CN110952443A - 一种分体式缆索攀爬检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分体式缆索攀爬检测机器人，包括：攀爬支撑部、线驱动部、随动检测部和控制器，其中，攀爬支撑部包括机架、攀爬行走机构、随动预紧机构、主动抱紧机构、第一驱动电机和第二驱动电机，攀爬行走机构包括攀爬安装架和攀爬轮组，主动抱紧机构包括第二传动组件和抱夹件，线驱动部包括连接绳和收卷驱动机构，随动检测部包括安装框体、导轮组件和抱夹机构，控制器用于分别控制第一驱动电机、第二驱动电机、收卷驱动机构和抱夹机构。应用本技术方案解决了现有技术中桥梁拉索攀爬检测机器人存在的机构关节繁多、爬行运行速度慢、负载能力低的问题。

Description

一种分体式缆索攀爬检测机器人

技术领域

本发明属于缆索检测装备设计技术领域，尤其涉及一种分体式缆索攀爬检测机器人。

背景技术

桥梁拉索攀爬检测机器人，既是在恶劣、复杂环境下工作，又需要考虑长距离检测的高安全可靠性等，因而，无论在技术上还是应用上，桥梁拉索攀爬检测机器人的研究与应用无疑是一个极大的挑战。

桥梁拉索攀爬检测机器人的机械结构是机器人的主体，是决定机器人后续相关设计的关键。目前，大部分机器人的设计、生产以及应用均受到机构关节多，体积大、笨重、负载能力差等条件约束。机构关节繁多，运动学解耦控制难度高，控制精度无法达标；机器人体积大，笨重，无法符合拉索作业要求，工业实用水平低；负载能力差则无法携带足够电源及检测设备，无法长时间执行巡检任务。

对于现有的一些轮式的机器人，一般是通过双边轮或多边轮的多个轮子预紧并顶压着缆索表面滚动前进，其质量一般较大，在纵向拉伸的桥梁拉索上爬行运行速度慢，由于自身质量大，受到运行负载的整备质量的限制因素，导致负载能力较低，不能够很好的满足缆索检测的工程要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种分体式缆索攀爬检测机器人，旨在解决现有技术中桥梁拉索攀爬检测机器人存在的机构关节繁多、爬行运行速度慢、负载能力低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种分体式缆索攀爬检测机器人，包括：攀爬支撑部，攀爬支撑部包括机架、攀爬行走机构、随动预紧机构、主动抱紧机构、第一驱动电机和第二驱动电机，攀爬行走机构包括攀爬安装架和攀爬轮组，攀爬安装架固定在机架上，攀爬轮组连接于攀爬安装架，随动预紧机构包括第一传动组件和随动滚轮组件，第一传动组件连接于机架，随动滚轮组件连接于机架，第一传动组件与随动滚轮组件之间传动连接，主动抱紧机构包括第二传动组件和抱夹件，第二传动组件连接于机架，第二传动组件转动连接有抱夹件，第一驱动电机固定于攀爬安装架，第二驱动电机装配于机架，第一驱动电机的动力输出端与攀爬轮组驱动连接，第二驱动电机的动力输出端分别与第一传动组件、第二传动组件驱动连接，第一传动组件带动随动滚轮组件的运动方向与第二传动组件带动抱夹件的运动方向相反；线驱动部，线驱动部包括连接绳和收卷驱动机构，连接绳的第一端固定连接于抱夹件，连接绳的第二端固定连接于收卷驱动机构；随动检测部，随动检测部包括安装框体、导轮组件和抱夹机构，收卷驱动机构、导轮组件和抱夹机构三者均固定装配于安装框体，其中，安装框体形成用于容纳缆索的容纳空间；控制器，控制器用于分别控制第一驱动电机、第二驱动电机、收卷驱动机构和抱夹机构。

进一步地，攀爬轮组包括驱动轮、导向轮和多个辅助轮，驱动轮与导向轮均可转动地连接于攀爬安装架，第一驱动电机的动力输出端与驱动轮驱动连接，多个辅助轮可转动地连接于攀爬安装架且位于驱动轮与导向轮之间，驱动轮与多个辅助轮之间通过攀爬传动带传动连接。

