的弧杆，弧杆之间以横向筋条彼此连接；延伸杆的延伸端固定于横向筋条上；两根弧杆的同端通过耐磨垫块固定彼此。
7、优选的，所述直行程驱动源包括驱动电机，驱动电机的输出轴布置驱动蜗轮，驱动蜗轮与驱动蜗杆间形成蜗轮蜗杆传动副，驱动蜗杆再与驱动滑块间形成丝杆滑块机构。
8、优选的，两根爪臂结构对称的布置于基座上；驱动蜗杆为彼此同轴的两根且分置于驱动蜗轮两侧处，以便驱动两根爪臂产生同步的张合和直线滑移动作。
9、优选的，登杆作业机器人，其特征在于：包括主机以及位于主机上的上夹爪及下夹爪；至少其中一组夹爪能以动力源驱动，从而可沿电力杆轴向作往复直线滑移动作，另一组夹爪构成所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪。
10、优选的，所述下夹爪固定于主机上，上夹爪通过动力源驱动从而产生直线滑移动作；下夹爪还包括避障组件，所述避障组件包括弧形齿轮板，弧形齿轮板的外弧面布置轮齿，且弧形齿轮板固定于下夹爪的基座上；避障组件还包括直接固定于主机上的转移支架，转移支架上布置以转移电机驱动的主动齿轮，主动齿轮啮合于弧形齿轮板上的轮齿处，从而驱动基座产生摆动式的避障动作。
11、优选的，避障组件还包括弧形板状的旋转固定板；旋转固定板固定于基座底面处，且旋转固定板与基座底面之间或两块旋转固定板之间存有可供旋转支撑板插入的间隙；旋转支撑板上布置夹持槽轮，各夹持槽轮与相应旋转固定板的外弧面及内弧面间形成导轨配合；旋转支撑板与转移支架相固定。
12、优选的，所述主机上回转配合有动力丝杆，动力丝杆一端与动力电机的输出端形成动力连接，动力丝杆上的布置动力滑块，驱动滑块与上夹爪的基座间彼此固定；动力丝杆的两侧处还布置有用于导向上夹爪行进方向的辅助轨条，上夹爪的基座与辅助轨条间形成滑轨导向配合。
13、本专利技术的有益效果在于：
14、通过上述方案，本专利技术提供了一种登杆机器人；基于目前的传统登杆作业方式，本专利技术的作业系统能够实现快速避障需求，从而避免了因电力杆上障碍物的存在而影响攀爬作业进度，甚至导致无法攀爬的情况产生。更值得注意的是，本专利技术的攀爬用的夹爪均采用了“夹持式抱合+滑移式抱合”的双重抱合体系，不仅构造简单紧凑，便携性效果好；同时，在工作时，也能利用导向槽与旋转滑套乃至滑杆的配合，使得爪臂在夹持时呈现了“先相向对合，再相向的直线滑移”的夹持流程，实现了对圆柱状的电力杆的快速及紧固的抱合需求，即使电力杆呈现了上细下粗的固有构造，也能在无需额外更换及操作的前提下，实现稳定夹持效果。而在夹爪松开时，本专利技术又使得爪臂实现了“先直线时相离动作，再摆动式张开”的张开流程，确保了爪臂打开时的对电力杆杆身的可靠避让效果，且此时的张开状态下的爪臂能尽可能远离电力杆杆身，甚至呈现直线打开效果，更利于后期的避障作业，一举多得。
15、至此，本专利技术具备构造紧凑且夹持稳固牢靠的特点，可在确保结构的简洁性和便携性的同时，还能为电力杆上障碍物的有效和便捷避让提供基础保证，以确保针对电力柱的稳定夹持和避障目的，最终为机器人的高空遥感作业提供先决保证。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，包括基座(30)以及铰接于基座(30)上的爪臂(40)，其特征在于：爪臂(40)的杆身上套设有旋转滑套(50)，且旋转滑套(50)通过中部铰接轴(51)铰接于基座(30)的基板(31)上；该夹爪还包括直行程驱动源(60)，基板(31)位于直行程驱动源(60)的驱动滑块(61)下方处，基板(31)上的导向槽(32)包括用于使爪臂(40)产生摆臂动作的C字段(32a)和用于使爪臂(40)产生直线动作的直线段(32b)，所述C字段(32a)的曲率中心与所述中部铰接轴(51)彼此同轴，直线段(32b)则平行直行程驱动源(60)驱动方向；驱动滑块(61)底面处设置可沿垂直驱动滑块(61)动作方向作往复移动的滑杆(66)，滑杆(66)铅垂向的贯穿爪臂(40)尾端后与导向槽(32)间形成导向滑移配合，贯穿处与旋转滑套(50)间彼此位置避让。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，其特征在于：驱动滑块(61)底面处设置有与导向槽(32)槽口相对的滑槽(65)，滑槽(65)槽长方向垂直驱动滑块(61)动作方向；滑杆(66)的底部与顶
3.根据权利要求2所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，其特征在于：滑杆(66)的顶部及底部均同轴套设有滚套(67)，以使得滑杆(66)与导向槽(32)及滑槽(65)间均形成滚动配合。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，其特征在于：所述爪臂(40)包括方杆段(41)，方杆段(41)的尾端布置所述滑杆(66)，方杆段(41)的中段构成穿设于旋转滑套(50)内并与旋转滑套(50)间形成孔轴滑移配合的配合区；方杆段(41)的尾端面及首端面处分别固定在一根延伸杆(42)的固定端处，两根延伸杆(42)的延伸端向前延伸后共同固定在用于抱合式夹持电力杆外壁的夹块(43)处；所述夹块(43)包括两根彼此平行且开口朝向同向的弧杆(43a)，弧杆(43a)之间以横向筋条彼此连接；延伸杆(42)的延伸端固定于横向筋条上；两根弧杆(43a)的同端通过耐磨垫块(43b)固定彼此。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，其特征在于：所述直行程驱动源(60)包括驱动电机(62)，驱动电机(62)的输出轴布置驱动蜗轮(64)，驱动蜗轮(64)与驱动蜗杆(63)间形成蜗轮蜗杆传动副，驱动蜗杆(63)再与驱动滑块(61)间形成丝杆滑块机构。
