CN112290448A - 攀爬机器人的攀爬方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人的技术领域，公开了攀爬机器人的攀爬方法，攀爬机器人包括主体，主体上连接有两个移动块，移动块上连接有摆动架，摆动架具有两个摆动臂，两个摆动臂之间连接有两个滚筒，两个摆动臂与两个滚筒之间围合形成包围区域；攀爬方法包括以下步骤：1)、攀爬机器人安装在电线杆上，摆动架上的两个滚筒抵接电线杆；2)、保持主体上部的移动块及主体固定，驱动主体下部的移动块朝上移动设定距离；3)、保持两个移动块固定，驱动主体朝上移动设定距离；4)、保持主体下部的移动块及主体固定，驱动主体上部的移动块朝上移动设定距离；5)、重复所述步骤2)、步骤3)以及步骤4)，直至攀爬机器人沿着电线杆到达设定位置。

Description

攀爬机器人的攀爬方法

技术领域

本发明专利涉及机器人的技术领域，具体而言，涉及攀爬机器人的攀爬方法。

背景技术

输送电缆是用于输送电力的缆线，通常是输送高压电，其架设在电线杆上。野外架空输送电缆由于暴露在空气中，常年受到雨水、太阳暴晒，需要定期维护。

现有技术中，输送电缆维护需要人工把维护装置运输到电线杆顶部的输送电缆上，由于维护装置较重，负重爬杆困难重重，加上输送电缆自身是高压，危险程度相当大，且作业难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供攀爬机器人的攀爬方法，旨在解决现有技术中，需要人工将维护装置运输到电线杆顶部，存在作业难度大的问题。

本发明是这样实现的，攀爬机器人的攀爬方法，所述攀爬机器人包括主体，所述主体上设有放置维护装置的放置结构，所述主体上连接有两个相对于所述主体上下移动的移动块，两个所述移动块呈上下布置；所述移动块上连接有相对于移动块上下摆动的摆动架，所述摆动架具有两个间隔布置的摆动臂，两个所述摆动臂之间连接有两个滚筒，沿着所述摆动臂的长度延伸方向，两个所述滚筒间隔布置；两个所述摆动臂与两个滚筒之间围合形成供电线杆穿过的包围区域；所述攀爬机器人的攀爬方法包括以下步骤：

1)、所述攀爬机器人安装在电线杆上，所述电线杆穿过所述包围区域，所述摆动架上的两个滚筒分别朝上下抵接在电线杆的表面；

2)、保持所述主体上部的移动块及主体固定位置，驱动所述主体下部的移动块相对于主体朝上移动设定距离；

3)、保持两个所述移动块固定位置，驱动所述主体朝上移动设定距离；

4)、保持主体下部的移动块及主体固定位置，驱动所述主体上部的移动块朝上移动设定距离；

5)、重复所述步骤2)、步骤3)以及步骤4)，直至攀爬机器人沿着电线杆到达设定位置。

进一步的，所述主体具有朝向电线杆布置的外端面，所述柱体的外端面设置有两个纵向间隔布置的导轨，所述移动块活动连接在所述导轨上。

进一步的，所述移动块上设置有铰接座，所述摆动架包括连接座，所述连接座与铰接座铰接；所述摆动臂的内端连接在所述连接座上，所述摆动臂的外端背离所述主体朝外延伸。

进一步的，所述摆动臂包括内窄段、外斜段以及外扩段，所述内窄段的内端连接在所述连接座上，所述内窄段的外端偏离所述包围区域朝外弯折，形成所述外斜段，所述外扩段连接在所述外斜段的外端；两个所述滚筒包括内滚筒及外滚筒，所述内滚筒连接在两个所述摆动臂的内窄段之间，所述外滚筒连接在两个所述摆动臂的外扩段之间；在所述步骤1)中，所述电线杆置于两个摆动臂的外扩段之间，且嵌入至两个摆动臂的内窄段之间，所述内滚筒及外滚筒分别抵接在电线杆的表面，且所述外滚筒位于所述内滚筒的上方。

