CN106335052A - 一种液压爬杆机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压爬杆机器人，机器人总体由上、中、下三个手爪机构，本体伸缩机构，导向支撑机构，电气液压控制单元及相关附件构成。机器人在爬行过程中至少有两个手爪机构与杆体处于抓紧状态，机器人爬行过程稳固。通过液压机构实现机器人手爪的抓紧，且抓紧力可调。本发明机器人可携带特定的检测与作业设备，代替人工作业，降低人工成本及作业的危险性。

Description

一种液压爬杆机器人

技术领域

本发明涉及一种可在竖直杆体上往复爬行的液压爬杆机器人，属于机械设计领域。

背景技术

竖直杆体是日常生活中常见的一种结构形式，例如路边的路灯，大型建筑的竖直撑杆，海上平台腿架机构等。应用中，通常需要人工攀爬竖直杆体，以进行必要的作业和检测，而人工攀爬作业通常具有一定的难度和危险性。本发明以竖直杆体为应用对象，开发一种可沿杆体上下往复爬行的机器人。机器人可携带某些特定的测量系统而代替人进行必要的检测工作，或携带喷涂、打磨、清洗等设备而代替人进行特定的作业。机器人携带特定装备在杆体上的应用，可以节省人力成本，降低作业风险。

发明内容

本发明以杆体结构为应用对象，开发一种可在杆体上自动爬行的机器人。进而为机器人携带特定装备而进行检测等特定作业提供基础性装备。为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：

机器人总体由上、中、下三个手爪机构，本体伸缩机构，导向支撑机构，电气液压控制单元等构成。

机器人上、中、下三个手爪机构的结构相同，两个手爪（1）分别通过转轴（2）与底板（3）连接，转轴（2）两端通过螺母固定后，手爪（1）可绕转轴（2）自由转动。两个手爪驱动杆（13）的一端分别与对应的手爪（1）末端通过铰接轴（16）铰接，两个手爪驱动杆（13）的另一端分别与手爪驱动缸（15）活塞杆的末端通过铰接轴（16）铰接到一起。手爪驱动缸（15）的另一端通过爪缸销轴（12）与爪缸支座（14）相连，爪缸支座（14）通过螺栓、螺母与底板（3）固定连接。手爪驱动缸（15）的伸缩运动分别实现两个手爪（1）张开与抓紧动作。

上手爪机构与中手爪机构通过上本体伸缩液压缸（5）相连。上本体伸缩液压缸（5）的底部通过上缸销轴（6）与上缸支座（7）相连，上缸支座（7）通过螺栓、螺母与中爪支架（8）固定。上本体伸缩液压缸（5）的活塞杆末端通过大螺母（18）与上爪支架（17）固定。两块滑块（4）分别通过螺栓、螺母固定在上爪支架（17）的两侧。

下手爪机构与中手爪机构通过下本体伸缩液压缸（11）相连。下本体伸缩液压缸（11）的底部通过下缸销轴（10）与下缸支座（9）相连，下缸支座（9）通过螺栓、螺母与中爪机构的底板（3）固定连接。下本体伸缩液压缸（11）的活塞杆末端通过大螺母（18）与下爪支架（19）固定。两块滑块（4）分别通过螺栓、螺母固定在下爪支架（19）的两侧。

上滑槽架（20）的底脚通过螺栓、螺母与中爪支架（8）的顶板固定连接，上爪支架（17）两侧的滑块（4）分别与上滑槽架（20）两内侧的滑槽匹配，并起导向与支撑作用。

下滑槽架（23）的底脚通过螺栓、螺母与中爪机构的底板（3）固定连接，下爪支架（19）两侧的滑块（4）分别与下滑槽架（20）两内侧的滑槽匹配，并起导向与支撑作用。

电气控制柜（21）与液压控制柜（22）为整体式结构，通过沉头螺栓、螺母与上滑槽架（20）和下滑槽架（23）固定连接。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

1、机器人在爬行过程中，至少有两个手爪机构与杆体处于抓紧状态，机器人爬行过程稳固、可靠。

2、机器人手爪与杆体的抓紧力可通过压力传感器检测，并实施控制。

附图说明

图1 爬杆机器人内部装备主视图

图2爬杆机器人内部装备右视图

图3上手爪机构局部连接详图

图4中手爪机构局部连接详图

图5手爪机构装配主视图

图6 手爪机构装配俯视图

图7 爬杆机器人滑轨及控制箱的连接主视图

图8 爬杆机器人滑轨及控制箱的连接右视图

图中：A、上手爪机构局部连接详图，B、中手爪机构局部连接详图，1、手爪，2、转轴，3、底板，4、滑块，5、上本体伸缩液压缸，6、上缸销轴，7、上缸支座，8、中爪支架，9、下缸支座，10、下缸销轴，11、下本体伸缩液压缸，12、爪缸销轴，13、手爪驱动杆，14、爪缸支座，15、手爪驱动缸，16、铰接轴，17、上爪支架，18、大螺母，19、下爪支架，20、上滑槽架，21、电气控制柜，22、液压控制柜，23、下滑槽架

具体实施方式

本发明以杆体结构为应用对象，开发一种可在杆体上自动爬行的机器人。进而为机器人携带特定装备而进行检测等特定作业提供基础性装备。为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：