6.根据权利要求5所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，其特征在于：两根爪臂(40)结构对称的布置于基座(30)上；驱动蜗杆(63)为彼此同轴的两根且分置于驱动蜗轮(64)两侧处，以便驱动两根爪臂(40)产生同步的张合和直线滑移动作。
7.登杆作业机器人，其特征在于：包括主机(C)以及位于主机(C)上的上夹爪(A)及下夹爪(B)；至少其中一组夹爪能以动力源(20)驱动，从而可沿电力杆轴向作往复直线滑移动作，另一组夹爪构成如权利要求1所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪。
8.根据权利要求7所述的登杆作业机器人，其特征在于：所述下夹爪(B)固定于主机(C)上，上夹爪(A)通过动力源(20)驱动从而产生直线滑移动作；下夹爪(B)还包括避障组件(70)，所述避障组件(70)包括弧形齿轮板(71)，弧形齿轮板(71)的外弧面布置轮齿，且弧形齿轮板(71)固定于下夹爪(B)的基座(30)上；避障组件(70)还包括直接固定于主机(C)上的转移支架(72)，转移支架(72)上布置以转移电机(73)驱动的主动齿轮(73a)，主动齿轮(73a)啮合于弧形齿轮板(71)上的轮齿处，从而驱动基座(30)产生摆动式的避障动作。
9.根据权利要求8所述的登杆作业机器人，其特征在于：避障组件(70)还包括弧形板状的旋转固定板(74)；旋转固定板(74)固定于基座(30)底面处，且旋转固定板(74)与基座(30)底面之间或两块旋转固定板(74)之间存有可供旋转支撑板(75)插入的间隙；旋转支撑板(75)上布置夹持槽轮(76)，各夹持槽轮(76)与相应旋转固定板(74)的外弧面及内弧面间形成导轨配合；旋转支撑板(75)与转移支架(72)相固定。
10.根据权利要求9所述的登杆作业机器人，其特征在于：所述主机(C)上回转配合有动力丝杆(21)，动力丝杆(21)一端与动力电机(22)的输出端形成动力连接，动力丝杆(21)上的布置动力滑块(23)，驱动滑块(61)与上夹爪(A)的基座(30)间彼此固定；动力丝杆(21)的两侧...
【技术特征摘要】
1.一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，包括基座(30)以及铰接于基座(30)上的爪臂(40)，其特征在于：爪臂(40)的杆身上套设有旋转滑套(50)，且旋转滑套(50)通过中部铰接轴(51)铰接于基座(30)的基板(31)上；该夹爪还包括直行程驱动源(60)，基板(31)位于直行程驱动源(60)的驱动滑块(61)下方处，基板(31)上的导向槽(32)包括用于使爪臂(40)产生摆臂动作的c字段(32a)和用于使爪臂(40)产生直线动作的直线段(32b)，所述c字段(32a)的曲率中心与所述中部铰接轴(51)彼此同轴，直线段(32b)则平行直行程驱动源(60)驱动方向；驱动滑块(61)底面处设置可沿垂直驱动滑块(61)动作方向作往复移动的滑杆(66)，滑杆(66)铅垂向的贯穿爪臂(40)尾端后与导向槽(32)间形成导向滑移配合，贯穿处与旋转滑套(50)间彼此位置避让。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，其特征在于：驱动滑块(61)底面处设置有与导向槽(32)槽口相对的滑槽(65)，滑槽(65)槽长方向垂直驱动滑块(61)动作方向；滑杆(66)的底部与顶部分别与导向槽(32)及滑槽(65)间形成导向滑移配合，滑杆(66)的中部构成贯穿爪臂(40)尾端的贯穿段。
3.根据权利要求2所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，其特征在于：滑杆(66)的顶部及底部均同轴套设有滚套(67)，以使得滑杆(66)与导向槽(32)及滑槽(65)间均形成滚动配合。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，其特征在于：所述爪臂(40)包括方杆段(41)，方杆段(41)的尾端布置所述滑杆(66)，方杆段(41)的中段构成穿设于旋转滑套(50)内并与旋转滑套(50)间形成孔轴滑移配合的配合区；方杆段(41)的尾端面及首端面处分别固定在一根延伸杆(42)的固定端处，两根延伸杆(42)的延伸端向前延伸后共同固定在用于抱合式夹持电力杆外壁的夹块(43)处；所述夹块(43)包括两根彼此平行且开口朝向同向的弧杆(43a)，弧杆(43a)之间以横向筋条彼此连接；延伸杆(42)的延伸端固定于横向筋条上；两根弧杆(43a)的同端通过耐磨垫块(43b)固定彼此。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种用于电力杆的偏摆式避障夹爪，其特征在于：所述直行程驱动源(60)包括驱动电机(62)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨成，陈斌，王启超，汪成鹏，朱玉田，董如亚，康庭辉，赵玲，陈跃武，陈明慧，孙璞，郭兴源，姚德亮，陈志宇，范人杰，
申请(专利权)人：宣城南天电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。