进一步地，第一传动组件包括第一传动轴、两个第一传动臂和弹力件，第一传动轴可转动地安装于机架，第一传动轴与第二驱动电机的动力输出端驱动连接，两个第一传动臂可转动地安装于机架且两个第一传动臂分别对应于第一传动轴的两个轴端部，第一传动轴的两个轴端部分别与相应的第一传动臂传动连接，每个第一传动臂上均设置有弹力件，且弹力件的第一连接端固定装配在第一传动臂上；随动滚轮组件包括两个滚轮安装架和多个随动滚轮，两个滚轮安装架分别对应安装于两个第一传动臂，弹力件的第二连接端固定装配在滚轮安装架上，多个随动滚轮可转动地安装于滚轮安装架。

进一步地，第二传动组件包括第二传动轴和两个第二传动臂，第二传动轴可转动地安装于机架，第二传动轴与第二驱动电机的动力输出端驱动连接，两个第二传动臂可转动地安装于机架且两个第二传动臂分别对应于第二传动轴的两个轴端部，第二传动轴的两个轴端部分别与相应的第二传动臂传动连接，每个第二传动臂上均可转动地连接有抱夹件。

进一步地，第一传动轴的两个轴端部上设有第一传动螺纹，第一传动臂上固定连接有与第一传动螺纹配合的第一传动蜗轮；第二传动轴的两个轴端部上设有第二传动螺纹，第二传动臂上固定连接有与第二传动螺纹配合的第二传动蜗轮；其中，第一传动螺纹的旋向与第二传动螺纹的旋向两者方向相反。

进一步地，第一传动轴与第二驱动电机的动力输出端通过第一传动带传动连接，第二传动轴与第二驱动电机的动力输出端通过第二传动带传动连接。

进一步地，收卷驱动机构包括收卷支架、收卷轮和收卷电机，收卷支架固定安装于安装框体，收卷轮可转动地安装于收卷支架，收卷电机固定安装于收卷支架，收卷电机的动力输出端与收卷轮驱动连接，收卷电机与控制器电连接。

进一步地，导轮组件的数量为两个，两个导轮组件相对于容纳空间的中心点成中心对称布置。

进一步地，导轮组件包括导轮支架、压缩弹簧和导轮，导轮支架可转动地连接于安装框体，压缩弹簧的装配于导轮支架与安装框体之间，导轮可转动地安装于导轮支架，压缩弹簧向导轮支架提供使导轮压向缆索的弹力。

进一步地，抱夹机构包括抱夹电机、抱夹传动带、抱夹传动杆、抱夹足掌和两个抱夹臂，抱夹电机固定安装于安装框体，抱夹电机与控制器电连接，抱夹传动杆可转动地连接于安装框体，抱夹电机的动力输出端与抱夹传动杆通过抱夹传动带传动连接，抱夹传动杆的两端部均设有传动螺纹，两个抱夹臂的第一端均可转动地连接于安装框体，且两个抱夹臂的第一端均设有与传动螺纹相啮合的传动蜗轮齿，两个抱夹足掌分别连接于两个抱夹臂的第二端。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

应用本发明提供的分体式缆索攀爬检测机器人对缆索进行相关检测工作，由于该检测机器人作为牵引基础的攀爬支撑部与作为检测工作为主的随动检测部两者为分体设计，并通过线驱动部将两者连接起来，这样在进行移动的过程中，将攀爬支撑部移动后固定而成为移动随动检测部的固定支点，然后通过线驱动部的收卷驱动机构收卷连接绳而提供牵引随动检测部移动的牵引力，如此分体设计使得各个部分作为特定功能模块而区分明确，使得机器人的关节构造简洁明了，并且使得攀爬支撑部能够提高移动速度，而线驱动部也能够更加快捷地牵引随动检测部进行移动，从而提高了检测机器人整体的爬行运行速度，提高运行效率，另外也提高了检测机器人的整体负载能力，从而能够一次性运载更多的检测仪器对缆索进行更加全面的检测工作。

附图说明

图1是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人装配在缆索上的结构示意图；

图2是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的第一视角的结构示意图；

图3是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的第二视角的结构示意图；

图4是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人中拆卸了攀爬支撑部后的结构示意图；

图5是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的攀爬支撑部中攀爬行走机构的机构示意图；

图6是图5的分解图；

图7是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的攀爬支撑部中随动预紧机构和主动抱紧机构的结构示意图；