机器人总体由上、中、下三个手爪机构，本体伸缩机构，导向支撑机构，电气液压控制单元等构成。

机器人上、中、下三个手爪机构的结构相同，两个手爪（1）分别通过转轴（2）与底板（3）连接，转轴（2）两端通过螺母固定后，手爪（1）可绕转轴（2）自由转动。两个手爪驱动杆（13）的一端分别与对应的手爪（1）末端通过铰接轴（16）铰接，两个手爪驱动杆（13）的另一端分别与手爪驱动缸（15）活塞杆的末端通过铰接轴（16）铰接到一起。手爪驱动缸（15）的另一端通过爪缸销轴（12）与爪缸支座（14）相连，爪缸支座（14）通过螺栓、螺母与底板（3）固定连接。手爪驱动缸（15）的伸缩运动分别实现两个手爪（1）张开与抓紧动作。

上手爪机构与中手爪机构通过上本体伸缩液压缸（5）相连。上本体伸缩液压缸（5）的底部通过上缸销轴（6）与上缸支座（7）相连，上缸支座（7）通过螺栓、螺母与中爪支架（8）固定。上本体伸缩液压缸（5）的活塞杆末端通过大螺母（18）与上爪支架（17）固定。两块滑块（4）分别通过螺栓、螺母固定在上爪支架（17）的两侧。

下手爪机构与中手爪机构通过下本体伸缩液压缸（11）相连。下本体伸缩液压缸（11）的底部通过下缸销轴（10）与下缸支座（9）相连，下缸支座（9）通过螺栓、螺母与中爪机构的底板（3）固定连接。下本体伸缩液压缸（11）的活塞杆末端通过大螺母（18）与下爪支架（19）固定。两块滑块（4）分别通过螺栓、螺母固定在下爪支架（19）的两侧。

上滑槽架（20）的底脚通过螺栓、螺母与中爪支架（8）的顶板固定连接，上爪支架（17）两侧的滑块（4）分别与上滑槽架（20）两内侧的滑槽匹配，并起导向与支撑作用。

下滑槽架（23）的底脚通过螺栓、螺母与中爪机构的底板（3）固定连接，下爪支架（19）两侧的滑块（4）分别与下滑槽架（20）两内侧的滑槽匹配，并起导向与支撑作用。

电气控制柜（21）与液压控制柜（22）为整体式结构，通过沉头螺栓、螺母与上滑槽架（20）和下滑槽架（23）固定连接。

以上所述为本发明的一个实例，我们还可通过机器人携带特定的检测或作业设备，用于杆体结构的检测或作业。只要其机器人的机械结构设计思想同本发明所叙述的一致，均应视为本发明所包括的范围。

Claims (1)

1.一种液压爬杆机器人，其特征在于：机器人总体由上、中、下三个手爪机构，本体伸缩机构，导向支撑机构，电气液压控制单元及相关附件构成；机器人在爬行过程中至少有两个手爪机构与杆体处于抓紧状态，机器人爬行过程稳固；通过液压机构实现机器人手爪的抓紧，且抓紧力可调；

机器人上、中、下三个手爪机构的结构相同，两个手爪（1）分别通过转轴（2）与底板（3）连接，转轴（2）两端通过螺母固定后，手爪（1）可绕转轴（2）自由转动；两个手爪驱动杆（13）的一端分别与对应的手爪（1）末端通过铰接轴（16）铰接，两个手爪驱动杆（13）的另一端分别与手爪驱动缸（15）活塞杆的末端通过铰接轴（16）铰接到一起；手爪驱动缸（15）的另一端通过爪缸销轴（12）与爪缸支座（14）相连，爪缸支座（14）通过螺栓、螺母与底板（3）固定连接；手爪驱动缸（15）的伸缩运动分别实现两个手爪（1）张开与抓紧动作；

上手爪机构与中手爪机构通过上本体伸缩液压缸（5）相连；上本体伸缩液压缸（5）的底部通过上缸销轴（6）与上缸支座（7）相连，上缸支座（7）通过螺栓、螺母与中爪支架（8）固定；上本体伸缩液压缸（5）的活塞杆末端通过大螺母（18）与上爪支架（17）固定；两块滑块（4）分别通过螺栓、螺母固定在上爪支架（17）的两侧；

下手爪机构与中手爪机构通过下本体伸缩液压缸（11）相连；下本体伸缩液压缸（11）的底部通过下缸销轴（10）与下缸支座（9）相连，下缸支座（9）通过螺栓、螺母与中爪机构的底板（3）固定连接；下本体伸缩液压缸（11）的活塞杆末端通过大螺母（18）与下爪支架（19）固定；两块滑块（4）分别通过螺栓、螺母固定在下爪支架（19）的两侧；

上滑槽架（20）的底脚通过螺栓、螺母与中爪支架（8）的顶板固定连接，上爪支架（17）两侧的滑块（4）分别与上滑槽架（20）两内侧的滑槽匹配，并起导向与支撑作用；

下滑槽架（23）的底脚通过螺栓、螺母与中爪机构的底板（3）固定连接，下爪支架（19）两侧的滑块（4）分别与下滑槽架（20）两内侧的滑槽匹配，并起导向与支撑作用；

电气控制柜（21）与液压控制柜（22）为整体式结构，通过沉头螺栓、螺母与上滑槽架（20）和下滑槽架（23）固定连接。