巡检机器人轮爪复合机构制造技术

本发明专利技术涉及一种巡检机器人轮爪复合机构，包括行走驱动机构和前后夹持机构，夹持电机安装在手臂的顶板上，输出轴通过丝杠与提升板上的丝母配合，提升板套装在安装在顶板下侧的竖直光杆上；在提升板的前后分别安装前后滑动板，滑动板的下侧的两侧分别开有底部向中间靠拢的导向槽，左右夹爪活动安装在两端连接在竖直光杆上的水平移动丝杠上，其上的滑块插入导向槽中，在夹爪的末端安装滚动轮；后夹持机构与前夹持机构结构相同。本发明专利技术用一个电机驱动夹爪两个方向的运动，结构简单，节约成本；同时通过夹爪的夹持作用，增大行走轮与线路之间的正压力，从而增大摩擦力，实现了较强的驱动能力；本发明专利技术夹持效率高、重量轻、应用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人结构，具体讲是涉及一种用于沿架空线缆行走和夹持的机器人运动机构，属于机器人

技术介绍
巡线机器人是一个复杂的机电一体化系统，涉及机械结构、自动控制、通信、传 感器信息融合、电源技术等多个领域。巡线机器人在大坡度线路行走过程中需要增大行 走轮与线路之间的摩擦力来实现对机器人的有效驱动(文献lXinglong Zhu， Hongguang Wang，Fang Lijin，Mingyang Zhao，Jiping Zhou .AnAutonomous Obstacles Negotiating Inspection Robot for Extra—High Voltage PowerTransmission Lines. In :The Ninth International Conference on Control, Automation,Robotics and Vision,Singapore, 2006;文献2Montambault， S. and Pouliot， N. ，2007，Design and Validation of a Mobile Robot for Power Line Inspection andMaintenance，，， Proceedings of the 6th International Conference on Field and ServiceRobotics， Chamonix， France, FSR 2007)。文献表明现有机构耗能多、效率低，越障能力有限且控制复杂，重量大、安全保护性 能差，使得机器人下线困难，难以应用于实际的输电线路巡检作业。
技术实现思路
为解决现有的高压线巡检机器人行走结构复杂、重量大、耗能多、行走时安全保护 性差、机器人下线困难等不足，本专利技术的目的在于提供一种结构简单、重量轻、效率高、安全 保护性好、具有大坡度爬行能力的巡检机器人轮爪复合机构。 为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是 —种巡检机器人轮爪复合机构，包括 行走驱动机构，驱动电机安装在手臂上，行走轮安装在手臂内侧的行走轮安装板 上，与驱动电机的输出轴连接，行走轮的外缘设有轮槽，其特征在于还包括前夹持机构和后 夹持机构，夹持电机安装在手臂的顶板上，输出轴穿过顶板连接丝杠，在顶板的下侧安装有 竖直光杆，提升板套装在竖直光杆上，在提升板上设有丝母，与丝杠配合；在提升板的前后 分别安装前后滑动板，前后滑动板的下侧的两侧分别开有底部向中间靠拢的导向槽，左右 夹爪活动安装在水平移动丝杠上，水平移动丝杠的两端连接在竖直光杆上，左右夹爪上设 有突出的滑块，所述的滑块插入导向槽中，在左右夹爪的末端安装有滚动轮；后夹持机构与 前夹持机构结构相同，前后对称。 前述的巡检机器人轮爪复合机构，其特征在于所述的竖直光杆为4根，前夹持机 构中的水平移动丝杠为两根，左右夹爪分别安装在前上水平移动丝杠和前下水平移动丝杠 上，前上水平移动丝杠和前下水平移动丝杠的两端分别固联在前左水平端件和前右水平端 件上，前左水平端件和前右水平端件分别套装在前左竖直光杆和前右竖直光杆上，在前左 水平端件和前右水平端件与行走轮安装板之间的竖直光杆上分别套装弹簧，在前左水平端件和前右水平端件下方的手臂上分别设有竖直挡块，后夹持机构与前夹持机构结构相同， 前后对称。 前述的巡检机器人轮爪复合机构，其特征在于在行走轮的轮槽中压注或粘贴摩擦 系数较高的材料。 前述的巡检机器人轮爪复合机构，其特征在于所述的导向槽，其斜度为45。。 本专利技术的有益效果是 1、驱动能力强本专利技术采用轮式驱动方式实现机器人在输电线路上的移动功能， 驱动效率高，在坡度较大的线路型走时可以通过夹持机构的夹持动作增大行走轮与线路之 间的正压力，从而增大摩擦力，实现较强的驱动能力； 2、结构紧凑通过巧妙的结构设计实现了仅用一个电机驱动夹爪2个方向(水平、 竖直)的运动功能，方案节约了成本，降低了系统的控制难度；系统结构紧凑、重量轻适合 在实际巡检机器人上应用； 3、夹持效率高通过欠驱动机构实现将夹爪运动分为独立的水平、竖直运动，在竖 直运动过程中实现夹持机构对输电线路的夹紧功能，此时夹紧力的方向与丝杠螺母系统的 方向一致，能量转换效率高，可选用驱动能力偏小的夹持电机； 4、本专利技术应用范围广，再做相应的改进后可以应用各种需要夹持的环境。 