图8是图7的局部分解图；

图9是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的攀爬支撑部中第一传动组件的弹力件示意图；

图10是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的攀爬支撑部中机架的示意图；

图11是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的收卷驱动机构的结构示意图；

图12是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的随动检测部中导轮组件的分解图；

图13是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的随动检测部中抱夹机构的第一视角的结构示意图；

图14是本发明实施例的分体式缆索攀爬检测机器人的随动检测部中抱夹机构的第二视角的结构示意图。

在附图中，各附图标记表示：

10、攀爬支撑部；11、机架；111、安装位；12、攀爬行走机构；13、随动预紧机构；14、主动抱紧机构；15、第一驱动电机；151、第一减速器；16、第二驱动电机；17、便携手柄；121、攀爬安装架；122、攀爬轮组；1221、驱动轮；1222、导向轮；1223、辅助轮；1224、攀爬传动带；131、第一传动组件；1311、第一传动轴；13110、第一传动螺纹；1312、第一传动臂；13120、第一传动蜗轮；1313、弹力件；13131、第一连接端；13132、第二连接端；132、随动滚轮组件；1321、滚轮安装架；1322、随动滚轮；141、第二传动组件；1411、第二传动轴；14110、第二传动螺纹；1412、第二传动臂；14120、第二传动蜗轮；142、抱夹件；1421、延伸挂耳；20、线驱动部；21、连接绳；22、收卷驱动机构；221、收卷支架；222、收卷轮；2221、收卷轮齿轮；2222、保护壳；2223、导线轮；223、收卷电机；2231、第二减速器；2232、收卷驱动齿轮；30、随动检测部；31、安装框体；32、导轮组件；321、导轮支架；322、压缩弹簧；323、导轮；324、辅助导轮；33、抱夹机构；331、抱夹电机；332、抱夹传动带；333、抱夹传动杆；3330、传动螺纹；334、抱夹臂；335、抱夹足掌；336、抱夹安装架；41、第一传动带；42、第二传动带；100、缆索；200、检测仪器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1至图4所示，本发明提供了一种分体式缆索攀爬检测机器人。该分体式缆索攀爬检测机器人包括攀爬支撑部10、线驱动部20、随动检测部30和控制器(未图示)。其中：攀爬支撑部10包括机架11、攀爬行走机构12、随动预紧机构13、主动抱紧机构14、第一驱动电机15和第二驱动电机16；线驱动部20包括连接绳21和收卷驱动机构22；随动检测部30包括安装框体31、导轮组件32和抱夹机构33。具体地，攀爬行走机构12包括攀爬安装架121和攀爬轮组122，攀爬安装架121固定在机架11上，攀爬轮组122连接于攀爬安装架121，随动预紧机构13包括第一传动组件131和随动滚轮组件132，第一传动组件131连接于机架11，随动滚轮组件132连接于机架11，第一传动组件131与随动滚轮组件132之间传动连接，主动抱紧机构14包括第二传动组件141和抱夹件142，第二传动组件141连接于机架11，第二传动组件141转动连接有抱夹件142，第一驱动电机15固定于攀爬安装架121，第二驱动电机16装配于机架11，第一驱动电机15的动力输出端与攀爬轮组122驱动连接，第二驱动电机16的动力输出端分别与第一传动组件131、第二传动组件141驱动连接，第一传动组件131带动随动滚轮组件132的运动方向与第二传动组件141带动抱夹件142的运动方向相反，连接绳21的第一端固定连接于抱夹件142的延伸挂耳1421上，连接绳21的第二端固定连接于收卷驱动机构22，收卷驱动机构22、导轮组件32和抱夹机构33三者均固定装配于安装框体31，其中，安装框体31形成用于容纳缆索100的容纳空间，控制器用于分别控制第一驱动电机15、第二驱动电机16、收卷驱动机构22和抱夹机构33。

