本發(fā)明涉及一種爬桿機(jī)器人，特別涉及一種可以適應(yīng)多截面形狀的絲桿推動型爬桿機(jī)器人。

技術(shù)背景

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平日益提升，各種桿體或者管體結(jié)構(gòu)在人們生活中應(yīng)用越來越廣泛，如天然氣管道、水管、電線桿、路燈桿等，高空作業(yè)成為了當(dāng)今社會越來越普遍的工作任務(wù)。各種相關(guān)企業(yè)機(jī)構(gòu)需要一款能夠在桿體上爬行的機(jī)器人，從而代替人工爬桿的高空作業(yè)，一方面，使工作的效率大大提高；另一方面，讓工作人員從危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解脫出來。因而，需要設(shè)計(jì)一種可以代替工作人員進(jìn)行高空作業(yè)的爬桿機(jī)器人，并且需要有能攜帶重物、能適應(yīng)多種形狀截面、攀爬迅速、可以直線式或螺旋式或旋轉(zhuǎn)一定角度式爬桿的爬桿機(jī)器人。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述的技術(shù)需求，提供一種可以適應(yīng)多種截面形狀的利用絲桿推動的爬桿機(jī)器人，該機(jī)器人可以適應(yīng)各種不同直徑、不同形狀的桿柱，并且可以實(shí)現(xiàn)直線攀爬、螺旋式攀爬、一邊攀爬一邊旋轉(zhuǎn)一定角度、攜帶重物等功能。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種絲桿推動型爬桿機(jī)器人，包括移動車體、固定在所述移動車體上的爬桿機(jī)械臂，

所述的移動車體包括車體支架、設(shè)置在所述車體支架底部的輪子，所述輪子與驅(qū)動電機(jī)相連接；

所述爬桿機(jī)械臂包括：絲桿電機(jī)、聯(lián)軸器、絲桿、絲桿套、滑塊、鎖緊螺釘、兩根連桿、兩根抱緊臂、兩個電機(jī)座、兩個爬升電機(jī)、兩個主動摩擦輪、一個從動摩擦輪、設(shè)有滑槽的T形機(jī)架，

所述絲桿電機(jī)固定在機(jī)架后端，并通過聯(lián)軸器與絲桿連接；所述絲桿套套在絲桿上，并且通過螺釘與活動設(shè)置在T形機(jī)架滑槽內(nèi)的滑塊連接，兩根連桿的一端通過固定在滑塊上的鎖緊螺釘活動鉸接，另一端通過銷軸分別與兩根抱緊臂的尾端活動鉸接，兩根抱緊臂分別通過固定銷軸鉸接在機(jī)架前端的左右兩側(cè)，兩個電機(jī)座通過螺釘螺母分別固定在兩個抱緊臂上，兩個爬升電機(jī)通過螺釘分別固定在兩個電機(jī)座上，所述主動摩擦輪安裝在爬升電機(jī)輸出軸上，所述從動摩擦輪安裝在車體支架上，與兩個主動摩擦輪一起夾緊桿體。

爬桿機(jī)器人工作時，絲桿電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過聯(lián)軸器帶動絲桿轉(zhuǎn)動，使絲桿套向前推動滑塊，使兩根連桿的夾角增大，并推動抱緊臂旋轉(zhuǎn)一定角度使兩個抱緊臂之間夾角減小，從而使爬升電機(jī)和主動摩擦輪夾緊桿柱；夾緊桿柱后，爬升電機(jī)帶動主動摩擦輪轉(zhuǎn)動，從而使主動摩擦輪沿著桿柱向上滾動，從動摩擦輪也沿著桿柱向上滾動，整個爬桿機(jī)器人實(shí)現(xiàn)爬桿的動作。

進(jìn)一步地，所述的抱緊臂和電機(jī)座上開有通過調(diào)整兩個電機(jī)座的位置來調(diào)節(jié)兩個爬升電機(jī)的夾角及相對位置關(guān)系的直槽口，使用前，可以通過調(diào)節(jié)螺釘在直槽口上的位置來調(diào)節(jié)兩個電機(jī)座的位置來控制兩個運(yùn)輸電機(jī)的夾角，從而適應(yīng)不同直徑、不同截面形狀的管材、棒材。

