CN106364582B - 一种爬行机器人夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种爬行机器人夹紧装置，其特征是：包括支架和设置在支架上的电磁夹紧机构，所述电磁夹紧机构均由电机、电磁锁定装置、电磁铁和连杆构成，电机设置在支架下端，其电机主轴穿过支架，依次与电磁锁定装置、连杆连接，电磁铁固定设置在支架上，且与连杆一端对齐，电磁锁定装置、电机、电磁铁分别与控制中心连接。本夹紧装置连杆末端与物体接触的部分采用橡胶块，不仅增大了与物体的摩擦力，同时避免在夹紧瞬间因力矩过大而损坏电机，可起到缓冲作用、延长电机的使用寿命。

Description

一种爬行机器人夹紧装置
技术领域
本发明涉及自动化技术，具体是一种爬行机器人夹紧装置。
背景技术
在自动化领域，夹紧装置广泛应用于各类爬行机器人中，其主要功能是夹紧物体，确保爬行机器人在爬行过程中不打滑、不脱落。
目前，爬行机器人夹紧装置按动力源的不同可分为：气动夹紧装置、弹簧预紧装置、电动夹紧装置。其中：
气动夹紧装置由压力气源驱动，其使用灵活程度受到限制，其动力需要气缸等设备提供，机器人整体偏重、设备结构复杂、不易维护；
弹簧预紧装置依靠弹簧预紧提供机器人所需的夹紧力，根据所攀爬物体直径，预先调整好弹簧的压缩量，仅适用于攀爬直径不变或直径变化不大的物体；
电动夹紧装置多采用凸轮机构夹紧，由于凸轮机构的不可伸缩性，一个爬行机器人只能爬行特定直径的等直径物体。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种爬行机器人夹紧装置，这种夹紧装置安装拆除方便，各零件通用性好，易于维护。
实现本发明目的的技术方案是：
一种爬行机器人夹紧装置，包括支架和设置在支架上的电磁夹紧机构，所述电磁夹紧机构均由电机、电磁锁定装置、电磁铁和连杆构成，电机设置在支架下端，其电机主轴穿过支架，依次与电磁锁定装置、连杆连接，电磁铁固定设置在支架上，且与连杆一端对齐，电磁锁定装置、电机、电磁铁分别与控制中心连接。
所述连杆为L型连杆，其一端固定有橡胶块，另一端为弧型结构。
所述弧型结构的圆心与电机主轴中心位置重合。
所述电磁铁与连杆的弧型结构对齐。
所述电磁夹紧机构为多组，沿周向均匀分布在支架上。
本发明采用上述结构后，具有如下有益效果：
1、该夹紧装置安装拆除方便，各零件通用性好，易于维护。
2、机器人的夹紧装置针对不同的杆径的缆索，尤其是对于变径的单个缆索，能自适应调节，且调节范围大，具有较强的越障能力。
3、本夹紧装置对中性好，使得夹紧物体的过程中夹紧力均匀分布，被夹物体始终处于夹紧装置的正中位置。
4、夹紧装置夹紧物体后，电磁铁的吸附力将连杆上弧形结构吸引，使得连杆保持在夹紧到位的状态，防止因电磁锁定装置没有完全锁定电机主轴，以至橡胶块夹紧到位后仍然发生小范围反弹，避免因被夹物体未被夹紧而导致爬行机器人滑落。
5、本夹紧装置连杆末端与物体接触的部分采用橡胶块，不仅增大了与物体的摩擦力，同时避免在夹紧瞬间因力矩过大而损坏电机，可起到缓冲作用、延长电机的使用寿命。
附图说明
图1 为实施例夹紧装置的轴侧图。
图2 为实施例夹紧装置的俯视图。
图3 为实施例夹紧装置控制中心的电路结构示意图。
图4 为实施例夹紧装置夹紧时的工作流程图。
图5 为实施例夹紧装置打开时的工作流程图。
其中：1.支架；2.电机；3.电磁锁定装置；4.橡胶块；5.电机主轴；6.电磁铁；7.螺母；8.螺栓；9.L型连杆。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明内容进行具体说明。
实施例：
参照图1-2，一种爬行机器人夹紧装置，由支架1和呈周向方向均匀分布在支架1上的3组电磁夹紧机构构成。
每组电磁夹紧机构均由电机2、电磁锁定装置3、橡胶块4、电机主轴5、电磁铁6、螺母7、螺栓8、L型连杆9构成，电机2安装在支架1的下端，电磁锁定装置3安装在支架1上端，电机通过电机主轴5依次穿过支架1，与电磁锁定装置3、L型连杆9连接，L型连杆9一端的两侧通过螺栓8、螺母7分别固定有橡胶块4，另一端为弧型结构，弧型结构的圆心与电机主轴5中心位置重合。电磁铁6固定于支架1上，其正上方为L型连杆9一端的弧型结构。
参照图3-4，夹紧装置收到夹紧命令后，控制中心首先控制电机2及与其对应的电磁锁定装置3同时接通，且控制电机2正转，在电机主轴5的带动下L型连杆9向内侧转动，安置于L型连杆9一侧末端的橡胶块4接触物体且受力后产生形变（控制中心通过对其内部定时器设定合适的参数，以确保橡胶块4产生了足够大的形变）。紧接着，控制中心控制电磁铁6通电，电磁铁6产生吸附力吸引L型连杆9的弧型结构，使得L型连杆9保持在夹紧到位的状态。紧接着控制中心控制电机2及其对应电磁锁定装置3断电，电磁锁定装置3断电后的产生阻力与电磁铁6吸附L型连杆9的弧型结构后产生的切向摩擦力共同作用，阻止橡胶块4恢复原状。至此，夹紧装置完成夹紧动作。
参照图3、5，夹紧装置收到打开命令后，控制中心首先控制电磁铁6断电，L型连杆9的弧型结构与电磁铁6间因彼此吸附而产生的切向摩擦力消失。紧接着，控制中心控制电机2及与其对应的电磁锁定装置3同时接通，且控制电机2反转，电机主轴5带动L型连杆9向外侧转动，安置于L型连杆9一侧末端的橡胶块4离开物体，之后断开电机2及与其对应的电磁锁定装置3的供电，电机2停止反转，电磁锁定装置3断电后的产生阻力将电机主轴5锁定在当前位置。至此，夹紧装置完成打开动作。

Claims (5)

1.一种爬行机器人夹紧装置，其特征是：包括支架和设置在支架上的电磁夹紧机构，所述电磁夹紧机构均由电机、电磁锁定装置、电磁铁和连杆构成，电机设置在支架下端，其电机主轴穿过支架，依次与电磁锁定装置、连杆连接，电磁铁固定设置在支架上，且与连杆一端对齐，电磁锁定装置、电机、电磁铁分别与控制中心连接。
2.根据权利要求1所述的爬行机器人夹紧装置，其特征是：所述连杆为L型连杆，其一端固定有橡胶块，另一端为弧型结构。
3.根据权利要求1所述的爬行机器人夹紧装置，其特征是：所述弧型结构的圆心与电机主轴中心位置重合。
4.根据权利要求1所述的爬行机器人夹紧装置，其特征是：所述电磁铁与连杆的弧型结构对齐。
5.根据权利要求1所述的爬行机器人夹紧装置，其特征是：所述电磁夹紧机构为多组，沿周向均匀分布在支架上。
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