在本发明中，应用所提供的分体式缆索攀爬检测机器人对缆索100进行检测的过程中，首先将攀爬支撑部10安装在缆索100上，然后将随动检测部30安装在缆索100上，在该分体式缆索攀爬检测机器人中，收卷驱动机构22固定于安装框体31，因而通过连接绳21将随动检测部30与攀爬支撑部10进行连接。在分别安装完成攀爬支撑部10和随动检测部30并通过连接绳21将两者进行连接完成之后，此时，攀爬轮组122和随动滚轮组件132对缆索100进行预抱紧而抱夹件142放开缆索100，导轮组件32则对缆索100进行环绕定位而抱夹机构33放开缆索100，然后通过控制器分别控制第一驱动电机15、第二驱动电机16、收卷驱动机构22和抱夹机构33工作，具体工作过程中，第一驱动电机15驱动攀爬轮组122转动而使得攀爬支撑部10整体沿着缆索100移动，此时随动滚轮组件132则随动地相对于缆索100转动而保持攀爬支撑部10整体相对于缆索100运动稳定，在攀爬支撑部10沿缆索100移动后将连接绳21绷紧而使得攀爬支撑部10与随动检测部30之间存在间隔距离，然后控制器控制第二驱动电机16启动而带动抱夹件142对缆索100进行抱紧而固定攀爬支撑部10整体，并控制第一驱动电机15停止工作，当需要使随动检测部30沿缆索100移动而进行检测工作时，此时控制器控制收卷驱动机构22工作而对连接绳21进行收卷，从而牵动随动检测部30整体沿缆索100移动，当移动至所需要进行检测的工作位置时，则控制器控制抱夹机构33工作对缆索100进行抱紧而固定随动检测部30整体，此时，控制器控制安装于安装框体31上的检测仪器200进行工作而对缆索100进行相关的检测工作。

应用本发明提供的分体式缆索攀爬检测机器人对缆索100进行相关检测工作，由于该检测机器人作为牵引基础的攀爬支撑部10与作为检测工作为主的随动检测部30两者为分体设计，并通过线驱动部20将两者连接起来，这样在进行移动的过程中，将攀爬支撑部10移动后固定而成为移动随动检测部30的固定支点，然后通过线驱动部20的收卷驱动机构22收卷连接绳21而提供牵引随动检测部30移动的牵引力，如此分体设计使得各个部分作为特定功能模块而区分明确，使得机器人的关节构造简洁明了，并且由于攀爬支撑部10、线驱动部20和随动检测部30的各自工作分开互不影响，使得攀爬支撑部10能够提高移动速度，而线驱动部20也能够更加快捷地牵引随动检测部30进行移动，从而提高了检测机器人整体的爬行运行速度，提高运行效率，并且，在该检测机器人中独立地使用线驱动部20对随动检测部30进行牵引，使得牵引动力充沛，从而能够在随动检测部30的安装框体31上装配更多的检测仪器200，提高了检测机器人的整体负载能力，从而对缆索100进行更加全面的检测工作。

在本实施例中，控制器采用现有技术中技术成熟且应用广泛的CPU集成控制器、MCU集成控制模块、或者是PLC集成控制模块等能够实现指令控制的执行模块，因而在此不再赘述。并且，本实施例在机架11上设置了至少一个安装位111，从而将控制器固定装配于该安装位111上。

如图5和图6所示，在该分体式缆索攀爬检测机器人中，攀爬轮组122包括驱动轮1221、导向轮1222和多个辅助轮1223。装配时，驱动轮1221与导向轮1222均可转动地连接于攀爬安装架121，多个辅助轮1223可转动地连接于攀爬安装架121且位于驱动轮1221与导向轮1222之间，安装完成后的驱动轮1221、导向轮1222和多个辅助轮1223呈列排布，第一驱动电机15的动力输出端通过第一减速器151与驱动轮1221驱动连接，驱动轮1221与多个辅助轮1223之间通过攀爬传动带1224传动连接。其中，攀爬传动带1224采用齿形带，相应地驱动轮1221与多个辅助轮1223上均设有与该齿形带的带齿相啮合的啮合齿，通过齿形带啮合传动有效保证驱动轮1221与多个辅助轮1223之间的同步传动，避免出现带打滑的情况。多个辅助轮1223能够有效辅助增大与缆索100之间的接触面，从而是驱动轮1221提供的移动牵引力能够有效传递至缆索100表面而确保攀爬支撑部10稳定地沿缆索100爬行移动。导向轮1222则在移动过程中始终紧贴缆索100，其导向作用下能够使得攀爬支撑部10在爬行移动过程中更加稳定且方向不偏移。

