CN106347516A - 一种气动爬杆机器人载物平台的设计 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气动爬杆机器人载物平台的设计，整体由两组呈十字型交叉的爬杆机构组成，每组机构包括一对竖直伸缩气缸，一对伸缩缸保护体，一对水平夹紧气缸和一个夹紧气缸保护架；两组机构上下交错安装在总托板上，交叉做伸出缩进动作实现对导杆的夹紧和爬升；设计结构紧凑，一次动作可爬升两倍行程的距离，效率高，平衡性好，设计空间大，能安装其他高空清洗或检测设备，起到载物平台的作用。

Description

一种气动爬杆机器人载物平台的设计
技术领域
本发明涉及一种新型爬杆机器人机构，属于气动爬杆机器人领域。
背景技术
现代社会高空作业日益增多，诸如：各种杆状城市建筑的油漆、喷涂料、检查、维护，电力系统架设电缆、瓷瓶清洁等工作主要由人工和大型设备来完成，但它们都集中表现出效率低、劳动强度大、耗能高、二次污染严重等问题。随着机器人技术的出现和发展以及人们自我安全保护意识的增强，迫切希望能用机器人代替人工进行这些高空危险作业，从而把人从危险、恶劣、繁重的劳动环境中解脱出来。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种能源清洁、运行高效、操作简单的气动爬杆机器人载物平台的设计方案。
本发明通过以下技术方案实现。
本机器人包括四个水平夹紧气缸、四个竖直伸缩气缸、总托板、两个夹紧缸固定架、橡胶夹紧块、两个Ⅰ型伸缩缸保护体、两个Ⅱ型伸缩缸保护体、三个电磁阀组件。
总托板呈六边形，其中一个边上开有U型槽，以便于导杆的进入，两组竖直伸缩气缸以U型槽为对称呈十字型固定连接在总托板上。
Ⅰ组两个竖直伸缩气缸通过螺栓分别安装在两个Ⅰ型伸缩缸保护体内，两个Ⅰ型伸缩缸保护体通过螺栓分别将两个竖直伸缩气缸的上端固定在总托板上，所述竖直伸缩气缸的缸体位于总托板的下部，两个Ⅰ型伸缩缸保护体下部安装脚座使该机器人能在地面站立；Ⅰ组两个水平夹紧气缸通过螺栓对称地固定在夹紧缸固定架的两侧，水平夹紧气缸的伸缩杆顶端固定有橡胶夹紧块，夹紧缸固定架的开口朝向U型槽。
Ⅱ组两个竖直伸缩气缸通过螺栓分别安装在Ⅱ型伸缩缸保护体内，Ⅱ型伸缩缸保护体通过螺栓分别将两个竖直伸缩气缸的下端固定在总托板上，所述竖直伸缩气缸的缸体位于总托板的上部；Ⅱ组两个水平夹紧气缸通过螺栓对称地固定在夹紧缸固定架的两侧，水平夹紧气缸的伸缩杆顶端固定有橡胶夹紧块，夹紧缸固定架的开口朝向U型槽。
优选的，设该机器人的初始状态为：Ⅰ组两个竖直伸缩气缸呈伸出状态，上端托住的一组的两个水平夹紧气缸呈伸出状态通过橡胶夹紧块夹在导杆上，Ⅱ组两个竖直伸缩气缸呈缩进状态，上端托住的Ⅱ组两个水平夹紧气缸呈缩进状态；当机器人工作时，Ⅰ组两个竖直伸缩气缸收缩带动整个机器人上升，同时Ⅱ组两个竖直伸缩气缸伸出；到达行程后，Ⅱ组的两个水平夹紧气缸伸出夹住导杆，然后Ⅰ组的两个水平夹紧气缸缩进松开导杆，Ⅱ组的两个竖直伸缩气缸缩进来带动整个机器人上升，同时Ⅰ组的两个竖直伸缩气缸伸出；到达行程后，Ⅰ组的两个水平夹紧气缸伸出夹住导杆，Ⅱ组的两个水平夹紧气缸缩进松开导杆，至此，完成上升动作的一个循环。
可选的，该机器人爬杆过程中的任一状态，均可作为其初始状态。
该机器人有以下技术特点。
1.采用十字型设计能使对导杆的夹持更加牢固，保证了机器人载物平台的平衡性。