附图说明 图1为本专利技术的巡检机器人轮爪复合机构的结构示意图； 图2是图的后视图； 图3为本专利技术实施例松开状态示意图； 图4为本专利技术实施例闭合状态示意图； 图5为本专利技术实施例夹紧状态示意图； 图6为本专利技术的巡检机器人轮爪复合机构的左视图。 图中主要标记的含义如下 1 、行走电机，2 、手臂，3 、顶板，4、夹持电机，5 、丝杠，6 、行走轮，7 、前滑动板，8 、前右 竖直光杆，9、提升板，10、前右弹簧，11、前左竖直光杆，12、前左弹簧，13、前左水平端件，14、 竖直挡块，15、前左夹爪，16、滚动轮，17、前下水平移动丝杠，18、前上水平移动丝杠，19、前 右夹爪，20 、前右水平端件，21 、行走轮安装板。具体实施例方式下面通过实施例和附图对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。图1为本专利技术的巡检机器人轮爪复合机构的结构示意图；图2是图的后视图；图3为本专利技术实施例松开状态示意图；图4为本专利技术实施例闭合状态示意图；图5为本专利技术实施例夹紧状态示意图；图6为本专利技术的巡检机器人轮爪复合机构的左视图。 图示是以四个竖直光杆和前后各两个水平移动丝杠的结构进行介绍的，但是本专利技术并不限定于此，可以进行等效的变换，当然，经等效变换的技术方案也为本专利技术的保护范围。 如图所示，本专利技术的巡检机器人轮爪复合机构包括行走驱动机构、前夹持结构和后夹持机构，行走机构的驱动电机安装在手臂上，行走轮安装在手臂内侧的行走轮安装板 上，与驱动电机的输出轴连接，行走轮的外缘设有轮槽，通过驱动电机的转动，带动行走轮 转动，使机器人通过轮槽在架空输电线路上行走。 夹持电机安装在手臂的顶板上部，夹持电机的输出轴穿过顶板连接有丝杠，在顶 板的下侧安装有竖直光杆，提升板套装在四根竖直光杆上，通过四根竖直光杆导向，分别为 前左竖直光杠11、前右竖直光杠8、后左竖直光杠和后右竖直光杠，四根光杠固联在顶板3 上。在提升板上设有丝母，与丝杠配合。夹持电机的转动通过丝杠、提升板上的丝母转换为 提升板的竖直运动，从而实现提升板的上下运动。 在提升板的前后分别固定安装前滑动板和后滑动板，可随提升板一起竖直运动。 前滑动板和后滑动板的下侧的两侧分别开有底部向中间靠拢的导向槽。前左夹爪和前右夹 爪活动安装在前上水平移动丝杠18与前下水平移动丝杠17上，并可沿水平移动丝杠水平 运动。前上水平移动丝杠18与前下水平移动丝杠17的两端分别固联在前左水平端件13与 前右水平端件20上，前左水平端件13与前右水平端件20分别套装在前左竖直光杠11与 前右竖直光杠8上，并可带动水平移动丝杠沿竖直光杠上下移动。在前左水平端件13与前 右水平端件20与行走轮安装板21之间的数值光杆上分别安装有前左弹簧12和前右弹簧 10，在前左水平端件13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种巡检机器人轮爪复合机构，包括：　　行走驱动机构，驱动电机安装在手臂上，行走轮安装在手臂内侧的行走轮安装板上，与驱动电机的输出轴连接，行走轮的外缘设有轮槽，其特征在于还包括前夹持机构和后夹持机构，夹持电机安装在手臂的顶板上，输出轴穿过顶板连接丝杠，在顶板的下侧安装有竖直光杆，提升板套装在竖直光杆上，在提升板上设有丝母，与丝杠配合；在提升板的前后分别安装前后滑动板，前后滑动板的下侧的两侧分别开有底部向中间靠拢的导向槽，左右夹爪活动安装在水平移动丝杠上，水平移动丝杠的两端连接在竖直光杆上，左右夹爪上设有突出的滑块，所述的滑块插入导向槽中，在左右夹爪的末端安装有滚动轮；后夹持机构与前夹持机构结构相同，前后对称。

【技术特征摘要】
一种巡检机器人轮爪复合机构，包括行走驱动机构，驱动电机安装在手臂上，行走轮安装在手臂内侧的行走轮安装板上，与驱动电机的输出轴连接，行走轮的外缘设有轮槽，其特征在于还包括前夹持机构和后夹持机构，夹持电机安装在手臂的顶板上，输出轴穿过顶板连接丝杠，在顶板的下侧安装有竖直光杆，提升板套装在竖直光杆上，在提升板上设有丝母，与丝杠配合；在提升板的前后分别安装前后滑动板，前后滑动板的下侧的两侧分别开有底部向中间靠拢的导向槽，左右夹爪活动安装在水平移动丝杠上，水平移动丝杠的两端连接在竖直光杆上，左右夹爪上设有突出的滑块，所述的滑块插入导向槽中，在左右夹爪的末端安装有滚动轮；后夹持机构与前夹持机构结构相同，前后对称。2. 根据权利要求1所述的巡检机器人轮爪复合机构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鲁单，程胜，张建伟，赵广志，许少强，王臻，
申请(专利权)人：昆山市工业技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]