進(jìn)一步地，所述的主動摩擦輪和從動摩擦輪包括塑料輪和硅膠圈，所述硅膠圈套在塑料輪上，所述主動摩擦輪的塑料輪直接固定在爬升電機(jī)的電機(jī)軸上，硅膠圈摩擦力系數(shù)較大，可提高對管料的摩擦力，防止打滑。

進(jìn)一步地，所述的從動摩擦輪還包括單向軸承，所述的從動摩擦輪的塑料輪套在單向軸承上，所述單向軸承固定在車體支架上，由于單向軸承的作用，機(jī)器人在爬桿時不會倒退。

進(jìn)一步地，所述連桿與鎖緊螺釘活動鉸接的一端設(shè)置有軸承，所述鎖緊螺釘與軸承內(nèi)孔相配合。

進(jìn)一步地，所述軸承為深溝球軸承。

進(jìn)一步地，所述車體支架由角鋁通過螺釘連接搭建而成，能很好的減少自重。

進(jìn)一步地，還包括車體支架上設(shè)置有用于向各電機(jī)提供電力的電池，便于在不便提供電力的戶外使用。

進(jìn)一步地，所述爬升電機(jī)為調(diào)速電機(jī)，通過調(diào)節(jié)兩個爬升電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)主動摩擦輪的轉(zhuǎn)速，使機(jī)器人在爬升的同時可以繞著桿柱旋轉(zhuǎn)一定角度，從而可以實(shí)現(xiàn)直線爬升、螺旋式爬升、繞固定角度爬升等動作。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是，該爬桿機(jī)器人可以通過改變兩個主動摩擦輪的角度來適應(yīng)不同直徑、不同截面形狀的桿柱，從而可以再多種桿柱上爬行；本發(fā)明通過爬升電機(jī)帶動主動摩擦輪爬升的方式，既能大幅度提高爬桿機(jī)器人的爬桿速度，而且三個摩擦輪互成120度角能夠很好地夾緊桿柱，并且從動摩擦輪上有單向軸承，防止爬桿機(jī)器人在爬桿或者停在桿上時出現(xiàn)倒退現(xiàn)象；本發(fā)明能通過調(diào)節(jié)輪子的不同轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)在平地上移動、越障，同時，本發(fā)明利用絲桿上螺紋的自鎖來實(shí)現(xiàn)兩個抱緊臂的自鎖，使機(jī)械臂抱緊管材后不會松開或脫落，能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)爬升作業(yè)，適用于各種不同技術(shù)領(lǐng)域的高空作業(yè)，如電力系統(tǒng)架設(shè)電纜、高空水管的檢查、高空燈管的維修、建筑裝修噴漆等，能給檢測的工作人員帶來很大便利，減小了高空作業(yè)的危險(xiǎn)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的整體軸測示意圖。

圖2為本發(fā)明一個實(shí)施例的絲桿推動結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一個實(shí)施例的滑塊部分的局部機(jī)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一個實(shí)施例的滑塊與連桿連接的軸測示意圖。

圖5為本發(fā)明爬桿狀態(tài)的示意圖。

圖中序號為：1—車體支架、2—主動摩擦輪、3—從動摩擦輪、4—爬升電機(jī)、5—電機(jī)座、6—抱緊臂、7—連桿、8—滑塊、9—絲桿套、10—絲桿、11—聯(lián)軸器、12—絲桿電機(jī)、13—電池、14—輪子、15—鎖緊螺釘、16—深溝球軸承；17-機(jī)架。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

如圖1至圖4所示，一種絲桿推動型爬桿機(jī)器人，包括移動車體、固定在所述移動車體上的爬桿機(jī)械臂，

所述的移動車體包括由角鋁通過螺釘連接搭建而成的車體支架1、設(shè)置在所述車體支架1底部的輪子14，所述輪子14與驅(qū)動電機(jī)相連接；

所述爬桿機(jī)械臂包括：絲桿電機(jī)12、聯(lián)軸器11、絲桿10、絲桿套9、滑塊8、鎖緊螺釘15、兩根連桿7、兩根抱緊臂6、兩個電機(jī)座5、兩個爬升電機(jī)4、兩個主動摩擦輪2、一個從動摩擦輪3、設(shè)有滑槽的T形機(jī)架17，

