CN104863050A - 一种斜拉桥拉索爬行机器人 - Google Patents

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Abstract

一种斜拉桥拉索爬行机器人，涉及一种机器人，由下行自锁机构（1）、中间夹持机构（2）、上行自锁机构（3）、弧形转盘（12）和长连杆（13）构成，在中间夹持架构（2）上设有弧形转盘（12），弧形转盘（12）两侧各设有一根长连杆（13），两根长连杆（13）分别与下行自锁机构（1）和上行自锁机构（3）相连接；本发明实用性强，安装和制作起来都比较简单，不但保证机器人能在斜拉桥拉索上稳定前行，适合各种检测，而且回收起来安全方便。

Description

一种斜拉桥拉索爬行机器人
【技术领域】
本发明涉及一种机器人，尤其是涉及一种斜拉桥拉索爬行机器人。
【背景技术】
公知的，现有爬索机构的运动方式主要有摩擦轮连续滚动式和夹紧蠕动式两种，连续滚动式机构由于拉索的悬垂曲线、拉索风振动等外界因素影响,摩擦轮的预紧力较难精确调整，预紧力过大时，摩擦消耗功率就越多，而预紧力过小,随机的外部干扰会使夹紧力不足,爬行失效,多数情况下为了提高可靠性只能牺牲能耗比；夹紧蠕动式机构对于截面尺寸有突变、表面情况恶劣的拉索具有较好的适应能力,爬行和夹紧运动分别由2套机构实现,运动较复杂,浪费了过多因夹紧所耗的时间和能源，现有的拉索爬行类机器人大多结构复杂，运行维护成本较高，不适合经常检测。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种斜拉桥拉索爬行机器人，本发明通过在中间夹持机构两侧设置下行自锁机构和上行自锁机构，再通过电机和舵机的作用，以此来达到机器人在斜拉桥拉索上稳定前行的目的。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种斜拉桥拉索爬行机器人，包括下行自锁机构、中间夹持机构、上行自锁机构、弧形转盘和长连杆，在中间夹持架构上设有弧形转盘，弧形转盘两侧各设有一根长连杆，两根长连杆分别与下行自锁机构和上行自锁机构相连接。
所述下行自锁机构和上行自锁机构分别设置在中间夹持机构两侧，下行自锁机构、中间夹持机构和上行自锁机构呈直线排列。
所述下行自锁机构由第一舵机、下行夹持夹、下行撑杆、第一弹簧、下行侧板、第一连接杆、下行支架和下行滑动头构成，在下行支架一端设有下行滑动头，下行支架另一端设有下行撑杆，下行撑杆上设有第一舵机，下行滑动头两侧各设有一根第一连接杆，每根第一连接杆上均设有下行侧板，每个下行侧板上均设有一个下行夹持夹。
所述下行侧板为板状折弯结构。
所述中间夹持机构由中间支架、第二弹簧、心形夹和电机构成，在中间支架顶部设有电机，电机上设有弧形转盘，中间支架下部设有心形夹，心形夹通过第二弹簧与中间支架相连接。
所述电机为直流电机。
所述上行自锁机构由第二舵机、上行支架、第三弹簧、上行侧板、第二连接杆、上行弧形夹、上行滑动头和上行撑杆，在上行支架上的中部设有第二舵机，上行支架一端的两侧各设有一块上行侧板，每块上行侧板上均设有一个上行弧形夹，上行支架的另一端处设有上行滑动头，上行滑动头与上行侧板通过第二连接杆相连接。
所述上行侧板为板状折弯结构。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，包括下行自锁机构、中间夹持机构、上行自锁机构、弧形转盘和长连杆，通过在中间夹持机构两侧设置下行自锁机构和上行自锁机构，再通过电机和舵机的作用，以此来达到机器人在斜拉桥拉索上稳定前行的目的，利用偏置曲柄双滑块机构作为机器人的主体机构，便于加工制作，传动性能较好能大大降低机器人的成本，同时可以适应不同直径的斜拉桥拉索来进行检测，自锁机构在自锁和松开两种状态中交替切换，能够保证机器人的稳定前行，利用机器人自身重力进行装置回收，对于不同倾斜程度的拉索，撑杆撑开的距离可以调整，使机器人在下滑方向上达到受力平衡，让机器人处于一个安全的恒定的下滑速度，可达到对机器人的安全回收；本发明实用性强，安装和制作起来都比较简单，不但保证机器人能在斜拉桥拉索上稳定前行，适合各种检测，而且回收起来安全方便。
【附图说明】
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的下行自锁机构立体结构示意图。
图3为本发明的中间夹持机构立体结构示意图。
图4为本发明的上行自锁机构立体结构示意图。
图中：1、下行自锁机构；2、中间夹持机构；3、上行自锁机构；4、第一舵机；5、下行夹持夹；6、下行撑杆；7、第一弹簧；8、下行侧板；9、第一连接杆；10、下行支架；11、下行滑动头；12、弧形转盘；13、长连杆；14、电机；15、中间支架；16、第二弹簧；17、心形夹；18、上行弧形夹；19、第二连接杆；20、上行滑动头；21、上行侧板；22、第二舵机；23、上行支架；24、上行撑杆；25、第三弹簧。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1~4所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，包括下行自锁机构1、中间夹持机构2、上行自锁机构3、弧形转盘12和长连杆13，在中间夹持架构2上设有弧形转盘12，弧形转盘12两侧各设有一根长连杆13，两根长连杆13分别与下行自锁机构1和上行自锁机构3相连接；所述下行自锁机构1和上行自锁机构3分别设置在中间夹持机构2两侧，下行自锁机构1、中间夹持机构2和上行自锁机构3呈直线排列；所述下行自锁机构1由第一舵机4、下行夹持夹5、下行撑杆6、第一弹簧7、下行侧板8、第一连接杆9、下行支架10和下行滑动头11构成，在下行支架10一端设有下行滑动头11，下行支架10另一端设有下行撑杆6，下行撑杆6上设有第一舵机4，下行滑动头11两侧各设有一根第一连接杆9，每根第一连接杆9上均设有下行侧板8，每个下行侧板8上均设有一个下行夹持夹5；所述下行侧板8为板状折弯结构；所述中间夹持机构2由中间支架15、第二弹簧16、心形夹17和电机14构成，在中间支架15顶部设有电机14，电机14上设有弧形转盘12，中间支架15下部设有心形夹17，心形夹17通过第二弹簧16与中间支架15相连接；所述电机14为直流电机；所述上行自锁机构3由第二舵机22、上行支架23、第三弹簧25、上行侧板21、第二连接杆19、上行弧形夹18、上行滑动头20和上行撑杆24，在上行支架23上的中部设有第二舵机22，上行支架23一端的两侧各设有一块上行侧板21，每块上行侧板21上均设有一个上行弧形夹18，上行支架23的另一端处设有上行滑动头20，上行滑动头20与上行侧板21通过第二连接杆19相连接；所述上行侧板21为板状折弯结构。
实施本发明所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，在使用时，先将机器人的上行自锁机构3、下行自锁机构1和中间夹持机构2分别撑开，并放置到拉索上，当机器人未接通电源时，上行自锁机构3中的第三弹簧25起到自锁作用，在弹簧力的作用下，两个上行侧板21对上行弧形夹18有一个夹紧的作用，促使上行弧形夹18能夹紧斜拉桥拉索，下行自锁机构1上的第一弹簧7也起到自锁作用，在弹簧力的作用下，两个下行侧板8对下行夹持夹5有一个夹紧的作用，促使下行夹持夹5能夹紧斜拉桥拉。
当运动时，中间夹持机构2上的电机14带动两个长连杆13进行转动，在转动过程中，两个长连13分别对上行自锁机构3和下行自锁机构1上的上行滑动头20和下行滑动头11施给一个力，由于上行自锁机构3和下行自锁机构1的作用，使机器人在行进过程中下行锁死，只能上行的状态。
当上行自锁机构3受到第二连接杆19向下的拉力时，处于自锁状态，这时下行自锁机构1就受到第一连接杆9向上的力，处于松开状态，下行自锁机构1在第一连接杆9的力下能够被提升，当下行自锁机构1受到第一连接杆9向下的推力时，处于自锁状态，这时上行自锁机构3就受到二连接杆19向上的推力，处于松开状态，上行自锁机构3在二连接杆19的力下能够被上推，上下自锁机构3在这两种状态间交替，从而实现了机器人的向上爬行。
当对机器人进行回收作业时，处于上行自锁机构3和下行自锁机构1上的第一舵机4和第二舵机22会分别带动其上的下行撑杆6和下行撑杆24将两个自锁机构撑开，并且可根据斜拉桥拉索的角度不同来调节撑杆撑开的距离，从而能够利用机器人的重量使机器人处于一个安全的速度进行下滑回收。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (8)

