CN112678083A - 一种可翻转爬电杆机器人 - Google Patents
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Abstract
一种可翻转爬电杆机器人，包括传动连杆机构，在传动连杆机构两端分别对称安装有一对夹钳机构；所述传动连杆机构包括上同步轮、上传动轴、轴承、机身连杆、同步带、下传动轴、下同步轮；上同步轮和下同步轮内分别装有轮毂电机，上同步轮与上传动轴固定连接并通过上传动轴和轴承安装在机身连杆一端；下同步轮与下传动轴固定连接并通过下传动轴和轴承安装在机身连杆另一端；同步带围绕在上、下同步轮之间；所述夹钳机构包括由弧形夹钳、左连杆、固定连杆和右连杆依次连接形成的平行四边形机构，在固定连杆与左连杆或右连杆之间设有驱动件，用于控制夹钳机构的开合。本发明能够适合各种规格电杆，爬升速度快，并具有地面爬行功能。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种可翻转爬电线杆机器人。
背景技术
随着机器人技术的发展，由机器人代替人完成杆上作业已经成为可能。于是，设计一款代替工人进行高空作业的机器人是可行并且必要的。现有的爬杆机器人与电杆的配合度不够紧密，不能满足各种规格电杆的要求，从而影响爬升效果。而且功能单一，只能在线杆上自动攀爬，不具备在地面行走功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够适合各种规格电杆，爬升速度快，并具有地面爬行功能的可翻转爬电杆机器人。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种可翻转爬电杆机器人，包括传动连杆机构，在传动连杆机构两端分别对称安装有一对夹钳机构，用于夹紧电杆并在传动连杆机构的带动下往复运动实现爬杆；
所述传动连杆机构包括上同步轮、上传动轴、轴承、机身连杆、同步带、下传动轴、下同步轮；所述上同步轮和下同步轮内分别装有轮毂电机，上同步轮与上传动轴固定连接并通过上传动轴和轴承安装在机身连杆一端；下同步轮与下传动轴固定连接并通过下传动轴和轴承安装在机身连杆另一端；同步带围绕在上、下同步轮之间，用于实现上、下传动轴的同步转动；
所述夹钳机构包括弧形夹钳、左连杆、固定连杆和右连杆，弧形夹钳、左连杆、固定连杆和右连杆通过销轴依次连接形成一个平行四边形机构，在固定连杆与左连杆或右连杆之间设有驱动件，用于驱动平行四边形机构的内角产生变化，从而控制夹钳机构的开合；
所述固定连杆一端延伸至所述平行四边形机构外侧，并在该端设有连接孔；所述夹钳机构通过所述固定连杆一端的连接孔固定连接在对应的上传动轴或下传动轴两端。
作为进一步优选，在机身连杆内中部设有矩形长孔，在矩形长孔内安装有充电电池、电调和无线接收模块，所述充电电池和无线接收模块分别与电调的电源接口和控制信号接口对应连接；电调的输出接口与所述轮毂电机电联接，用于实现轮毂电机的遥控控制。
作为进一步优选，所述上传动轴和下传动轴的两端为方形轴头，所述连接孔为与方形轴头配合的方形孔，以便于固定连杆的安装。
作为进一步优选，所述机身连杆两端为叉状，所述上同步轮和下同步轮分别嵌入机身连杆两端的槽口内。
作为进一步优选，所述弧形夹钳的弧形内缘均布有齿牙，用于提高对电杆的夹紧力。
作为进一步优选，所述左连杆和右连杆均为二个且分别通过销轴连接在弧形夹钳与固定连杆的两侧。
作为进一步优选，所述驱动件为电动推杆，其缸体一端铰接在设于固定连杆中部的槽口内，其活塞杆一端铰接在二个左连杆之间的中部。
作为进一步优选，所述驱动件的电源输入端通过电调与充电电池电联接，用于通过无线接收模块遥控驱动件的启动。
作为进一步优选，所述传动连杆机构两端的夹钳机构在同步带的作用下始终处于平行状态。