2.Ⅰ组和Ⅱ组竖直伸缩气缸分别布置在总托板的下部和上部，能够把机构的工作空间最大化利用起来，使结构更加紧凑。
3.此机构的设计使机器人在爬杆时的一次爬升动作产生两倍的竖直伸缩气缸的行程距离，更加有效率。
4.总托板的设计空间大，能够安装其他的清扫或检测设备，起到载物平台的作用。
附图说明
图1为本发明的立体视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的左侧视图。
各附图标记的含义如下：
A-Ⅰ组竖直伸缩气缸 B-Ⅰ组水平夹紧气缸 C-Ⅱ组竖直伸缩气缸
D-Ⅱ组水平夹紧气缸 1-橡胶夹紧块 2-夹紧缸固定架
3-Ⅱ型伸缩缸保护体 4-总托板 5-电磁阀组件
6-Ⅰ型伸缩缸保护体 7-脚座 8-导杆。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示的一种气动爬杆机器人载物平台，包括总托板(4)、一对Ⅰ组竖直伸缩气缸(A)、一对Ⅰ组水平夹紧气缸(B)、一对Ⅱ组竖直伸缩气缸(C)、一对Ⅱ组水平夹紧气缸(D)、2个夹紧缸固定架(2)、4个橡胶夹紧块(1)、一对Ⅰ型伸缩缸保护体(6)、一对Ⅱ型伸缩缸保护体(3)、3个电磁阀组件(5)；总托板(4)呈六边形，其中一个边上开有U型槽，以便于导杆(8)的进入，两组竖直伸缩气缸以U型槽为对称呈十字型固定连接在总托板(4)上；一对Ⅰ组竖直伸缩气缸(A)通过螺栓分别安装在两个Ⅰ型伸缩缸保护体(6)内，两个Ⅰ型伸缩缸保护体(6)通过螺栓分别将2个Ⅰ组竖直伸缩气缸(A)的上端固定在总托板(4)上，所述Ⅰ组竖直伸缩气缸(A)的缸体位于总托板(4)的下部，两个Ⅰ型伸缩缸保护体(6)下部安装脚座(7)使该机器人能在地面站立；一对Ⅰ组水平夹紧气缸(B)通过螺栓对称地固定在夹紧缸固定架(2)的两侧，Ⅰ组水平夹紧气缸(D)的伸缩杆顶端固定有橡胶夹紧块(1)，夹紧缸固定架(2)的开口朝向U型槽；一对Ⅱ组竖直伸缩气缸(C)通过螺栓分别安装在Ⅱ型伸缩缸保护体(3)内，两个Ⅱ型伸缩缸保护体(3)通过螺栓分别将两个Ⅱ组竖直伸缩气缸(C)的下端固定在总托板(4)上，所述Ⅱ组竖直伸缩气缸(C)的缸体位于总托板的(4)上部；一对Ⅱ组水平夹紧气缸(D)通过螺栓对称地固定在夹紧缸固定架(2)的两侧，Ⅱ组水平夹紧气缸(D)的伸缩杆顶端固定有橡胶夹紧块(1)，夹紧缸固定架(2)的开口朝向U型槽；电磁阀组件(5)固定安装在总托板(4)上，控制该机器人所有气缸的进气和排气。
设所述的机器人的初始状态为：两个Ⅰ组竖直伸缩气缸(A)呈伸出状态，其伸缩杆上端托住的的两个Ⅰ组水平夹紧气缸(D)呈伸出状态通过橡胶夹紧块(1)夹在导杆(8)上，两个Ⅱ组竖直伸缩气缸(C)呈缩进状态，上端托住的两个Ⅱ组水平夹紧气缸(D)呈缩进状态。
当机器人执行爬升工作时，两个Ⅰ组竖直伸缩气缸(A)收缩带动整个机器人上升，同时两个Ⅱ组竖直伸缩气缸(C)伸出；到达行程后，两个Ⅱ组水平夹紧气缸(D)伸出夹住导杆(8)，然后两个Ⅰ组水平夹紧气缸(B)缩进松开导杆(8)，两个Ⅱ组竖直伸缩气缸(C)缩进来带动整个机器人上升，同时两个Ⅰ组竖直伸缩气缸(A)伸出；到达行程后，两个Ⅰ组水平夹紧气缸(B)伸出夹住导杆(8)，两个Ⅱ组水平夹紧气缸(D)缩进松开导杆(8)，至此，完成上升动作的一个循环。
以上所述仅为本发明的一个实现爬升动作的实例，本发明还可以有其它实施方式；凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围内。

