【技术实现步骤摘要】
本申请涉及攀爬机器人，更具体的，是一种缆索攀爬机器人。
技术介绍
1、斜拉桥因跨度大、造型美观、经济适用等特点，在世界范围内得到了被广泛应用。作为斜拉桥主要承重构件的缆索，长期暴露在各种复杂的自然环境中，表面的聚乙烯护套会出现不同程度的腐蚀、开裂、硬化、老化等现象，从而给护套内的钢丝造成锈蚀、断丝等破坏，因此对缆索的检测非常重要，它的可靠性直接影响了桥梁的安全性。为了确保缆索的安全使用，需要定期对缆索的安全性能进行检测和维护。
2、近年来针对检测与修复的缆索机器人不断发展，主要结构形式包括轮式、蠕动式、螺旋式、吸附式等，其中以轮式较为常见。目前大多缆索攀爬机器人采用固定、封闭的轮式夹持结构，其具有运动连续、可靠性高、运动效率高、速度快、控制方便等诸多优点，但其要求驱动轮与缆索表面保持较好的接触，实际用于缆索上时，其驱动轮与拉索圆柱形的表面接触方式为点/线接触，接触面积较小，使得机器人在攀爬过程中容易打滑自旋，很难产生足够的摩擦力和动力拖动载荷；其次对缆索直径范围适应较窄，遇到缆索直径跨度较大的桥梁很难全覆盖检测；整机安装于缆索上常常需要多自由反复调节才能做到相对的定心居中，调整机构复杂、自身重量大、操作不够简便，负载能力较小。
3、针对上述相关技术手段，缆索攀爬机器人存在有负载能力较小且对缆索直径范围适应较窄的缺陷。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种缆索攀爬机器人，能够适应大范围缆索直径且将机器人锚固于缆索上牵引拖拽高负载载体或设备。
2
3、一种缆索攀爬机器人，包括：
4、主体框架，围设于缆索周壁；
5、抱紧机构，用于抱紧缆索从而负载载体，所述抱紧机构包括底座、第一传动组件、压臂以及抱掌，所述底座固定安装于所述主体框架，所述第一传动组件安装于所述底座，所述压臂和抱掌均设置有两个，所述抱掌与所述压臂一一对应设置且所述抱掌安装于所述压臂一端，两个所述压臂远离所述抱掌的一端分别安装于所述第一传动组件两端部，所述第一传动组件带动两组所述抱掌相对运动以抱紧缆索或者相背运动以远离缆索；所述抱掌设置有锚固点；
6、攀爬机构，设置有多组且安装于所述主体框架，多组所述攀爬机构沿缆索周向设置且抵压缆索带动所述主体框架和所述抱紧机构在缆索上运行。
7、可选的，所述压臂与所述抱掌之间设置有关节轴承和连接板，所述关节轴承安装于所述连接板，所述压臂远离所述第一传动组件的一端固定连接于所述关节轴承；所述抱掌远离缆索的端面设置有安装柱，所述安装柱穿设所述连接板与所述抱掌固定连接，所述连接板与所述安装柱滑移配合。
8、可选的，还包括主控板和无线控制模块，无线控制模块与主控板电连接；所述抱掌和所述连接板之间设置有发热片和低温合金，所述发热片和所述低温合金相互贴合，所述发热片与无线控制模块电连接；所述安装柱套设有第一弹簧，所述第一弹簧一端与所述连接板远离所述低温合金的端面抵压，所述第一弹簧另一端与所述安装柱端部抵压。
9、可选的，所述发热片远离所述低温合金的端面以及所述低温合金远离所述发热片的端面均设置有隔热片，所述连接板与所述抱掌接触且抵压所述隔热片。
10、可选的，所述第一传动组件包括蜗轮、蜗杆以及第一驱动件，所述第一驱动件固定安装于所述底座，所述蜗轮和所述蜗杆均设置有两个，所述蜗轮和所述蜗杆一一对应设置且所述蜗杆与所述蜗轮啮合，两个所述蜗杆分别安装于所述第一驱动件两端的输出端，两个所述压臂远离所述抱掌的一端分别与两个所述蜗轮一一对应连接。
11、可选的，所述攀爬机构包括连杆，第二传动组件、驱动轮组以及从动轮组，所述驱动轮组和所述从动轮组分别安装于所述连杆两端，所述第二传动组件安装于所述主体框架且驱动所述连杆带动所述驱动轮组和所述从动轮组朝向或远离缆索运动。