本发明的有益效果是：
1、由于该机器人包括传动连杆机构，在传动连杆机构两端分别对称安装有一对夹钳机构，通过夹钳机构交替开合夹紧电杆并在传动连杆机构的带动下驱动夹钳机构往复运动便可实现该机器人的爬杆动作；通过夹钳机构的弧形夹钳能够适合各种规格电杆，爬升速度快；
2、当所述夹钳机构打开后，通过传动连杆机构带动两端的夹钳机构往复转动，便可实现该机器人于地面爬行，不仅适合各种崎岖地面，而且通过设在机身连杆内的电调控制轮毂电机的转速，能够随意控制该机器人的爬行速度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明传动连杆机构的结构示意图。
图3是本发明夹钳机构的立体结构图Ⅰ。
图4是本发明夹钳机构的立体结构图Ⅱ。
图5是本发明的爬杆运动过程示意图。
图6是本发明的翻转爬行运动过程示意图。
图中：传动连杆机构1，夹钳机构2，下同步轮3，下传动轴4，电调5，充电电池6，无线接收模块7，机身连杆8，轴承9，上传动轴10，上同步轮11，同步带12，销轴13，左连杆14，弧形夹钳15，驱动件16，右连杆17，固定连杆18，连接孔1801。
具体实施方式
如图1-图4所示，本发明涉及的一种可翻转爬电杆机器人，包括传动连杆机构1，在传动连杆机构1两端分别对称安装有一对夹钳机构2，用于夹紧电杆并在传动连杆机构1的带动下往复运动实现爬杆。
所述传动连杆机构1包括上同步轮11、上传动轴10、轴承9、机身连杆8、同步带12、下传动轴4和下同步轮3；所述上同步轮11和下同步轮3内分别安装有轮毂电机，上同步轮11与上传动轴10固定连接并通过上传动轴10和轴承9安装在机身连杆8一端；下同步轮3与下传动轴4固定连接并通过下传动轴4和轴承9安装在机身连杆8另一端；同步带12围绕在上、下同步轮之间，用于实现上、下传动轴的同步转动。
所述机身连杆8两端为叉状，所述上同步轮11和下同步轮3分别嵌入安装在机身连杆8两端的槽口内。所述上传动轴10和下传动轴4的两端为方形轴头且分别由机身连杆8端部两侧穿出，以便于安装夹钳机构2。
在机身连杆8内中部设有矩形长孔并在矩形长孔内固定安装有充电电池6、电调5和无线接收模块7，所述充电电池6和无线接收模块7分别与电调5的电源接口和控制信号接口对应连接；电调5的输出接口与所述轮毂电机电联接，用于实现对轮毂电机的遥控控制。
所述传动连杆机构1两端的夹钳机构2在同步带12的作用下始终处于平行状态。所述夹钳机构2包括弧形夹钳15、左连杆14、固定连杆18和右连杆17，弧形夹钳15、左连杆14、固定连杆18和右连杆17通过销轴13依次连接形成一个平行四边形机构，在固定连杆18与左连杆14或右连杆17之间设有驱动件16，用于驱动平行四边形机构的内角产生变化，从而控制夹钳机构2的开合。所述弧形夹钳15的弧形内缘均布有齿牙，用于提高对电杆的夹紧力。所述左连杆14和右连杆17均为二个且分别通过销轴13连接在弧形夹钳15与固定连杆18的两侧。
所述固定连杆18一端由二个右连杆17之间穿出并延伸至所述平行四边形机构外侧，并在该端设有连接孔1801；所述夹钳机构2通过所述固定连杆18一端的连接孔1801分别套设在对应的上传动轴10或下传动轴4两端并通过螺钉限位。所述连接孔为与方形轴头配合的方形孔，以便于固定连杆18的安装。
所述驱动件16优选为电动推杆，其缸体一端通过销轴铰接在设于固定连杆18中部的槽口内，其活塞杆一端通过销轴铰接在二个左连杆14之间的中部。所述驱动件16的电源输入端通过电调5与充电电池6电联接，用于通过无线接收模块7遥控驱动件16的启动。