在攀爬安装架121上连接有便携手柄17，通过便携手柄17能够方便地搬运攀爬支撑部10整体。

如图7至图10所示，第一传动组件131包括第一传动轴1311、两个第一传动臂1312和弹力件1313。第一传动轴1311可转动地安装于机架11，第一传动轴1311与第二驱动电机16的动力输出端驱动连接，两个第一传动臂1312可转动地安装于机架11且两个第一传动臂1312分别对应于第一传动轴1311的两个轴端部，第一传动轴1311的两个轴端部分别与相应的第一传动臂1312传动连接，每个第一传动臂1312上均设置有弹力件1313，且弹力件1313的第一连接端13131固定装配在第一传动臂1312上。如图7至图10所示，随动滚轮组件132包括两个滚轮安装架1321和多个随动滚轮1322。两个滚轮安装架1321分别对应安装于两个第一传动臂1312，弹力件1313的第二连接端13132固定装配在滚轮安装架1321上，多个随动滚轮1322可转动地安装于滚轮安装架1321。进一步地，如图7至图10所示，第二传动组件141包括第二传动轴1411和两个第二传动臂1412。第二传动轴1411可转动地安装于机架11，第二传动轴1411与第二驱动电机16的动力输出端驱动连接，两个第二传动臂1412可转动地安装于机架11且两个第二传动臂1412分别对应于第二传动轴1411的两个轴端部，第二传动轴1411的两个轴端部分别与相应的第二传动臂1412传动连接，每个第二传动臂1412上均可转动地连接有抱夹件142。具体地，如图7和图8所示，第一传动轴1311的两个轴端部上设有第一传动螺纹13110，第一传动臂1312上固定连接有与第一传动螺纹13110配合的第一传动蜗轮13120，第二传动轴1411的两个轴端部上设有第二传动螺纹14110，第二传动臂1412上固定连接有与第二传动螺纹14110配合的第二传动蜗轮14120，其中，第一传动螺纹13110的旋向与第二传动螺纹14110的旋向两者方向相反。

在工作过程中，第二驱动电机16工作将动力同步地传递至第一传动轴1311和第二传动轴1411，使第一传动轴1311的转动方向与第二传动轴1411的转动方向相同。第一传动轴1311通过第一传动螺纹13110带动两个第一传动臂1312动作，第一传动臂1312则带动滚轮安装架1321动作，相应地，第二传动轴1411通过第二传动螺纹14110带动两个第二传动臂1412动作，第二传动臂1412则带动两个抱夹件142动作。由于第一传动螺纹13110和第二传动螺纹14110的旋向相反，此时，当第二驱动电机16带动滚轮安装架1321动作而将随动滚轮1322预压紧在缆索100上时，则此时抱夹件142张开而松开缆索100，相反地，当第二驱动电机16带动抱夹件142夹紧缆索100时，则随动滚轮1322张开而松开缆索100。在将攀爬支撑部10安装在缆索100上的过程中，将随动滚轮1322和抱夹件142一起调节至半张开状态，此时缆索100从随动滚轮1322和抱夹件142的张开开口通过，然后启动第二驱动电机16而带动随动滚轮1322预压紧缆索100，并通过启动第一驱动电机15而使得攀爬支撑部10整体沿缆索100移动至预定位置，再次通过第二驱动电机16带动抱夹件142将缆索100抱紧而使得攀爬支撑部10整体固定于缆索100上，此时随动滚轮1322处于张开状态，并且第一驱动电机15停止工作。当需要再次移动攀爬支撑部10时，则启动第一驱动电机15带动驱动轮1221和辅助轮1223转动，并启动第二驱动电机16带动抱夹件142张开而随动滚轮1322预压紧缆索100，如此使得攀爬支撑部10在重新进行移动时不会出现因自身重力而沿缆索100下降的情况。