12、可选的，所述第二传动组件包括丝杠、丝杠螺母、手轮以及固定架，所述固定架与所述主体框架固定连接，所述丝杠一端与所述固定架转动配合，所述丝杠另一端与所述手轮固定连接；所述丝杠穿设丝杠螺母且与丝杠螺母螺纹连接，丝杠螺母与所述连杆固定连接，且所述连杆位于所述固定架与所述手轮之间沿所述丝杆的长度方向往返运动。
13、可选的，所述驱动轮组包括安装架、驱动轮和驱动电机，所述驱动轮与所述驱动电机的输出端同轴连接，所述驱动轮与所述安装架转动配合，所述驱动电机固定安装于所述安装架，所述安装架安装于所述主体框架且与所述主体框架转动配合；所述连杆朝向所述安装架的端部设置有连接杆和第二弹簧，所述第二弹簧套设于所述连接杆外周壁，所述连接杆一端与所述安装架转动配合，所述连接杆另一端与所述连杆滑移配合。
14、可选的，所述从动轮组包括从动轮，所述从动轮和所述驱动轮均设置有单向阻尼器，所述单向阻尼器与所述从动轮和所述驱动轮同轴连接。
15、可选的，所述主体框架包括第一连接部、第二连接部、铰链以及锁定件，所述第一连接部和所述第二连接部相对设置且围合缆索，所述第一连接部一端和所述第二连接部一端通过所述铰链铰接，所述第一连接部另一端和所述第二连接部另一端通过锁定件固定连接。
16、从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
17、1.抱紧机构通过第一传动组件中的蜗轮蜗杆传动系统控制抱掌对称开合，从而使抱掌与缆索抱紧，抱掌抱紧缆索将机器人锚固于缆索上，作为锚固点拖动下方负载设备，实现抱紧机构的负载牵引拖拽；蜗轮蜗杆传动系统控制抱掌对称开合适用于大范围缆索直径，满足对大范围缆索直径的抱紧。
18、2.转动手轮带动丝杠转动，从而使丝杠螺母沿丝杠的长度方向做直线往复运动，进而丝杠螺母带动连杆及其连接的驱动轮和从动轮远离或靠近缆索，从而使攀爬机构适应不同的缆索直径。
19、3.当抱紧机构在高空抱紧缆索突遇故障无法打开，导致机器人抱紧固定在缆索上无法返回，此时通过无线遥控开关，将控制信号发送给无线控制模块，无线控制模块再将指令传输给发热片控制发热片发热，将低温合金融化为液体流体状态，低温合金体积变化释放第一弹簧的压缩量，从而使抱掌朝向连接板的方向运动从而使抱掌与缆索表面分离，抱紧机构松开，缆索机器人在攀爬机构的作用下沿着缆索运动，实现安全回收。
20、4.主体框架通过铰链开合安装到缆索上，锁定件将主体框架固定牢固，从而将整个机器人安装固定至缆索上，整体结构在缆索上安装调整简单且操作方便，安装拆卸更便捷。
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1.一种缆索攀爬机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述压臂(23)与所述抱掌(24)之间设置有关节轴承(25)和连接板(26)，所述关节轴承(25)安装于所述连接板(26)，所述压臂(23)远离所述第一传动组件(22)的一端固定连接于所述关节轴承(25)；所述抱掌(24)远离缆索的端面设置有安装柱(242)，所述安装柱(242)穿设所述连接板(26)与所述抱掌(24)固定连接，所述连接板(26)与所述安装柱(242)滑移配合。
3.根据权利要求2所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，还包括主控板和无线控制模块，无线控制模块与主控板电连接；所述抱掌(24)和所述连接板(26)之间设置有发热片(27)和低温合金(28)，所述发热片(27)和所述低温合金(28)相互贴合，所述发热片(27)与无线控制模块电连接；所述安装柱(242)套设有第一弹簧(243)，所述第一弹簧(243)一端与所述连接板(26)远离所述低温合金(28)的端面抵压，所述第一弹簧(243)另一端与所述安装柱(242)端部抵压。
4.