进一步的，所述摆动臂的外扩段上设置有多个连接孔，多个所述连接孔沿着所述外扩段的长度方向间隔布置；所述外滚筒的两端分别连接两个所述外扩段的连接孔上。

进一步的，所述内滚筒的中部朝内凹陷，形成凹环槽，所述凹环槽环绕所述内滚筒的中部的周向环绕布置；在所述步骤1)中，所述电线杆嵌入至所述内滚筒的凹环槽中。

进一步的，所述凹环槽具有两个相对布置的环槽壁，所述环槽壁环绕所述内滚筒的周向布置；沿着所述凹环槽的中部朝两侧的方向，所述环槽壁偏离所述内滚筒的轴向朝外倾斜布置；当电线杆穿过所述包围区域后，所述凹环槽的环槽壁抵接着所述电线杆的表面；在所述步骤1)中，所述环槽壁抵接着电线杆的表面。

进一步的，所述内滚筒及外滚筒的端部分别设置有碟刹片，所述摆动臂上设置有抓紧碟刹片或松开碟刹片的碟刹器；在所述步骤2)中，所述主体上部的移动块上的摆动架上的碟刹器抓紧碟刹片，所述主体下部的移动块上的摆动架上的碟刹器松开碟刹片；在所述步骤3)中，两个所述摆动架上的碟刹器分别抓紧碟刹片；在所述步骤4)中，所述主体下部的移动块上的摆动架上的碟刹器抓紧碟刹片，所述主体上部的移动块上的摆动架上的碟刹器松开碟刹片。

进一步的，所述主体具有背离电线杆布置的内端面，所述主体的内端面上连接有连杆驱动结构；所述放置结构包括水平布置的放置台，所述放置台连接在所述连杆驱动结构上，所述连杆驱动结构驱动所述放置台偏离所述主体朝上移动或驱动所述放置台靠近所述主体朝下移动。

进一步的，所述连杆驱动结构包括内杆臂以及外杆臂，所述内杆臂的内端铰接在所述主体的内端面上，所述外杆臂的下端与所述内杆臂的外端铰接，所述外杆臂的上端连接有水平转动的电动关节，所述放置台连接在所述电动关节上；所述主体的内端面连接有驱动所述内杆臂相对于主体上下摆动的内推杆，所述内推杆与内杆臂连接，所述内杆臂上连接有驱动所述外杆臂相对于内杆臂上下摆动的外推杆，所述外推杆与外杆臂连接。

与现有技术相比，本发明提供的攀爬机器人的攀爬方法，将维护装置放置在放置结构上，通过两个摆动架以及主体的交替朝上移动，使得整个攀爬机器人相对于电线杆朝上移动至设定位置，整个攀爬动作连续、速度快，不需要人工攀爬，不存在危险因素，攀爬作业难度大大降低。

附图说明

图1是本发明提供的攀爬机器人固定在电线杆上的立体示意图；

图2是本发明提供的攀爬机器人的立体示意图。

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。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-2所示，为本发明提供的较佳实施例。

本实施例提供的攀爬机器人20，可以用于沿着电线杆100攀爬，也可以沿着其它柱状体攀爬，不仅限制于电线杆100。

攀爬机器人的攀爬方法，攀爬机器人20包括主体200，主体200上设有放置维护装置的放置结构，主体200上连接有两个相对于主体200上下移动的移动块211，也就是说，各个移动块211可以相对于主体200上下移动，两个移动块211呈上下布置。

移动块211上连接有相对于移动块211上下摆动的摆动架，摆动架具有两个间隔布置的摆动臂，两个摆动臂之间连接有两个滚筒，沿着摆动臂的长度延伸方向，两个滚筒间隔布置；两个摆动臂与两个滚筒之间围合形成供电线杆100穿过的包围区域204；攀爬机器人的攀爬方法包括以下步骤：

1)、攀爬机器人20安装在电线杆100上，电线杆100穿过包围区域204，摆动架上的两个滚筒分别朝上下抵接在电线杆100的表面；此时，摆动架上的两个滚筒呈上下布置，利用滚筒与电线杆100的抵接力，将攀爬机器人20固定在电线杆100上；

