CN107457800A - 一种爬行机器人辅助装置 - Google Patents

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陈鸣晖
朱洪昌
王丽峰
余斌
张斌斌
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators

Abstract

一种爬行机器人辅助装置,其中,旋转机构通过旋转梁安装在横梁上,蜗轮蜗杆减速器机构与旋转机构集成为一体,手轮设置在蜗轮蜗杆减速器机构上,旋转梁两端分别设置有用于卡住爬行机器人安全杠的悬臂,爬行机器人与旋转机构同升降和旋转;上框架下方分别与左下框架、右下框架连接组成辅助骨架,辅助骨架之间通过横转轴连接传递动力,并在右下框架上设置有链轮锁止机构,通过链轮锁止机构对链轮传动机构进行锁止,大大提升辅助装置的安全系数和效率;且在底盘主体下方安装有万向轮,采用万向轮与螺旋地脚结构的移动平台,以适应多种地形,安全可靠。

Description

一种爬行机器人辅助装置
技术领域
本发明涉及机械辅助装置技术领域,尤其涉及一种爬行机器人辅助装置。
背景技术
爬行机器人在工作前,需要做准备工作,如从停放地点转移至工作地点,然后从地面提升至与工件同高的部位,且在侧挂、倒挂爬行工作时,需爬行机器人旋转以对准工作起点;同理,爬行机器人工作完成时,需从工件上运回地面,再转移到停放地点。目前,市场上暂未发现针对爬行机器人的专用辅助装置,此类辅助工作依靠人工操作行吊完成,然而依靠行吊无法完成爬行机器人的旋转动作,需多人配合抬起爬行机器人以完成侧挂或倒挂对准工作起点,不仅人工劳动强度大,且人攀爬爬行机器人存在一定危险,采用行吊方式不仅安全系数低,而工作效率也非常低。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种爬行机器人辅助装置,以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种爬行机器人辅助装置,包括旋转机构、底座、两个结构相同的上框架、左下框架、右下框架、翻转机构、链轮传动机构、链轮锁止机构、底盘主体、横梁及蜗轮蜗杆减速器机构,其中,旋转机构通过旋转梁安装在横梁上,蜗轮蜗杆减速器机构与旋转机构集成为一体,手轮设置在蜗轮蜗杆减速器机构上,旋转梁两端分别设置有用于卡住爬行机器人安全杠的悬臂,爬行机器人与旋转机构同升降和旋转;上框架下方分别与左下框架、右下框架连接组成辅助骨架,上框架包括上框架体、滑块组件,滑块组件设置在上框架体内,滑块组件包括螺杆、导杆、滑块,左下框架包括左下框架体、左下转轴、换向器,右下框架包括链轮传动机构、右下框架体、右下转轴、螺旋齿轮换向器及链轮锁止机构,且安装有翻转机构的横梁一端通过左轴承组件安装在左侧的上框架滑块上,横梁另一端通过右轴承组件安装在右侧的上框架滑块上,旋转机构通过左轴承组件与右轴承组件获得翻转自由度,导杆一端安装在滑块上,另一端固定在上框架体上,螺杆一端安装在滑块上,螺杆另一端分别与左下转轴的一端、右下转轴的一端连接,左下转轴另一端与换向器连接,右下转轴另一端与螺旋齿轮换向器连接,换向器与螺旋齿轮换向器通过横转轴连接,链轮传动机构设置在螺旋齿轮换向器上,链轮锁止机构安装在右下框架体上,并通过皮带与链轮传动机构连接,通过链轮锁止机构锁定链轮传动机构;用于放置爬行机器人的底座安装在底盘主体上。
在本发明中,旋转梁两端分别设置有用于对悬臂遮挡杂质的旋转罩。
在本发明中,悬臂上设置有用于穿插快速插销的U型卡爪,爬行机器人两边设置的安全杠卡在U型卡爪内,在将快速插销插入U型卡爪,进而将爬行机器人与旋转机构锁定成一个整体。
在本发明中,上框架还包括拉手组件,拉手组件设置在上框架体一侧。
在本发明中,链轮锁止机构包括链轮、链轮分度盘、链轮支撑及固定销,链轮安装在链轮支撑上,链轮分度盘套装在链轮上,链轮传动机构通过皮带与链轮连接,手柄安装在链轮支撑上,固定销插入链轮分度盘上的圆孔内。
在本发明中,底座由方钢、加强筋焊接而成。
在本发明中,底盘主体下方安装有万向轮。
在本发明中,辅助装置需要上升或下降时,摇动手柄,动力通过链轮传动至螺旋齿轮换向器进行动力分流,一路通过螺旋齿轮换向器将水平旋转运动转换为竖直旋转运动,使左下转轴转动,左侧的螺杆与左下转轴同时开始转动,另一路通过横转轴传至换向器,同理,右下转轴带动右侧的螺杆同时开始转动,螺杆转动带动滑块做升降运动,左下转轴、右下转轴、横转轴、螺杆同步运动,以保证旋转机构做升降运动时不会卡死;