5.根据权利要求1所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述第一传动组件(22)包括蜗轮(221)、蜗杆(222)以及第一驱动件(223)，所述第一驱动件(223)固定安装于所述底座(21)，所述蜗轮(221)和所述蜗杆(222)均设置有两个，所述蜗轮(221)和所述蜗杆(222)一一对应设置且所述蜗杆(222)与所述蜗轮(221)啮合，两个所述蜗杆(222)分别安装于所述第一驱动件(223)两端的输出端，两个所述压臂(23)远离所述抱掌(24)的一端分别与两个所述蜗轮(221)一一对应连接。
6.根据权利要求1所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述攀爬机构(3)包括连杆(31)，第二传动组件(32)、驱动轮组(33)以及从动轮组(34)，所述驱动轮组(33)和所述从动轮组(34)分别安装于所述连杆(31)两端，所述第二传动组件(32)安装于所述主体框架(1)且驱动所述连杆(31)带动所述驱动轮组(33)和所述从动轮组(34)朝向或远离缆索运动。
7.根据权利要求6所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述第二传动组件(32)包括丝杠(321)、丝杠螺母、手轮(322)以及固定架(323)，所述固定架(323)与所述主体框架(1)固定连接，所述丝杠(321)一端与所述固定架(323)转动配合，所述丝杠(321)另一端与所述手轮(322)固定连接；所述丝杠(321)穿设丝杠螺母且与丝杠螺母螺纹连接，丝杠螺母与所述连杆(31)固定连接，且所述连杆(31)位于所述固定架(323)与所述手轮(322)之间沿所述丝杆(321)的长度方向往返运动。
8.根据权利要求6所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述驱动轮组(33)包括安装架(331)、驱动轮(332)和驱动电机(333)，所述驱动轮(332)与所述驱动电机(333)的输出端同轴连接，所述驱动轮(332)与所述安装架(331)转动配合，所述驱动电机(333)固定安装于所述安装架(331)，所述安装架(331)安装于所述主体框架(1)且与所述主体框架(1)转动配合；所述连杆(31)朝向所述安装架(331)的端部设置有连接杆(311)和第二弹簧(312)，所述第二弹簧(312)套设于所述连接杆(311)外周壁，所述连接杆(311)一端与所述安装架(331)转动配合，所述连接杆(311)另一端与所述连杆(31)滑移配合。
9.根据权利要求8所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述从动轮组(34)包括从动轮(341)，所述从动轮(341)和所述驱动轮(332)均设置有单向阻尼器(35)，所述单向阻尼器(35)与所述从动轮(341)和所述驱动轮(332)同轴连接。
10.根据权利要求1所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述主体框架(1)包括第一连接部(11)、第二连接部(12)、铰链(13)以及锁定件(14)，所述第一连接部(11)和所述第二连接部(12)相对设置且围合缆索，所述第一连接部(11)一端和所述第二连接部(12)一端通过所述铰链(13)铰接，所述第一连接部(11)另一端和所述第二连接部(12)另一端通过锁定件(14)固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种缆索攀爬机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述压臂(23)与所述抱掌(24)之间设置有关节轴承(25)和连接板(26)，所述关节轴承(25)安装于所述连接板(26)，所述压臂(23)远离所述第一传动组件(22)的一端固定连接于所述关节轴承(25)；所述抱掌(24)远离缆索的端面设置有安装柱(242)，所述安装柱(242)穿设所述连接板(26)与所述抱掌(24)固定连接，所述连接板(26)与所述安装柱(242)滑移配合。
3.根据权利要求2所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，还包括主控板和无线控制模块，无线控制模块与主控板电连接；所述抱掌(24)和所述连接板(26)之间设置有发热片(27)和低温合金(28)，所述发热片(27)和所述低温合金(28)相互贴合，所述发热片(27)与无线控制模块电连接；所述安装柱(242)套设有第一弹簧(243)，所述第一弹簧(243)一端与所述连接板(26)远离所述低温合金(28)的端面抵压，所述第一弹簧(243)另一端与所述安装柱(242)端部抵压。
4.根据权利要求3所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述发热片(27)远离所述低温合金(28)的端面以及所述低温合金(28)远离所述发热片(27)的端面均设置有隔热片(29)，所述连接板(26)与所述抱掌(24)接触且抵压所述隔热片(29)。
5.根据权利要求1所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述第一传动组件(22)包括蜗轮(221)、蜗杆(222)以及第一驱动件(223)，所述第一驱动件(223)固定安装于所述底座(21)，所述蜗轮(221)和所述蜗杆(222)均设置有两个，所述蜗轮(221)和所述蜗杆(222)一一对应设置且所述蜗杆(222)与所述蜗轮(221)啮合，两个所述蜗杆(222)分别安装于所述第一驱动件(223)两端的输出端，两个所述压臂(23)远离所述抱掌(24)的一端分别与两个所述蜗轮(221)一一对应连接。
6.根据权利要求1所述的一种缆索攀爬机器人，其特征在于，所述攀爬机构(3)包括连杆(31)，第二传动组件(32)、驱动轮组(33)以及从动轮组(34)，所述驱动轮组(33)和所述从动轮组(34)分别安装于所述连...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁宁，胡小立，郑振粮，张文超，庞旭芳，
申请(专利权)人：深圳市人工智能与机器人研究院，
类型：发明
国别省市：
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