2)、保持主体200上部的移动块211及主体200固定位置，也就是保持不动，驱动主体200下部的移动块211相对于主体200朝上移动设定距离，此时，两个移动块211之间的距离缩短；

3)、保持两个移动块211固定位置，驱动主体200朝上移动设定距离；

4)、保持主体200下部的移动块211及主体200固定位置，驱动主体200上部的移动块211朝上移动设定距离，这样，通过步骤2)、步骤3)以及步骤4)的交替运动，整个攀爬机器人20则沿着电线杆100上升设定距离；

5)、重复所述步骤2)、步骤3)以及步骤4)，直至攀爬机器人20沿着电线杆100到达设定位置。

上述提供的攀爬机器人的攀爬方法，将维护装置放置在放置结构上，通过两个摆动架以及主体200的交替朝上移动，使得整个攀爬机器人20相对于电线杆100朝上移动至设定位置，整个攀爬动作连续、速度快，不需要人工攀爬，不存在危险因素，攀爬作业难度大大降低。

本实施例中，移动块211以及主体200的移动可以通过电机驱动，整个攀爬过程可以采用遥控器进行无线遥控，也可以采用自动化操作方式控制攀爬。

主体200具有朝向电线杆100布置的外端面，柱体的外端面设置有两个纵向间隔布置的导轨，移动块211活动连接在导轨上，通过设置导轨，可以导向移动块211及主体200的移动。

移动块211上设置有铰接座，摆动架包括连接座，连接座与铰接座铰接；摆动臂的内端连接在连接座上，摆动臂的外端背离主体200朝外延伸。这样，在将攀爬机器人20安装在电线杆100以及攀爬机器人20在攀爬的过程中，摆动架都可以相对于主体200摆动，便于安装以及攀爬。

摆动臂包括内窄段203、外斜段202以及外扩段201，内窄段203的内端连接在连接座上，内窄段203的外端偏离包围区域204朝外弯折，形成外斜段202，外扩段201连接在外斜段202的外端，这样，包围区域204则形成外大内小形状，当攀爬机器人20安装在电线杆100上后，对电线杆100形成环保状态，便于攀爬机器人20与电线杆100之间的相对固定。

两个滚筒包括内滚筒209及外滚筒205，内滚筒209连接在两个所述摆动臂的内窄段203之间，外滚筒205连接在两个所述摆动臂的外扩段201之间；在步骤1)中，电线杆100置于两个摆动臂的外扩段201之间，且嵌入至两个摆动臂的内窄段203之间，内滚筒209及外滚筒205分别抵接在电线杆100的表面，且外滚筒205位于内滚筒209的上方。

摆动臂的外扩段201上设置有多个连接孔206，多个连接孔206沿着外扩段201的长度方向间隔布置；外滚筒205的两端分别连接两个外扩段201的连接孔206上。这样，针对不同宽度的电线杆100，可以调节外滚筒205在两个外扩段201上的位置，也就是调节包围区域204的包覆范围。

内滚筒209的中部朝内凹陷，形成凹环槽，凹环槽环绕内滚筒209的中部的周向环绕布置；在步骤1)中，电线杆100嵌入至内滚筒209的凹环槽中。这样，通过设置凹环槽，且电线杆100嵌入在凹环槽中，可以使得攀爬机器人20与电线杆100之间相对更为稳固。

凹环槽具有两个相对布置的环槽壁，环槽壁环绕所述内滚筒209的周向布置；沿着凹环槽的中部朝两侧的方向，环槽壁偏离内滚筒209的轴向朝外倾斜布置；当电线杆100穿过包围区域204后，凹环槽的环槽壁抵接着电线杆100的表面；在步骤1)中，环槽壁抵接着电线杆100的表面。

这样，利用两个环槽壁与电线杆100表面的抵接，且外滚筒205与电线杆100表面的抵接，攀爬机器人20与电线杆100之间则形成了三处抵接，从而使得攀爬机器人20与电线杆100之间相对更稳固的固定。

