【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械工程机器人的，特别是一种基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人。
技术介绍
1、高墩桥梁在地形复杂的区域较为常见,具有结构柔性大、施工难度大、维修成本高等特点,其结构变形直接影响着列车运行性能。在建设期时，高墩墩身混凝土养护及后期维护难度随之提高，高墩施工期间的安全隐患较多，且施工质量易受到养护工艺等因素的影响。
2、
3、国内外在役或在建的超高墩的运维养护尚缺乏有效的装备，在施工养护阶段，且仅在墩建成后，提升养护装置至墩顶进行养护。
4、为满足超高墩包括喷淋养护等综合维护、应急救援、在役检测的需求，开发智能攀爬机器人是解决超高墩运维养护的一个有效办法。但超高墩的特点是，高度高，截面大，且截面周长变化大，材料为混凝土，目前暂无可用的载具爬行。
5、本专利技术可以实现随墩身建设分阶段自主爬行至给定标高进行养护，即边建设边养护；可以载重1～3吨，做为抢险救援，或生产工具、人员的快速运送通道。
技术实现思路
1、根据上述提出的问题，本专利技术提出了一种基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，具体方案如下：
2、一种基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，包括一组相对的长边框架和一组相对的短边框架形成的框架结构；
3、所述长边框架转动连接伸缩隔离轮机构，所述伸缩隔离轮机构转动连接伸缩杆，所述伸缩杆转动连接所述短边框架，所述短边框架的两个端部外侧连接有导线轮；
4、所述短边框架上
5、所述长边框架上还设置有固定隔离轮机构。
6、优选的，所述固定隔离轮机构为3组，分别布置在所述长边框架的左、中、右位置处。
7、进一步优选的，所述固定隔离轮机构，包括竖直焊接在长边框架上的固定隔离轮架，所述固定隔离轮架的下部铰接有一对固定隔离轮腿，所述固定隔离轮腿的另一端铰接固定隔离轮。
8、进一步优选的，所述固定隔离轮架的两端还铰接有减震器，所述减震器的另一端铰接所述固定隔离轮腿。
9、优选的，所述伸缩隔离轮机构，包括铰接在所述长边框架上的伸缩脚后肢，所述伸缩脚后肢弹性连接伸缩脚前肢，所述伸缩脚前肢的末端铰接一对伸缩脚隔离轮腿，所述伸缩脚隔离轮腿的末端铰接伸缩脚隔离轮，所述伸缩脚隔离轮腿之间连接有隔离轮拉簧；
10、所述伸缩脚前肢的上下端面开有通孔，所述通孔中铰接绳索滑轮；
11、所述伸缩脚后肢的四个端面均开有通槽，所述绳索穿过所述绳索滑轮在所述伸缩脚后肢的通槽中前后转动，所述绳索滑轮在所述伸缩脚后肢的通槽中带动所述伸缩脚前肢左右滑动；
12、所述伸缩脚前肢的侧面还设有耳板，所述耳板在所述伸缩脚后肢的通槽中滑动并铰接所述伸缩杆。
13、进一步优选的，所述伸缩脚后肢的内部末端固定有伸缩脚拉簧，所述伸缩脚拉簧的另一端固定连接伸缩脚前肢，所述伸缩脚后肢套装所述伸缩脚前肢，所述伸缩脚前肢在所述伸缩脚后肢中弹性移动。
14、进一步优选的，所述单边机构，包括焊接在所述短边框架外侧上端的转轴座和焊接在所述短边框架外侧下端的电机座；
15、所述转轴座下部铰接顶端设有卷线盘的绳索转轴，所述卷线盘固定所述绳索的一端，所述绳索的另一端通过所述导向轮转向穿过所述绳索滑轮固定在所述长边框架的外侧。
16、所述绳索转轴的底端穿过所述电机座螺栓连接绳索电机。
17、优选的，所述动力轮机构设置有2组，相对布置在所述短边框架的中部。
18、进一步优选的，所述动力轮机构包括焊接在所述短边框架内侧的动力轮架，所述动力轮架的顶端两侧分别铰链动力轮腿，所述动力轮架的底端两侧分别通过动力轮拉簧连接所述动力轮腿的底部；
19、所述动力轮腿的另一端铰接动力轮，所述动力轮内置有动力电机；
20、进一步优选的，所述动力电机螺栓连接所述动力轮，轴杆穿过所述动力电机铰接所述动力轮腿。
21、本专利技术的有益效果是：
22、1、可以适应变截面，爬行过程中避免扭转；
23、在墩柱底部时，伸缩杆机构处于展开状态，当机器人向上运动时，墩柱截面逐渐变小，能够始终压着在墩柱上，到达墩柱顶部时，伸缩杆机构将处于收缩状态。而机器人向下运动时则能够始终以一定的压力压着在墩柱上。两种运动状态都能避免扭转。
24、2、可以根据墩身截面自适应重构的机械系统为基础，实现了抱紧系统多支撑点的同步伸缩、定位及触力自主调节；实现了感知、路径规划、动作和协同的智能化。
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1.一种基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：包括一组相对的长边框架(5)和一组相对的短边框架(4)形成的框架结构；
