CN102059692B - 机械驻足爬杆机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机械驻足爬杆机器人，它包括上套筒，下套筒，滚轮支架，小齿轮，电机，滚轮，调节座，小电机，细钢丝，驻足杆，杆子，套筒，合页，行程开关，齿条座，套筒锁，平行四边形传动杆，齿条等部分，其中，所述的调节座固定在套筒内壁上，而小电机与驻足杆安装在同一个调节座上，小电机固定在调节座上，驻足杆通过销键与调节座连接，驻足杆拐角处通过细钢丝与小电机转轴相连。本发明提供的机械驻足爬杆机器人适合完成在不同直径的杆子某处长时间停留来完成一些特殊的动作，具有结构简单、功率小、体积小、易拆卸、易安装，节约能源等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械驻足爬杆机器人，具体地说是一种应用简易机械自锁结构，使机器人可以在爬杆或下降的过程中，不需要给爬杆装置供给持续不断的能量就能维持停留状态的爬杆机器人。
背景技术
随着社会的进步，愈来愈多危险或者具有一定高度的任务需要爬杆机器人来完成，而其中有很多还需要爬杆机器人在杆子某处停留来完成一些特殊的动作，然而长时间处于停留状态的机器人需要供给源源不断的动力来克服其自身质量所产生的向下的重力，这样不仅会使大量的能源损耗浪费，而且还会使爬杆机器人出现动力不足的状况，甚至是危险情况，因此这种工作特别适合应用简易机械自锁结构，重量轻巧的机器人来完成，但这种机器人目前尚未见到。
发明内容
针对上述的不足，本发明提供了一种机械驻足爬杆机器人，在应用时安装方便，只需要普通干电池或蓄电池提供动力，80C52作为控制芯片，其简易机械自锁结构可以利用自身重力产生自锁来实现长时间停留而不损耗动力和能源。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种机械驻足爬杆机器人，它是由滚轮支架、套筒、平行四边形传动杆、用于将平行四边形传动杆的一端与套筒连接的固定销键、小齿轮、电机、滚轮、调节座、小电机、细钢丝、驻足杆、合页、行程开关、齿条座、套筒锁、齿条等组成的。
所述驻足杆为一个具有一定角度的刚性杆件，一端与调节座连接，并能绕连接处转动。
所述的套筒分上套筒和下套筒，上套筒和下套筒结构内部结构相同，为一定直径、内部装有滚轮、滚轮支架、小电机以及驻足杆的薄壁圆筒，圆筒由两个半圆柱通过合页组合而成。
所述的平行四边形传动杆为多根等长的杆件通过销键交错连接，并可以绕销键自由转动，其下端与两齿条连接，上端与上套筒连接。
所述齿条有两个，齿条一面有齿牙且齿牙相对，平行放置将安装在电机转轴上的小齿轮夹在中间并且互相啮合，齿条嵌在齿条座中并且只能左右移动，电机与齿条座都固定在下套筒上。
所述的调节座固定在套筒内壁上，而小电机与驻足杆安装在同一个调节座上，调节座的厚度可以调整，从而可以改变各滚轮之间的距离，保证一个机械驻足爬杆机器人可以在不同直径的杆子上工作，驻足杆拐角处系有细钢丝，细钢丝另一端与小电机转轴相连，使小电机转动时可以卷起细钢丝，带动驻足杆转动，将驻足杆另一端插入滚轮与杆子之间，滚轮压在驻足杆上形成类似杠杆的作用，阻碍套筒下降，套筒受到向下的力越大，杠杆作用越明显，驻足杆与杆子之间摩擦力更大，达到下套筒机械自锁的目的。
本发明的有益效果是：此机械驻足爬杆机器人占用空间小，便于携带、结构简单、功率小、易拆卸、易安装，在应用时只需要普通干电池或蓄电池提供动力，80C52作为控制芯片，其简易机械自锁结构可以利用自身重力产生自锁来实现长时间停留而不损耗动力和能源。
附图说明
图1为机械驻足爬杆机器人内部剖视图；
图2为机械驻足爬杆机器人主视图；
图3为机械驻足爬杆机器人套筒俯视图；
图4为机械驻足爬杆机器人齿轮齿条安装俯视图。
