CN112045659A - 一种爬杆机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及攀爬机器人,具体地说是一种爬杆机器人,包括移动机构及分别安装于移动机构两端的抱持机构,移动机构包括移动固定架及推杆,推杆的输出端及外壳上均安装有移动固定架;抱持机构包括电动伸缩杆、安装支架及抱持组件,电动伸缩杆通过安装支架与移动固定架相连,电动伸缩杆输出端的两侧对称设有结构相同的抱持组件,抱持组件包括传动连杆、被动抱持连杆及抱持抓手,被动抱持连杆铰接于安装支架上,一端与传动连杆的一端铰接,传动连杆的另一端铰接于电动伸缩杆的输出端,被动抱持连杆的另一端安装有抱持抓手。本发明结构简单,应用场所广泛,省去了爬杆前后对机器人进行拆装的过程,具有连续变形能力强和环境适应性好等诸多优点。
Description
技术领域
本发明涉及攀爬机器人,具体地说是一种爬杆机器人。
背景技术
随着机器人技术的发展,各个领域将成为机器人应用的广阔天地。目前,攀爬机器人应用更为广泛,已在消防、核工业、石化行业、建筑行业、高空作业等危险领域得到了广泛应用;其目的是代替人类,给人类带来了极大的工作效益和安全保障,从而受到人们的高度重视。攀爬机器人不断地扩充着机器人的应用领域,爬杆机器人的研究与应用是机器人发展的主要趋势之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种爬杆机器人。该爬杆机器人结构简单,总体结构轻盈紧凑,控制精巧,应用场所广泛,省去了爬杆前后对机器人进行拆装的过程;与传统攀爬机器人相比,具有连续变形能力强和环境适应性好等诸多优点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
本发明包括移动机构及分别安装于该移动机构两端的抱持机构,其中移动机构包括移动固定架及推杆,该推杆的输出端及外壳上均安装有移动固定架;所述抱持机构包括电动伸缩杆、安装支架及抱持组件,该电动伸缩杆通过安装支架与所述移动固定架相连,所述电动伸缩杆输出端的两侧对称设有结构相同的抱持组件,该抱持组件包括传动连杆、被动抱持连杆及抱持抓手,所述被动抱持连杆铰接于安装支架上,一端与所述传动连杆的一端铰接,该传动连杆的另一端铰接于所述电动伸缩杆的输出端,所述被动抱持连杆的另一端安装有抱持抓手;所述推杆驱动两端的抱持机构攀爬,所述抱持抓手通过电动伸缩杆的伸缩实现抱持夹紧或放开。
其中:所述电动伸缩杆的输出端连接有卡环,该卡环的两侧分别与两侧抱持组件中传动连杆的另一端铰接。
所述卡环为两个,每个卡环的中间为弧形,两端为平板状,两个所述卡环中间的弧形将所述电动伸缩杆的输出端夹在中间,两端的平板状彼此相连,并与所述传动连杆的另一端铰接。
所述安装支架包括安装板及设置于该安装板两侧的连接板A,该安装板的中间开有通孔A,所述电动伸缩杆固接于安装板上,该电动伸缩杆的输出端由所述通孔A穿过;所述被动抱持连杆铰接于连接板A上,该连接板A与所述移动固定架固接。
所述抱持抓手呈“C”形,所述被动抱持连杆另一端的上下两侧均固接有抱持抓手。
所述移动固定架的端面呈“U”形,该“U”形的外底面设有用于与所述推杆两端连接的凹槽,所述“U”形两侧的内壁向内延伸、形成连接板B,该连接板B与所述安装支架固接。
所述推杆的输出端通过固定连接架与移动固定架相连,该固定连接架的上部为套筒,下部为用于与所述移动固定架相连的连接板C;所述套筒的筒壁上开设有通孔B,该套筒套设于所述推杆的输出端,并通过由所述通孔B插入的销轴与推杆的输出端相连。
本发明的优点与积极效果为:
本发明提供的爬杆机器人结构简单,总体结构轻盈紧凑,自适应强,运动灵活,可在不同环境多种场合、不同形状物体上进行攀爬,可操作范围广,省去了爬杆前后对机器人进行拆装的过程,应用领域广泛,与传统攀爬机器人相比,具有连续变形能力强和环境适应性好等诸多优点。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明抱持机构的立体结构示意图;
图3为本发明移动机构的立体结构示意图;
图4为本发明移动机构中固定连接架的结构示意图;
图5为图4中的A—A剖视图;
图6为本发明抱持机构中安装支架的结构示意图;
图7为本发明移动机构中移动固定架的结构示意图;
图8为本发明抱持机构中传动连杆的结构示意图;
图9为本发明抱持机构中抱持抓手的结构示意图;
图10为本发明抱持机构中卡环的结构示意图;
图11为本发明抱持机构中被动抱持连杆的结构示意图;
其中:I为抱持机构,Ⅱ为移动机构,1为电动推拉杆,2为安装支架,201为安装板,202为连接板A,203为通孔A,3为卡环,4为传动连杆,5为被动抱持连杆,6为抱持抓手,7为移动固定架,701为连接板B,702为凹槽,8为固定连接架,801为套筒,802为通孔B,803为连接板C,9为推杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1~11所示,本发明包括移动机构Ⅱ及分别安装于该移动机构Ⅱ两端的抱持机构I,其中移动机构Ⅱ包括移动固定架7、固定连接架8及推杆9,该推杆9的输出端通过固定连接架8连接一个移动固定架7,推杆9外壳的下端连接另一个移动固定架7;抱持机构I包括电动伸缩杆1、安装支架2、卡环3及抱持组件,该电动伸缩杆1通过安装支架2与移动固定架7相连,电动伸缩杆1输出端连接有卡环3,卡环3的两侧对称设有结构相同的抱持组件,该抱持组件包括传动连杆4、被动抱持连杆5及抱持抓手6,被动抱持连杆5铰接于安装支架2上,一端与传动连杆4的一端铰接,该传动连杆4的另一端铰接于电动伸缩杆1输出端连接的卡环3上,被动抱持连杆5的另一端安装有抱持抓手6。
如图6所示,本实施例的安装支架2包括安装板201及设置于该安装板201两侧的连接板A202,该安装板201的中间开有通孔A203,电动伸缩杆1固接于安装板201上,该电动伸缩杆1的输出端由通孔A203穿过。被动抱持连杆5铰接于连接板A202上,该连接板A202与移动固定架7固接。
如图10所示,本实施例的卡环3为两个,每个卡环3的中间为弧形,两端为平板状,两个卡环3中间的弧形将电动伸缩杆1的输出端夹在中间,随电动伸缩杆1的输出端同步伸缩,卡环3两端的平板状彼此相连,并与传动连杆4的另一端铰接。
如图9所示,本实施例的抱持抓手6呈“C”形,被动抱持连杆5另一端的上下两侧均固接有抱持抓手6。
如图7所示,本实施例的移动固定架7的端面呈“U”形,该“U”形的外底面设有用于与推杆9两端连接的凹槽702,“U”形两侧的内壁向内延伸、形成连接板B701,该连接板B701与安装支架2的连接板A202固接。
如图4、图5所示,本实施例的固定连接架8的上部为套筒801,下部为用于与移动固定架7相连的连接板C803,该连接板C803容置于移动固定架7的凹槽702内;套筒801的筒壁上开设有通孔B802,该套筒801套设于推杆9的输出端,并通过由通孔B802插入的销轴与推杆9的输出端相连。
本发明的工作原理为:
抱持机构Ⅰ通过电动伸缩杆1的伸缩来实现抱持夹紧与放开,移动机构Ⅱ通过推杆9的伸缩实现爬杆机器人的攀爬功能。具体为:
推杆9上下两端安装的抱持机构I,分别通过各自的电动伸缩杆1伸出,通过卡环3、传动连杆4及被动抱持连杆5驱动抱持抓手6抱持夹紧爬杆。然后,上端的抱持机构I的电动伸缩杆1缩回,使上端抱持机构I中的两侧抱持抓手6放开爬杆。推杆9伸出,驱动上端的抱持机构I整体向上移动,待移动到位后,推杆9停止工作。上端抱持机构I的电动伸缩杆1再次伸出,驱动上端抱持机构I中的两侧抱持抓手6再次抱持夹紧爬杆。下端抱持机构I的电动伸缩杆1缩回,使下端抱持机构I中的两侧抱持抓手6放开爬杆。推杆9继续工作,因上端的抱持机构I处于抱持夹紧状态,所以推杆9下端的抱持机构I整体向上移动,待移动到位后,推杆9停止工作。下端抱持机构I的电动伸缩杆1再次伸出,驱动下端抱持机构I中的两侧抱持抓手6再次抱持夹紧爬杆。这样上下两端的抱持机构I依次上移,即实现机器人的爬杆功能。
Claims (7)
1.一种爬杆机器人,其特征在于:包括移动机构(Ⅱ)及分别安装于该移动机构(Ⅱ)两端的抱持机构(I),其中移动机构(Ⅱ)包括移动固定架(7)及推杆(9),该推杆(9)的输出端及外壳上均安装有移动固定架(7);所述抱持机构(I)包括电动伸缩杆(1)、安装支架(2)及抱持组件,该电动伸缩杆(1)通过安装支架(2)与所述移动固定架(7)相连,所述电动伸缩杆(1)输出端的两侧对称设有结构相同的抱持组件,该抱持组件包括传动连杆(4)、被动抱持连杆(5)及抱持抓手(6),所述被动抱持连杆(5)铰接于安装支架(2)上,一端与所述传动连杆(4)的一端铰接,该传动连杆(4)的另一端铰接于所述电动伸缩杆(1)的输出端,所述被动抱持连杆(5)的另一端安装有抱持抓手(6);所述推杆(9)驱动两端的抱持机构(I)攀爬,所述抱持抓手(6)通过电动伸缩杆(1)的伸缩实现抱持夹紧或放开。
2.根据权利要求1所述的爬杆机器人,其特征在于:所述电动伸缩杆(1)的输出端连接有卡环(3),该卡环(3)的两侧分别与两侧抱持组件中传动连杆(4)的另一端铰接。
3.根据权利要求2所述的爬杆机器人,其特征在于:所述卡环(3)为两个,每个卡环(3)的中间为弧形,两端为平板状,两个所述卡环(3)中间的弧形将所述电动伸缩杆(1)的输出端夹在中间,两端的平板状彼此相连,并与所述传动连杆(4)的另一端铰接。
4.根据权利要求1所述的爬杆机器人,其特征在于:所述安装支架(2)包括安装板(201)及设置于该安装板(201)两侧的连接板A(202),该安装板(201)的中间开有通孔A(203),所述电动伸缩杆(1)固接于安装板(201)上,该电动伸缩杆(1)的输出端由所述通孔A(203)穿过;所述被动抱持连杆(5)铰接于连接板A(202)上,该连接板A(202)与所述移动固定架(7)固接。
5.根据权利要求1所述的爬杆机器人,其特征在于:所述抱持抓手(6)呈“C”形,所述被动抱持连杆(5)另一端的上下两侧均固接有抱持抓手(6)。
6.根据权利要求1所述的爬杆机器人,其特征在于:所述移动固定架(7)的端面呈“U”形,该“U”形的外底面设有用于与所述推杆(9)两端连接的凹槽(702),所述“U”形两侧的内壁向内延伸、形成连接板B(701),该连接板B(701)与所述安装支架(2)固接。
7.根据权利要求1所述的爬杆机器人,其特征在于:所述推杆(9)的输出端通过固定连接架(8)与移动固定架(7)相连,该固定连接架(8)的上部为套筒(801),下部为用于与所述移动固定架(7)相连的连接板C(803);所述套筒(801)的筒壁上开设有通孔B(802),该套筒(801)套设于所述推杆(9)的输出端,并通过由所述通孔B(802)插入的销轴与推杆(9)的输出端相连。
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