2.根据权利要求1所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述固定隔离轮机构为3组，分别布置在所述长边框架(5)的左、中、右位置处。
3.根据权利要求2所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述固定隔离轮机构，包括竖直焊接在长边框架(5)上的固定隔离轮架(33)，所述固定隔离轮架(33)的下部铰接有一对固定隔离轮腿(31)，所述固定隔离轮腿(31)的另一端铰接固定隔离轮(3)。
4.根据权利要求3所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述固定隔离轮架(33)的两端还铰接有减震器(32)，所述减震器(32)的另一端铰接所述固定隔离轮腿(31)。
5.根据权利要求1所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述伸缩隔离轮机构，包括铰接在所述长边框架(5)上的伸缩脚后肢(23)，所述伸缩脚后肢(23)弹性连接伸缩脚前
6.根据权利要求5所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述伸缩脚后肢(23)的内部末端固定有伸缩脚拉簧(24)，所述伸缩脚拉簧(24)的另一端固定连接伸缩脚前肢(25)，所述伸缩脚后肢(23)套装所述伸缩脚前肢(25)，所述伸缩脚前肢(25)在所述伸缩脚后肢(23)中弹性移动。
7.根据权利要求6所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述单边机构，包括焊接在所述短边框架(4)外侧上端的转轴座(45)和焊接在所述短边框架(4)外侧下端的电机座(44)；
8.根据权利要求1所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述动力轮机构设置有2组，相对布置在所述短边框架(4)的中部。
9.根据权利要求8所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述动力轮机构包括焊接在所述短边框架(4)内侧的动力轮架(12)，所述动力轮架(12)的顶端两侧分别铰链动力轮腿(11)，所述动力轮架(12)的底端两侧分别通过动力轮拉簧(13)连接所述动力轮腿(11)的底部；
10.根据权利要求9所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述动力电机(14)螺栓连接所述动力轮(1)，轴杆(15)穿过所述动力电机(14)铰接所述动力轮腿(11)。
...【技术特征摘要】
1.一种基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：包括一组相对的长边框架(5)和一组相对的短边框架(4)形成的框架结构；
2.根据权利要求1所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述固定隔离轮机构为3组，分别布置在所述长边框架(5)的左、中、右位置处。
3.根据权利要求2所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述固定隔离轮机构，包括竖直焊接在长边框架(5)上的固定隔离轮架(33)，所述固定隔离轮架(33)的下部铰接有一对固定隔离轮腿(31)，所述固定隔离轮腿(31)的另一端铰接固定隔离轮(3)。
4.根据权利要求3所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述固定隔离轮架(33)的两端还铰接有减震器(32)，所述减震器(32)的另一端铰接所述固定隔离轮腿(31)。
5.根据权利要求1所述的基于变胞机构的变截面墩柱综合维护攀爬机器人，其特征在于：所述伸缩隔离轮机构，包括铰接在所述长边框架(5)上的伸缩脚后肢(23)，所述伸缩脚后肢(23)弹性连接伸缩脚前肢(25)，所述伸缩脚前肢(25)的末端铰接一对伸缩脚隔离轮腿(21)，所述伸缩脚隔离轮腿(21)的末端铰接伸缩脚隔离轮(2)，所述伸缩脚隔离轮腿(21)之间连接有隔离轮拉簧(22)；
...【专利技术属性】
技术研发人员：田承昊，陶然，赵光伟，宋志文，李俊生，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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