图中：1滚轮支架，2固定销键，3长销键，4小齿轮，5电机，6滚轮，7调节座，8小电机，9细钢丝，10驻足杆，11杆子，12套筒，13合页，14行程开关，15齿条座，16套筒锁，17平行四边形传动杆，18齿条。
具体实施例
该机械驻足爬杆机器人分三部分：上套筒，下套筒，电机与平行四边形传动机构，如图1、图2、图3、图4所示，其中上套筒与下套筒结构完全一样，都是由滚轮支架1、滚轮6、调节座7、小电机8、细钢丝9、驻足杆10、合页13以及套筒锁16构成，滚轮6安装在滚轮支架1上并能绕轴转动，滚轮支架1安装在调节座7上，调节座7固定在套筒12内壁上，小电机8固定在调节座7上，驻足杆10通过销键与调节座7连接(小电机8与驻足杆10安装在同一个调节座上)，驻足杆10拐角处系有细钢丝9，细钢丝9与小电机8转轴相连使小电机8转动可以通过细钢丝9带动驻足杆10绕销键转动，调节座7的厚度可以改变，从而可以改变各滚轮之间的距离，保证一个机械驻足爬杆机器人可以在不同直径的杆子上工作。电机与平行四边形传动机构由电机5、小齿轮4、齿条18、齿条座15、平行四边形传动杆17以及行程开关14构成，平行四边形传动杆17上端通过固定销键2与上套筒相连，下端通过销键安装在对应的齿条上，两齿条平行放置，有齿面相对，将安装在电机5上的小齿轮4夹在中间并且互相啮合，齿条18嵌在齿条座15中并且只能左右移动，电机5与齿条座15都固定在下套筒上。
当机械驻足爬杆机器人爬杆时，打开两套筒，调节调节座7厚度使滚轮与杆子距离合适，闭合套筒，爬杆时，下套筒内的小电机8转动，将驻足杆10一端拉起，塞进滚轮6与杆子11之间，滚轮6压在驻足杆10上形成类似杠杆的作用，同时电机5正转，通过小齿轮4带动两个齿条18在齿条座15内相对移动，带动平行四边形传动杆17，从而平行四边形传动机构顶端升起，此时平行四边形传动机构升起会对上、下两套筒都有作用力，由于下套筒受平行四边形传动机构向下的力作用在滚轮6上，而滚轮6又压在驻足杆10上，使杠杆作用更明显，驻足杆10与杆子11之间摩擦力更大，达到下套筒机械自锁的目的，从而上套筒上移；当平行四边形传动机构上升到最高点时，行程开关14被触动，控制系统接受信号后使电机5反转，平行四边形传动杆17下端距离增大，同时控制系统控制套筒内小电机转动，将上套筒内驻足杆10拉起，使上套筒内形成杠杆作用而不能下降，处于停留状态，下套筒内小电机反转放下其对应的驻足杆10，杠杆作用消失，下套筒被平行四边形传动机构向上拉起，小电机8与驻足杆10恢复初始状态，机械驻足爬杆机器人向上运动。当上、下套筒连续轮流工作时，机械驻足爬杆机器人就会不断向上爬升。
当电机初始转动反转时，上、下套筒工作顺序改变，机械驻足爬杆机器人就会向下运动。上、下套筒连续轮流工作时，机械驻足爬杆机器人就会不断下降。
当电机不转动，上、下套筒仅需一个作用，机械驻足爬杆机器人就会因机械自锁而处于停留状态并且不需要动力源提供动力来维持。
Claims (1)
1. 机械驻足爬杆机器人，其特征在于：它是由上套筒，下套筒，滚轮支架，小齿轮，电机，滚轮，调节座，小电机，细钢丝，驻足杆，套筒，合页，行程开关，齿条座，套筒锁，平行四边形传动杆和齿条组成的，其中，所述的套筒分上套筒和下套筒，上套筒和下套筒内部结构相同，所述的调节座固定在套筒内壁上，而小电机与驻足杆安装在同一个调节座上，小电机固定在调节座上，驻足杆通过调节座上的销键与调节座连接，驻足杆拐角处通过细钢丝与小电机转轴相连，所述的平行四边形传动杆上端通过传动杆上的固定销键与上套筒相连，下端通过传动杆上的销键安装在对应的齿条上，两齿条平行放置，齿条的一面有齿，且其对应面光滑，两齿条的齿面相对，小齿轮夹在中间并且互相啮合，齿条嵌在齿条座中，小齿轮安装在电机上，电机与齿条座都固定在下套筒上。
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