在该分体式缆索检测机器人中，第一传动轴1311与第二驱动电机16的动力输出端通过第一传动带41传动连接，第二传动轴1411与第二驱动电机16的动力输出端通过第二传动带42传动连接。其中，第一传动带41和第二传动带42均齿形带，并在第一传动轴1311和第二传动轴1411的中部均设有与齿形带的带齿相互啮合的啮合齿，该啮合齿可以是在第一传动轴1311和第二传动轴1411的轴坯件上直接加工成型，也可以使用相应的齿轮装配在第一传动轴1311和第二传动轴1411上组合而成。

如图11所示，收卷驱动机构22包括收卷支架221、收卷轮222和收卷电机223。具体地，收卷支架221固定安装于安装框体31，收卷轮222可转动地安装于收卷支架221，收卷电机223固定安装于收卷支架221，收卷电机223的动力输出端通过第二减速器2231与收卷轮222驱动连接，收卷电机223与控制器电连接。其中，第二减速器2231的动力输出端设有收卷驱动齿轮2232，在收卷轮222上设有与该收卷驱动齿轮2232配合的收卷轮齿轮2221，当收卷轮齿轮2221装配完成并且将收卷轮222安装在收卷支架221上之后，在将保护壳2222罩盖在收卷轮齿轮2221上进行保护，然后将连接绳21的端部固定连接于收卷轮222上，并且在保护壳2222上连接有导线轮2223，并将连接绳21跨绕在导线轮2223上。优选地，该收卷驱动齿轮2232选用具有单向转动方向的飞轮进行装配。如此，在控制器控制收卷电机223启动工作并向第二减速器2231输出动力之后，第二减速器2231带动收卷驱动齿轮2232转动，从而带动收卷轮齿轮2221转动而使得收卷轮222转动以卷收连接绳21，由于此时攀爬支撑部10通过抱夹件142固定在缆索100上，因此，在连接绳21的牵引下，随动检测部30被拉拽沿缆索100移动。

在本实施例中，如图1至图4所示，导轮组件32的数量为两个，两个导轮组件32相对于容纳空间的中心点成中心对称布置，并且，在安装框体31的容纳空间的内壁处设置了多个辅助导轮324，在本实施例中设置8个，分布为上端4个和下端4个，并且，上端4个辅助导轮324呈四点环绕均布，下端4个辅助导轮324呈四点环绕均布，当缆索100位于容纳空间中之后，各个辅助导轮324的轮面抵接在缆索100表面而辅助导向。具体地，如图12所示，导轮组件32包括导轮支架321、压缩弹簧322和导轮323。导轮支架321可转动地连接于安装框体31，压缩弹簧322的装配于导轮支架321与安装框体31之间，导轮323可转动地安装于导轮支架321，压缩弹簧322向导轮支架321提供使导轮323压向缆索100的弹力。当缆索100位于容纳空间中之后，此时导轮323抵压在缆索100上并对压缩弹簧322进行压缩，在压缩弹簧322的弹性回复力作用下导轮323抵压住缆索100。

如图13和图14所示，抱夹机构33包括抱夹安装架336、抱夹电机331、抱夹传动带332、抱夹传动杆333、抱夹足掌335和两个抱夹臂334。抱夹安装架336固定连接于安装框体31上，然后将抱夹电机331固定安装于抱夹安装架336上，抱夹电机331与控制器电连接，抱夹传动杆333可转动地连接于抱夹安装架336，抱夹电机331的动力输出端与抱夹传动杆333通过抱夹传动带332传动连接，抱夹传动杆333的两端部均设有传动螺纹3330，两个抱夹臂334的第一端均可转动地连接于抱夹安装架336，且两个抱夹臂334的第一端均设有与传动螺纹相啮合的传动蜗轮齿，两个抱夹足掌335分别连接于两个抱夹臂334的第二端。

当随动检测部30被拉拽沿缆索100移动而运动到预定位置之后，控制器控制抱夹电机331启动工作，从而带动抱夹传动杆333转动，抱夹传动杆333通过传动螺纹3330带动抱夹臂334转动而使得抱夹足掌335抱紧缆索100，从而使得随动检测部30整体固定在缆索100上。在本实施例中，随动检测部30上设置了两套抱夹机构33，在安装框体31的上端安装一套，该套抱夹机构33与位于安装框体31上端的一个导轮组件32相对布置，在安装框体31的下端安装一套，该套抱夹机构33与位于安装框体31下端的一个导轮组件32相对布置。在控制器控制抱夹电机331带动抱夹足掌335抱紧缆索100之后，控制器便控制收卷电机223停止工作。