本实施例中，外滚筒205的外表面设置有波浪状的外条槽，外条槽沿着外滚筒205的轴向延伸布置，且沿着外滚筒205的轴向呈波浪状弯曲布置。这样，当外滚筒205与电线杆100的表面抵接时，电线杆100挤压外条槽变形，使得外滚筒205的外周挤压变形，增强外滚筒205与电线杆100表面的抵接力。

环槽壁的表面凸设有多个内凸条，内凸条沿着环槽壁的倾斜方向呈波浪状弯曲布置，且多个内凸条沿着环槽壁的外周间隔布置。这样，当环槽壁抵接在电线杆100的表面上后，同时有多个内凸条与电线杆100的表面抵接，且收到抵接挤压变形，增强内滚筒209与电线杆100表面的抵接力。

内滚筒209具有位于两个环槽壁之间的环周壁，环周壁沿着内滚筒209的周向环绕布置，当内滚筒209与电线杆100的表面抵接后，环周壁抵接在电线杆100的表面。

环周壁的表面凸设有多个变形凸块，多个变形凸块沿着环周壁的周向间隔布置，并且，变形凸块具有抵接电线杆100表面的抵接面，抵接面的中部设置有缺口缝，这样，当变形凸块抵接在电线杆100的表面上后，挤压缺口缝，使得变形凸块变形，增强内滚筒209与电线杆100表面的抵接力。

内滚筒209及外滚筒205的端部分别设置有碟刹片207，摆动臂上设置有抓紧碟刹片207或松开碟刹片207的碟刹器208；在步骤2)中，主体200上部的移动块211上的摆动架上的碟刹器208抓紧碟刹片207，主体200下部的移动块211上的摆动架上的碟刹器208松开碟刹片207；在步骤3)中，两个摆动架上的碟刹器208分别抓紧碟刹片207；在步骤4)中，主体200下部的移动块211上的摆动架上的碟刹器208抓紧碟刹片207，主体200上部的移动块211上的摆动架上的碟刹器208松开碟刹片207。

主体200具有背离电线杆100布置的内端面，主体200的内端面上连接有连杆驱动结构；放置结构包括水平布置的放置台300，放置台300连接在连杆驱动结构上，连杆驱动结构驱动放置台300偏离主体200朝上移动或驱动所述放置台300靠近主体200朝下移动。

当攀爬机器人20在攀爬的过程中，连杆驱动结构靠近主体200的内端面，此时，放置台300朝下靠近主体200的内端面，减少攀爬过程中承载力矩。

连杆驱动结构包括内杆臂303以及外杆臂302，内杆臂303的内端铰接在主体200的内端面上，外杆臂302的下端与内杆臂303的外端铰接，外杆臂302的上端连接有水平转动的电动关节301，放置台300连接在电动关节301上；主体200的内端面连接有驱动内杆臂303相对于主体200上下摆动的内推杆，内推杆与内杆臂303连接，内杆臂303上连接有驱动外杆臂302相对于内杆臂303上下摆动的外推杆，外推杆与外杆臂302连接。

本实施例中，主体200上连接有电池304，电池304可供整个攀爬机器人20的运作供电。

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.攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述攀爬机器人包括主体，所述主体上设有放置维护装置的放置结构，所述主体上连接有两个相对于所述主体上下移动的移动块，两个所述移动块呈上下布置；所述移动块上连接有相对于移动块上下摆动的摆动架，所述摆动架具有两个间隔布置的摆动臂，两个所述摆动臂之间连接有两个滚筒，沿着所述摆动臂的长度延伸方向，两个所述滚筒间隔布置；两个所述摆动臂与两个滚筒之间围合形成供电线杆穿过的包围区域；所述攀爬机器人的攀爬方法包括以下步骤：