当辅助装置将爬行机器人提升至合适位置时,将固定销插入链轮分度盘上的圆孔内,以锁定链轮传动机构;
当旋转机构需翻转运动时,摇动手轮,经蜗轮蜗杆减速器机构传动,翻转机构促使旋转机构做翻转运动,到达指定位置后,旋转机构自锁;
当旋转机构抓取爬行机器人时,先摇动手柄将旋转机构升起,将爬行机器人吊到底座上,接着将旋转机构摇下,通过旋转机构的悬臂上的U型卡爪卡住爬行机器人两边的安全杠,再插上快速插销将爬行机器人与旋转机构锁定成为一个整体,此时爬行机器人与旋转机构同升降和旋转。
有益效果:
1)本发明具备升降功能,有效缩短爬行机器人准备工作时间,提升爬行机器人准备工作安全系数,进而减少人工劳动强度;
2)本发明通过链轮锁止机构锁定链轮传动机构,大大提升辅助装置的安全系数和效率;
3)本发明采用万向轮与螺旋地脚结构的移动平台,以适应多种地形,安全可靠;
4)本发明采用快速插销,能够快速可靠抓紧爬行机器人,兼顾安全性和高效率。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的主视图。
图2为本发明的较佳实施例的俯视图。
图3为本发明的较佳实施例中的上框架结构示意图。
图4为本发明的较佳实施例中的左下框架结构示意图。
图5为本发明的较佳实施例中的右下框架结构示意图。
图6为本发明的较佳实施例的动力传输示意图。
图7为本发明的较佳实施例中的链轮锁止机构结构示意图。
图8为本发明的较佳实施例处于翻转工作状态示意图。
图9为图8中的A处剖视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白清晰,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
参见图1~9的一种爬行机器人辅助装置,包括旋转机构1、左轴承组件101、右轴承组件102、悬臂103、旋转罩104、旋转梁105、底座2、上框架3、左下框架4、右下框架5、翻转机构6、手轮7、上框架体8、拉手组件9、滑块组件10、左下框架体11、左下转轴12、换向器13、链轮传动机构14、右下框架体15、螺旋齿轮换向器16、手柄17、螺杆18、导杆19、滑块20、链轮分度盘21、链轮支撑22、固定销23、快速插销24、安全杠25、万向轮26、底盘主体27、横转轴28、横梁29、蜗轮蜗杆减速器机构30、右下转轴31、链轮锁止机构32、链轮33及爬行机器人34,旋转机构1通过旋转梁105安装在横梁29上,蜗轮蜗杆减速器机构30与旋转机构1连接,手轮7设置在蜗轮蜗杆减速器机构30上,安装有翻转机构6的横梁29一端通过左轴承组件101安装在上框架3上,横梁29另一端通过右轴承组件102安装在上框架3上,旋转机构1通过左轴承组件101与右轴承组件102获得翻转自由度,旋转梁105两端分别设置有用于对悬臂103遮挡杂质的旋转罩104,悬臂103上设置有U型卡爪,爬行机器人34两边设置的安全杠25卡在U型卡爪内,在将快速插销24插入U型卡爪,进而将爬行机器人34与旋转机构1锁定成一个整体,爬行机器人34即可与旋转机构1一起升降和旋转;由翻转机构6为旋转机构1提供动力,旋转机构1得以完成翻转运动,上框架3下方分别与左下框架4、右下框架5连接组成辅助骨架;上框架3包括上框架体8、拉手组件9、滑块组件10,拉手组件9设置在上框架体8一侧,滑块组件10设置在上框架体8内,滑块组件10包括螺杆18、导杆19、滑块20,左下框架11包括左下框架体11、左下转轴12、换向器13,右下框架5包括链轮传动机构14、右下框架体15、右下转轴31、螺旋齿轮换向器16及链轮锁止机构32,横梁29通过左轴承组件101与右轴承组件102安装在滑块20上,导杆19一端安装在滑块20上,另一端固定在上框架体8上,螺杆18一端安装在滑块20上,螺杆18另一端分别与左下转轴12的一端、右下转轴31的一端连接,左下转轴12另一端与换向器13连接,右下转轴31另一端与螺旋齿轮换向器16连接,换向器13与螺旋齿轮换向器16通过横转轴28连接,链轮传动机构14设置在螺旋齿轮换向器16上,链轮锁止机构32包括链轮33、链轮分度盘21、链轮支撑22及固定销23,链轮安装在链轮支撑22上,链轮分度盘21套装在链轮33上,链轮传动机构14通过皮带与链轮33连接,手柄17安装在链轮支撑22上,固定销23插入链轮分度盘21上的圆孔内;底座2由方钢、加强筋焊接而成,底座2安装在底盘主体27上,底盘主体27下方安装有万向轮26。