Claims (4)

1.一种气动爬杆机器人载物平台，包括总托板、一对Ⅰ组竖直伸缩气缸、一对Ⅰ组水平夹紧气缸、一对Ⅱ组竖直伸缩气缸、一对Ⅱ组水平夹紧气缸、2个夹紧缸固定架、4个橡胶夹紧块、一对Ⅰ型伸缩缸保护体、一对Ⅱ型伸缩缸保护体、3个电磁阀组件；总托板呈六边形，其中一个边上开有U型槽，以便于导杆的进入，两组竖直伸缩气缸以U型槽为对称呈十字型固定连接在总托板上；一对Ⅰ组竖直伸缩气缸通过螺栓分别安装在两个Ⅰ型伸缩缸保护体内，两个Ⅰ型伸缩缸保护体通过螺栓分别将2个Ⅰ组竖直伸缩气缸的上端固定在总托板上，Ⅰ组竖直伸缩气缸的缸体位于总托板的下部，两个Ⅰ型伸缩缸保护体下部安装脚座使该机器人能在地面站立；一对Ⅰ组水平夹紧气缸通过螺栓对称地固定在夹紧缸固定架的两侧，Ⅰ组水平夹紧气缸的伸缩杆顶端固定有橡胶夹紧块，夹紧缸固定架的开口朝向U型槽；一对Ⅱ组竖直伸缩气缸通过螺栓分别安装在Ⅱ型伸缩缸保护体内，两个Ⅱ型伸缩缸保护体通过螺栓分别将两个Ⅱ组竖直伸缩气缸的下端固定在总托板上，所述Ⅱ组竖直伸缩气缸的缸体位于总托板的上部；一对Ⅱ组水平夹紧气缸通过螺栓对称地固定在夹紧缸固定架的两侧，Ⅱ组水平夹紧气缸的伸缩杆顶端固定有橡胶夹紧块，夹紧缸固定架的开口朝向U型槽；电磁阀组件固定连接在总托板上。
2.根据权利要求1所述的一种气动爬杆机器人载物平台，其特征在于总托板上可安装清洗或检测设备作为载物平台。
3.根据权利要求1所述的一种气动爬杆机器人载物平台，其特征在于：优选的，所述的机器人的爬杆初始状态可设为：两个Ⅰ组竖直伸缩气缸呈伸出状态，其伸缩杆上端托住的的两个Ⅰ组水平夹紧气缸呈伸出状态通过橡胶夹紧块夹在导杆上，两个Ⅱ组竖直伸缩气缸呈缩进状态，上端托住的两个Ⅱ组水平夹紧气缸呈缩进状态；当执行爬杆动作时，两个Ⅰ组竖直伸缩气缸收缩带动整个机器人上升，同时两个Ⅱ组竖直伸缩气缸伸出；到达行程后，两个Ⅱ组水平夹紧气缸伸出夹住导杆，然后两个Ⅰ组水平夹紧气缸缩进松开导杆，两个Ⅱ组竖直伸缩气缸缩进来带动整个机器人上升，同时两个Ⅰ组竖直伸缩气缸伸出；到达行程后，两个Ⅰ组水平夹紧气缸伸出夹住导杆，两个Ⅱ组水平夹紧气缸缩进松开导杆，至此，完成爬杆动作的一个循环。
4.根据权利要求3所述的爬杆动作过程，其特征在于：该机器人在执行爬杆动作过程中的任一动作状态，都可作为其爬杆时的初始状态。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107046941A (zh) * 2017-05-15 2017-08-18 安庆蓝珊瑚生态农业科技有限公司 一种林业果树悬停采摘机器人
CN107135742A (zh) * 2017-05-15 2017-09-08 安庆蓝珊瑚生态农业科技有限公司 一种林业用低能耗攀爬采摘机器人
CN107306679A (zh) * 2017-06-07 2017-11-03 燕山大学 修树机器人
CN107553478A (zh) * 2017-08-15 2018-01-09 嘉兴学院 基于气动肌肉多自由度仿人爬杆机器人及其控制系统
CN109533073A (zh) * 2018-12-26 2019-03-29 兰州理工大学 一种双层轨道蠕动式爬壁机器人
CN110116393A (zh) * 2018-02-06 2019-08-13 临颍县爬杆机器人有限公司 一种载物平台
CN112288992A (zh) * 2020-09-08 2021-01-29 江苏澳联科技开发有限公司 一种自动化高空坠物预警设备
CN112916885A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 浙江凯达机床股份有限公司 一种立式数控车床