1.一种斜拉桥拉索爬行机器人，包括下行自锁机构（1）、中间夹持机构（2）、上行自锁机构（3）、弧形转盘（12）和长连杆（13），其特征是：在中间夹持架构（2）上设有弧形转盘（12），弧形转盘（12）两侧各设有一根长连杆（13），两根长连杆（13）分别与下行自锁机构（1）和上行自锁机构（3）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，其特征是：所述下行自锁机构（1）和上行自锁机构（3）分别设置在中间夹持机构（2）两侧，下行自锁机构（1）、中间夹持机构（2）和上行自锁机构（3）呈直线排列。
3.根据权利要求1所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，其特征是：所述下行自锁机构（1）由第一舵机（4）、下行夹持夹（5）、下行撑杆（6）、第一弹簧（7）、下行侧板（8）、第一连接杆（9）、下行支架（10）和下行滑动头（11）构成，在下行支架（10）一端设有下行滑动头（11），下行支架（10）另一端设有下行撑杆（6），下行撑杆（6）上设有第一舵机（4），下行滑动头（11）两侧各设有一根第一连接杆（9），每根第一连接杆（9）上均设有下行侧板（8），每个下行侧板（8）上均设有一个下行夹持夹（5）。
4.根据权利要求3所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，其特征是：所述下行侧板（8）为板状折弯结构。
5.根据权利要求1所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，其特征是：所述中间夹持机构（2）由中间支架（15）、第二弹簧（16）、心形夹（17）和电机（14）构成，在中间支架（15）顶部设有电机（14），电机（14）上设有弧形转盘（12），中间支架（15）下部设有心形夹（17），心形夹（17）通过第二弹簧（16）与中间支架（15）相连接。
6.根据权利要求5所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，其特征是：所述电机（14）为直流电机。
7.根据权利要求1所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，其特征是：所述上行自锁机构（3）由第二舵机（22）、上行支架（23）、第三弹簧（25）、上行侧板（21）、第二连接杆（19）、上行弧形夹（18）、上行滑动头（20）和上行撑杆（24），在上行支架（23）上的中部设有第二舵机（22），上行支架（23）一端的两侧各设有一块上行侧板（21），每块上行侧板（21）上均设有一个上行弧形夹（18），上行支架（23）的另一端处设有上行滑动头（20），上行滑动头（20）与上行侧板（21）通过第二连接杆（19）相连接。
8.根据权利要求7所述的一种斜拉桥拉索爬行机器人，其特征是：所述上行侧板（21）为板状折弯结构。
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