当连接绳21被全部收卷在收卷轮222上之后(此时，随动检测部30靠近攀爬支撑部10，但是两者并未接触或相碰)，如果需要再让机器人相对于缆索100进行爬升，则控制器控制攀爬支撑部10沿缆索100再次爬升至预定位置后固定作为至支撑点，在攀爬支撑部10爬升过程中，由于收卷驱动齿轮2232选用具有单向转动方向的飞轮进行装配，连接绳21能够方便地从收卷轮222上被拉出(此时随动检测部30仍然固定在缆索100上)，然后控制器控制抱夹机构33放开缆索100，接着控制器控制收卷电机223工作而拉拽随动检测部30继续爬升到预定位置，最后控制器控制抱夹机构33抱紧缆索100即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，包括：

攀爬支撑部(10)，所述攀爬支撑部(10)包括机架(11)、攀爬行走机构(12)、随动预紧机构(13)、主动抱紧机构(14)、第一驱动电机(15)和第二驱动电机(16)，所述攀爬行走机构(12)包括攀爬安装架(121)和攀爬轮组(122)，所述攀爬安装架(121)固定在所述机架(11)上，所述攀爬轮组(122)连接于所述攀爬安装架(121)，所述随动预紧机构(13)包括第一传动组件(131)和随动滚轮组件(132)，所述第一传动组件(131)连接于所述机架(11)，所述随动滚轮组件(132)连接于所述机架(11)，所述第一传动组件(131)与所述随动滚轮组件(132)之间传动连接，所述主动抱紧机构(14)包括第二传动组件(141)和抱夹件(142)，所述第二传动组件(141)连接于所述机架(11)，所述第二传动组件(141)转动连接有所述抱夹件(142)，所述第一驱动电机(15)固定于所述攀爬安装架(121)，所述第二驱动电机(16)装配于所述机架(11)，所述第一驱动电机(15)的动力输出端与所述攀爬轮组(122)驱动连接，所述第二驱动电机(16)的动力输出端分别与所述第一传动组件(131)、所述第二传动组件(141)驱动连接，所述第一传动组件(131)带动所述随动滚轮组件(132)的运动方向与所述第二传动组件(141)带动所述抱夹件(142)的运动方向相反；

线驱动部(20)，所述线驱动部(20)包括连接绳(21)和收卷驱动机构(22)，所述连接绳(21)的第一端固定连接于所述抱夹件(142)，所述连接绳(21)的第二端固定连接于所述收卷驱动机构(22)；

随动检测部(30)，所述随动检测部(30)包括安装框体(31)、导轮组件(32)和抱夹机构(33)，所述收卷驱动机构(22)、所述导轮组件(32)和所述抱夹机构(33)三者均固定装配于所述安装框体(31)，其中，所述安装框体(31)形成用于容纳缆索(100)的容纳空间；

控制器，所述控制器用于分别控制所述第一驱动电机(15)、所述第二驱动电机(16)、所述收卷驱动机构(22)和所述抱夹机构(33)。

2.如权利要求1所述的分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，所述攀爬轮组(122)包括驱动轮(1221)、导向轮(1222)和多个辅助轮(1223)，所述驱动轮(1221)与所述导向轮(1222)均可转动地连接于所述攀爬安装架(121)，所述第一驱动电机(15)的动力输出端与所述驱动轮(1221)驱动连接，多个所述辅助轮(1223)可转动地连接于所述攀爬安装架(121)且位于所述驱动轮(1221)与所述导向轮(1222)之间，所述驱动轮(1221)与多个所述辅助轮(1223)之间通过攀爬传动带(1224)传动连接。

3.如权利要求2所述的分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，所述第一传动组件(131)包括第一传动轴(1311)、两个第一传动臂(1312)和弹力件(1313)，所述第一传动轴(1311)可转动地安装于所述机架(11)，所述第一传动轴(1311)与所述第二驱动电机(16)的动力输出端驱动连接，两个所述第一传动臂(1312)可转动地安装于所述机架(11)且两个所述第一传动臂(1312)分别对应于所述第一传动轴(1311)的两个轴端部，所述第一传动轴(1311)的两个轴端部分别与相应的所述第一传动臂(1312)传动连接，每个所述第一传动臂(1312)上均设置有所述弹力件(1313)，且所述弹力件(1313)的第一连接端(13131)固定装配在所述第一传动臂(1312)上；