在本实施例中,辅助装置需要上升或下降时,如图6所示,摇动手柄17,动力通过链轮33传动至螺旋齿轮换向器16进行动力分流,一路通过螺旋齿轮换向器16将水平旋转运动转换为竖直旋转运动,使左下转轴12转动,左侧的螺杆18与左下转轴12同时开始转动,另一路通过横转轴28传至换向器13,同理,右下转轴31带动右侧的螺杆18同时开始转动,螺杆18转动带动滑块20做升降运动,左下转轴12、右下转轴31、横转轴28、螺杆18同步运动,以保证旋转机构1做升降运动时不会卡死;
当辅助装置将爬行机器人34提升至合适位置时,将固定销23插入链轮分度盘21上的圆孔内,以锁定链轮传动机构14;
当旋转机构1需翻转运动时,摇动手轮7,经蜗轮蜗杆减速器机构30传动,翻转机构6促使旋转机构1做翻转运动,到达指定位置后,旋转机构1自锁;
如图8所示,旋转机构1抓取爬行机器人34时,先摇动手柄17将旋转机构1升起,将爬行机器人34吊到底座2上,接着将旋转机构1摇下,通过旋转机构1的悬臂103上的U型卡爪卡住爬行机器人34两边的安全杠25,再插上快速插销24将爬行机器人34与旋转机构1锁定成为一个整体,此时爬行机器人34与旋转机构1同升降、旋转。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种爬行机器人辅助装置,包括旋转机构、底座、两个结构相同的上框架、左下框架、右下框架、翻转机构、链轮传动机构、链轮锁止机构、底盘主体、横梁及蜗轮蜗杆减速器机构,其特征在于,旋转机构通过旋转梁安装在横梁上,蜗轮蜗杆减速器机构与旋转机构集成为一体,手轮设置在蜗轮蜗杆减速器机构上,旋转梁两端分别设置有用于卡住爬行机器人安全杠的悬臂,爬行机器人与旋转机构同升降和旋转;上框架下方分别与左下框架、右下框架连接组成辅助骨架,上框架包括上框架体、滑块组件,滑块组件设置在上框架体内,滑块组件包括螺杆、导杆、滑块,左下框架包括左下框架体、左下转轴、换向器,右下框架包括链轮传动机构、右下框架体、右下转轴、螺旋齿轮换向器及链轮锁止机构,且安装有翻转机构的横梁一端通过左轴承组件安装在左侧的上框架滑块上,横梁另一端通过右轴承组件安装在右侧的上框架滑块上,旋转机构通过左轴承组件与右轴承组件获得翻转自由度,导杆一端安装在滑块上,另一端固定在上框架体上,螺杆一端安装在滑块上,螺杆另一端分别与左下转轴的一端、右下转轴的一端连接,左下转轴另一端与换向器连接,右下转轴另一端与螺旋齿轮换向器连接,换向器与螺旋齿轮换向器通过横转轴连接,链轮传动机构设置在螺旋齿轮换向器上,链轮锁止机构安装在右下框架体上,并通过皮带与链轮传动机构连接,通过链轮锁止机构锁定链轮传动机构;用于放置爬行机器人的底座安装在底盘主体上。
2.根据权利要求1所述的一种爬行机器人辅助装置,其特征在于,旋转梁两端分别设置有用于对悬臂遮挡杂质的旋转罩。
3.根据权利要求1所述的一种爬行机器人辅助装置,其特征在于,悬臂上设置有用于穿插快速插销的U型卡爪。
4.根据权利要求1所述的一种爬行机器人辅助装置,其特征在于,上框架还包括拉手组件,拉手组件设置在上框架体一侧。
5.根据权利要求1所述的一种爬行机器人辅助装置,其特征在于,链轮锁止机构包括链轮、链轮分度盘、链轮支撑及固定销,链轮安装在链轮支撑上,链轮分度盘套装在链轮上,链轮传动机构通过皮带与链轮连接,手柄安装在链轮支撑上,固定销插入链轮分度盘上的圆孔内。
6.根据权利要求1所述的一种爬行机器人辅助装置,其特征在于,底座由方钢、加强筋焊接而成。
7.根据权利要求1所述的一种爬行机器人辅助装置,其特征在于,底盘主体下方安装有万向轮。
8.根据权利要求1~7任一项所述的一种爬行机器人辅助装置,其特征在于,辅助装置需要上升或下降时,摇动手柄,动力通过链轮传动至螺旋齿轮换向器进行动力分流,一路通过螺旋齿轮换向器将水平旋转运动转换为竖直旋转运动,使左下转轴转动,左侧的螺杆与左下转轴同时开始转动,另一路通过横转轴传至换向器,同理,右下转轴带动右侧的螺杆同时开始转动,螺杆转动带动滑块做升降运动,左下转轴、右下转轴、横转轴、螺杆同步运动,以保证旋转机构做升降运动时不会卡死;
当辅助装置将爬行机器人提升至合适位置时,将固定销插入链轮分度盘上的圆孔内,以锁定链轮传动机构;
当旋转机构需翻转运动时,摇动手轮,经蜗轮蜗杆减速器机构传动,翻转机构促使旋转机构做翻转运动,到达指定位置后,旋转机构自锁;
当旋转机构抓取爬行机器人时,先摇动手柄将旋转机构升起,将爬行机器人吊到底座上,接着将旋转机构摇下,通过旋转机构的悬臂上的U型卡爪卡住爬行机器人两边的安全杠,再插上快速插销将爬行机器人与旋转机构锁定成为一个整体,此时爬行机器人与旋转机构同升降和旋转。
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