使用时，如图5所示，将该机器人的传动连杆机构1竖直布置，通过传动连杆机构1两端的二对夹钳机构2上下布置分别夹持在电杆上。通过遥控器发出控制信号给无线接收模块7，通过电调5控制位于下方的一对夹钳机构2的驱动件16缩回，带动弧形夹钳15外翻使位于下方的一对夹钳机构2打开；通过遥控器发出控制信号给无线接收模块7，通过电调5控制上、下同步轮内的轮毂电机同步转动，由于位于下方的一对夹钳机构2夹持在电杆上，因此同步带12运转后会带动机身连杆8外翻，位于下方的一对夹钳机构2随着机身连杆8向外平移，并上翻到位于上方的一对夹钳机构2的上方；随后控制轮毂电机停止转动，控制翻到上方的一对夹钳机构2的驱动件16伸出，带动一对弧形夹钳15闭合夹在电杆上；如此反复，便可实现该机器人的爬杆动作。
如图6所示，将该机器人放置于地面时，控制传动连杆机构1两端的二对夹钳机构2的驱动件16缩回，使二对弧形夹钳15的夹口打开；然后控制上、下同步轮内的轮毂电机同步转动，便可带动二对夹钳机构2同步往复旋转，便可实现该机器人于地面爬行，不仅适合各种崎岖地面，而且通过电调控制轮毂电机的转速，能够随意控制该机器人的爬行速度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种可翻转爬电杆机器人，其特征在于：包括传动连杆机构，在传动连杆机构两端分别对称安装有一对夹钳机构，用于夹紧电杆并在传动连杆机构的带动下往复运动实现爬杆；
所述传动连杆机构包括上同步轮、上传动轴、轴承、机身连杆、同步带、下传动轴、下同步轮；所述上同步轮和下同步轮内分别装有轮毂电机，上同步轮与上传动轴固定连接并通过上传动轴和轴承安装在机身连杆一端；下同步轮与下传动轴固定连接并通过下传动轴和轴承安装在机身连杆另一端；同步带围绕在上、下同步轮之间，用于实现上、下传动轴的同步转动；
所述夹钳机构包括弧形夹钳、左连杆、固定连杆和右连杆，弧形夹钳、左连杆、固定连杆和右连杆通过销轴依次连接形成一个平行四边形机构，在固定连杆与左连杆或右连杆之间设有驱动件，用于驱动平行四边形机构的内角产生变化，从而控制夹钳机构的开合；
所述固定连杆一端延伸至所述平行四边形机构外侧，并在该端设有连接孔；所述夹钳机构通过所述固定连杆一端的连接孔固定连接在对应的上传动轴或下传动轴两端。
2.根据权利要求1所述的一种可翻转爬电杆机器人，其特征在于：在机身连杆内中部设有矩形长孔，在矩形长孔内安装有充电电池、电调和无线接收模块，所述充电电池和无线接收模块分别与电调的电源接口和控制信号接口对应连接；电调的输出接口与所述轮毂电机电联接，用于实现轮毂电机的遥控控制。
3.根据权利要求1所述的一种可翻转爬电杆机器人，其特征在于：所述上传动轴和下传动轴的两端为方形轴头，所述连接孔为与方形轴头配合的方形孔，以便于固定连杆的安装。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种可翻转爬电杆机器人，其特征在于：所述机身连杆两端为叉状，所述上同步轮和下同步轮分别嵌入机身连杆两端的槽口内。
5.根据权利要求1所述的一种可翻转爬电杆机器人，其特征在于：所述弧形夹钳的弧形内缘均布有齿牙，用于提高对电杆的夹紧力。
6.根据权利要求1或5所述的一种可翻转爬电杆机器人，其特征在于：所述左连杆和右连杆均为二个且分别通过销轴连接在弧形夹钳与固定连杆的两侧。
7.根据权利要求6所述的一种可翻转爬电杆机器人，其特征在于：所述驱动件为电动推杆，其缸体一端铰接在设于固定连杆中部的槽口内，其活塞杆一端铰接在二个左连杆之间的中部。
8.根据权利要求2所述的一种可翻转爬电杆机器人，其特征在于：所述驱动件的电源输入端通过电调与充电电池电联接，用于通过无线接收模块遥控驱动件的启动。
9.根据权利要求1所述的一种可翻转爬电杆机器人，其特征在于：所述传动连杆机构两端的夹钳机构在同步带的作用下始终处于平行状态。
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