1)、所述攀爬机器人安装在电线杆上，所述电线杆穿过所述包围区域，所述摆动架上的两个滚筒分别朝上下抵接在电线杆的表面；

2)、保持所述主体上部的移动块及主体固定位置，驱动所述主体下部的移动块相对于主体朝上移动设定距离；

3)、保持两个所述移动块固定位置，驱动所述主体朝上移动设定距离；

4)、保持主体下部的移动块及主体固定位置，驱动所述主体上部的移动块朝上移动设定距离；

5)、重复所述步骤2)、步骤3)以及步骤4)，直至攀爬机器人沿着电线杆到达设定位置。

2.如权利要求1所述的攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述主体具有朝向电线杆布置的外端面，所述柱体的外端面设置有两个纵向间隔布置的导轨，所述移动块活动连接在所述导轨上。

3.如权利要求2所述的攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述移动块上设置有铰接座，所述摆动架包括连接座，所述连接座与铰接座铰接；所述摆动臂的内端连接在所述连接座上，所述摆动臂的外端背离所述主体朝外延伸。

4.如权利要求3所述的攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述摆动臂包括内窄段、外斜段以及外扩段，所述内窄段的内端连接在所述连接座上，所述内窄段的外端偏离所述包围区域朝外弯折，形成所述外斜段，所述外扩段连接在所述外斜段的外端；两个所述滚筒包括内滚筒及外滚筒，所述内滚筒连接在两个所述摆动臂的内窄段之间，所述外滚筒连接在两个所述摆动臂的外扩段之间；在所述步骤1)中，所述电线杆置于两个摆动臂的外扩段之间，且嵌入至两个摆动臂的内窄段之间，所述内滚筒及外滚筒分别抵接在电线杆的表面，且所述外滚筒位于所述内滚筒的上方。

5.如权利要求4所述的攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述摆动臂的外扩段上设置有多个连接孔，多个所述连接孔沿着所述外扩段的长度方向间隔布置；所述外滚筒的两端分别连接两个所述外扩段的连接孔上。

6.如权利要求4所述的攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述内滚筒的中部朝内凹陷，形成凹环槽，所述凹环槽环绕所述内滚筒的中部的周向环绕布置；在所述步骤1)中，所述电线杆嵌入至所述内滚筒的凹环槽中。

7.如权利要求6所述的攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述凹环槽具有两个相对布置的环槽壁，所述环槽壁环绕所述内滚筒的周向布置；沿着所述凹环槽的中部朝两侧的方向，所述环槽壁偏离所述内滚筒的轴向朝外倾斜布置；当电线杆穿过所述包围区域后，所述凹环槽的环槽壁抵接着所述电线杆的表面；在所述步骤1)中，所述环槽壁抵接着电线杆的表面。

8.如权利要求4至7任一项所述的攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述内滚筒及外滚筒的端部分别设置有碟刹片，所述摆动臂上设置有抓紧碟刹片或松开碟刹片的碟刹器；在所述步骤2)中，所述主体上部的移动块上的摆动架上的碟刹器抓紧碟刹片，所述主体下部的移动块上的摆动架上的碟刹器松开碟刹片；在所述步骤3)中，两个所述摆动架上的碟刹器分别抓紧碟刹片；在所述步骤4)中，所述主体下部的移动块上的摆动架上的碟刹器抓紧碟刹片，所述主体上部的移动块上的摆动架上的碟刹器松开碟刹片。

9.如权利要求1至7任一项所述的攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述主体具有背离电线杆布置的内端面，所述主体的内端面上连接有连杆驱动结构；所述放置结构包括水平布置的放置台，所述放置台连接在所述连杆驱动结构上，所述连杆驱动结构驱动所述放置台偏离所述主体朝上移动或驱动所述放置台靠近所述主体朝下移动。

10.如权利要求9所述的攀爬机器人的攀爬方法，其特征在于，所述连杆驱动结构包括内杆臂以及外杆臂，所述内杆臂的内端铰接在所述主体的内端面上，所述外杆臂的下端与所述内杆臂的外端铰接，所述外杆臂的上端连接有水平转动的电动关节，所述放置台连接在所述电动关节上；所述主体的内端面连接有驱动所述内杆臂相对于主体上下摆动的内推杆，所述内推杆与内杆臂连接，所述内杆臂上连接有驱动所述外杆臂相对于内杆臂上下摆动的外推杆，所述外推杆与外杆臂连接。

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