所述絲桿電機(jī)12固定在機(jī)架17后端，并通過聯(lián)軸器11與絲桿10連接；所述絲桿套9套在絲桿10上，并且通過螺釘與活動設(shè)置在T形機(jī)架17滑槽內(nèi)的滑塊8連接，兩根連桿7的一端通過固定在滑塊8上的鎖緊螺釘15活動鉸接，另一端通過銷軸分別與兩根抱緊臂6的尾端活動鉸接，兩根抱緊臂6分別通過固定銷軸鉸接在機(jī)架17前端的左右兩側(cè)，兩個電機(jī)座5通過螺釘螺母分別固定在兩個抱緊臂6上，兩個爬升電機(jī)4通過螺釘分別固定在兩個電機(jī)座5上，所述主動摩擦輪2安裝在爬升電機(jī)4輸出軸上，所述從動摩擦輪3安裝在車體支架1上，與兩個主動摩擦輪2一起互成120度夾緊桿體。

在一個實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，所述的抱緊臂6和電機(jī)座5上開有通過調(diào)整兩個電機(jī)座5的位置來調(diào)節(jié)兩個爬升電機(jī)4的夾角及相對位置關(guān)系的直槽口，使用前，可以通過調(diào)節(jié)螺釘在直槽口上的位置來調(diào)節(jié)兩個電機(jī)座的位置來控制兩個運(yùn)輸電機(jī)的夾角，從而適應(yīng)不同直徑、不同截面形狀的管材、棒材。

在一個實(shí)施例中，所述的主動摩擦輪2和從動摩擦輪3包括塑料輪和硅膠圈，所述硅膠圈套在塑料輪上，所述主動摩擦輪2的塑料輪直接固定在爬升電機(jī)4的電機(jī)軸上，硅膠圈摩擦力系數(shù)較大，可提高對管料的摩擦力，防止打滑。

在一個實(shí)施例中，所述的從動摩擦輪3還包括單向軸承，所述的從動摩擦輪3的塑料輪套在單向軸承上，所述單向軸承固定在車體支架1上，由于單向軸承的作用，機(jī)器人在爬桿時不會倒退。

在一個實(shí)施例中，所述連桿7與鎖緊螺釘15活動鉸接的一端設(shè)置有深溝球軸承，所述鎖緊螺釘15與軸承內(nèi)孔相配合，從而減少鉸接處的摩擦。

在一個實(shí)施例中，車體支架1上設(shè)置有用于向各電機(jī)提供電力的電池13，可用于向整個爬桿機(jī)器人提供電力，便于在不便提供電力的戶外使用。

在一個實(shí)施例中，所述爬升電機(jī)4為調(diào)速電機(jī)，通過調(diào)節(jié)兩個爬升電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)主動摩擦輪的轉(zhuǎn)速，使機(jī)器人在爬升的同時可以繞著桿柱旋轉(zhuǎn)一定角度，從而可以實(shí)現(xiàn)直線爬升、螺旋式爬升、繞固定角度爬升等動作。

如圖5所示，爬桿機(jī)器人工作時，絲桿電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過聯(lián)軸器11帶動絲桿10轉(zhuǎn)動，使絲桿套向前推動滑塊，使兩根連桿7的夾角增大，并推動抱緊臂旋轉(zhuǎn)一定角度使兩個抱緊臂之間夾角減小，從而使爬升電機(jī)和主動摩擦輪夾緊桿柱；夾緊桿柱后，爬升電機(jī)4帶動主動摩擦輪2轉(zhuǎn)動，從而使主動摩擦輪2沿著桿柱向上滾動，從動摩擦輪3也沿著桿柱向上滾動，整個爬桿機(jī)器人實(shí)現(xiàn)爬桿的動作。所述的絲桿推動型爬桿機(jī)器人可以通過調(diào)節(jié)兩個爬升電機(jī)4的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)主動摩擦輪的轉(zhuǎn)速，使機(jī)器人在爬升的同時可以繞著桿柱旋轉(zhuǎn)一定角度，從而可以實(shí)現(xiàn)直線爬升、螺旋式爬升、繞固定角度爬升等動作。

本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。