所述随动滚轮组件(132)包括两个滚轮安装架(1321)和多个随动滚轮(1322)，两个所述滚轮安装架(1321)分别对应安装于两个所述第一传动臂(1312)，所述弹力件(1313)的第二连接端(13132)固定装配在所述滚轮安装架(1321)上，多个所述随动滚轮(1322)可转动地安装于所述滚轮安装架(1321)。

4.如权利要求3所述的分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，所述第二传动组件(141)包括第二传动轴(1411)和两个第二传动臂(1412)，所述第二传动轴(1411)可转动地安装于所述机架(11)，所述第二传动轴(1411)与所述第二驱动电机(16)的动力输出端驱动连接，两个所述第二传动臂(1412)可转动地安装于所述机架(11)且两个所述第二传动臂(1412)分别对应于所述第二传动轴(1411)的两个轴端部，所述第二传动轴(1411)的两个轴端部分别与相应的所述第二传动臂(1412)传动连接，每个所述第二传动臂(1412)上均可转动地连接有所述抱夹件(142)。

5.如权利要求4所述的分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，所述第一传动轴(1311)的两个轴端部上设有第一传动螺纹(13110)，所述第一传动臂(1312)上固定连接有与所述第一传动螺纹(13110)配合的第一传动蜗轮(13120)；

所述第二传动轴(1411)的两个轴端部上设有第二传动螺纹(14110)，所述第二传动臂(1412)上固定连接有与所述第二传动螺纹(14110)配合的第二传动蜗轮(14120)；

其中，所述第一传动螺纹(13110)的旋向与所述第二传动螺纹(14110)的旋向两者方向相反。

6.如权利要求5所述的分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，所述第一传动轴(1311)与所述第二驱动电机(16)的动力输出端通过第一传动带(41)传动连接，所述第二传动轴(1411)与所述第二驱动电机(16)的动力输出端通过第二传动带(42)传动连接。

7.如权利要求1至6中任一项所述的分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，所述收卷驱动机构(22)包括收卷支架(221)、收卷轮(222)和收卷电机(223)，所述收卷支架(221)固定安装于所述安装框体(31)，所述收卷轮(222)可转动地安装于所述收卷支架(221)，所述收卷电机(223)固定安装于所述收卷支架(221)，所述收卷电机(223)的动力输出端与所述收卷轮(222)驱动连接，所述收卷电机(223)与控制器电连接。

8.如权利要求7所述的分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，所述导轮组件(32)的数量为两个，两个所述导轮组件(32)相对于所述容纳空间的中心点成中心对称布置。

9.如权利要求8所述的分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，所述导轮组件(32)包括导轮支架(321)、压缩弹簧(322)和导轮(323)，所述导轮支架(321)可转动地连接于所述安装框体(31)，所述压缩弹簧(322)的装配于所述导轮支架(321)与所述安装框体(31)之间，所述导轮(323)可转动地安装于所述导轮支架(321)，所述压缩弹簧(322)向所述导轮支架(321)提供使所述导轮(323)压向所述缆索(100)的弹力。

10.如权利要求9所述的分体式缆索攀爬检测机器人，其特征在于，所述抱夹机构(33)包括抱夹电机(331)、抱夹传动带(332)、抱夹传动杆(333)、抱夹足掌(335)和两个抱夹臂(334)，所述抱夹电机(331)固定安装于所述安装框体(31)，所述抱夹电机(331)与所述控制器电连接，所述抱夹传动杆(333)可转动地连接于所述安装框体(31)，所述抱夹电机(331)的动力输出端与所述抱夹传动杆(333)通过所述抱夹传动带(332)传动连接，所述抱夹传动杆(333)的两端部均设有传动螺纹(3330)，两个所述抱夹臂(334)的第一端均可转动地连接于所述安装框体(31)，且两个所述抱夹臂(334)的第一端均设有与所述传动螺纹相啮合的传动蜗轮齿，两个所述抱夹足掌(335)分别连接于两个所述抱夹臂(334)的第二端。

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