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092153A (zh) * 2007-07-13 2007-12-26 于复生 基于气缸的气动爬壁机器人
WO2009118409A1 (fr) * 2008-03-28 2009-10-01 Thales Robot grimpeur de poteau
CN202593671U (zh) * 2012-04-20 2012-12-12 上海电机学院 整体式爬杆机器人
CN202593667U (zh) * 2012-04-20 2012-12-12 上海电机学院 两段式爬杆机器人
DE102012001725A1 (de) * 2012-01-31 2013-08-01 Fachhochschule Aachen Kletterroboter für Masten
CN203958368U (zh) * 2014-04-17 2014-11-26 上海电机学院 气压仿生爬杆机器人
CN105000079A (zh) * 2015-08-06 2015-10-28 中国林业科学研究院林业新技术研究所 攀爬机器人
CN105151150A (zh) * 2015-10-08 2015-12-16 中国民航大学 一种用于爬杆机器人的断电抱杆防坠落装置
CN205365799U (zh) * 2016-01-14 2016-07-06 燕山大学 一种气动爬行机器人
CN206374855U (zh) * 2016-11-01 2017-08-04 新疆大学 一种气动爬杆机器人载物平台

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092153A (zh) * 2007-07-13 2007-12-26 于复生 基于气缸的气动爬壁机器人
WO2009118409A1 (fr) * 2008-03-28 2009-10-01 Thales Robot grimpeur de poteau
DE102012001725A1 (de) * 2012-01-31 2013-08-01 Fachhochschule Aachen Kletterroboter für Masten
CN202593671U (zh) * 2012-04-20 2012-12-12 上海电机学院 整体式爬杆机器人
CN202593667U (zh) * 2012-04-20 2012-12-12 上海电机学院 两段式爬杆机器人
CN203958368U (zh) * 2014-04-17 2014-11-26 上海电机学院 气压仿生爬杆机器人
CN105000079A (zh) * 2015-08-06 2015-10-28 中国林业科学研究院林业新技术研究所 攀爬机器人
CN105151150A (zh) * 2015-10-08 2015-12-16 中国民航大学 一种用于爬杆机器人的断电抱杆防坠落装置
CN205365799U (zh) * 2016-01-14 2016-07-06 燕山大学 一种气动爬行机器人
CN206374855U (zh) * 2016-11-01 2017-08-04 新疆大学 一种气动爬杆机器人载物平台

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘先恩;赵学敏;李岩;郝伟;闫连柱;赵瑞超;: "基于多传感器的移动机器人路径规划", 计算机工程, no. 08 *
李楠;纪小刚;徐凯;崔爱强;: "一种适应不同导杆直径的多姿态爬杆机器人", 现代制造工程, no. 09 *
陈莉;张宏立;: "粒子群算法在六自由度并联机器人位置正解中的应用", 重庆理工大学学报(自然科学版), no. 08 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107046941A (zh) * 2017-05-15 2017-08-18 安庆蓝珊瑚生态农业科技有限公司 一种林业果树悬停采摘机器人
CN107135742A (zh) * 2017-05-15 2017-09-08 安庆蓝珊瑚生态农业科技有限公司 一种林业用低能耗攀爬采摘机器人
CN107306679A (zh) * 2017-06-07 2017-11-03 燕山大学 修树机器人
CN107553478A (zh) * 2017-08-15 2018-01-09 嘉兴学院 基于气动肌肉多自由度仿人爬杆机器人及其控制系统
CN107553478B (zh) * 2017-08-15 2020-02-28 嘉兴学院 基于气动肌肉多自由度仿人爬杆机器人及其控制系统
CN110116393A (zh) * 2018-02-06 2019-08-13 临颍县爬杆机器人有限公司 一种载物平台
CN109533073A (zh) * 2018-12-26 2019-03-29 兰州理工大学 一种双层轨道蠕动式爬壁机器人
CN112288992A (zh) * 2020-09-08 2021-01-29 江苏澳联科技开发有限公司 一种自动化高空坠物预警设备
CN112916885A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 浙江凯达机床股份有限公司 一种立式数控车床
CN112916885B (zh) * 2021-01-25 2021-11-30 浙江凯达机床股份有限公司 一种立式数控车床

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