CN114161439A - 爬杆装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例属于机器人技术领域，具体涉及一种爬杆装置。本公开实施例旨在解决相关技术中机器人爬杆时运动速度慢的问题。本公开实施例的爬杆装置包括机架，以及沿竖直方向间隔设置的第一夹持组件和第二夹持组件，第一夹持组件和第二夹持组件均滑动连接在机架上，用于交替夹持待爬杆，并带动机架向上移动；安装在机架上的第一驱动件与第一夹持组件和第二夹持组件连接，用于驱动第一夹持组件和第二夹持组件在机架上相对于机架同时朝向相反方向滑动；在第一驱动件的驱动下，不管是第一夹持组件夹持待爬杆，还是第二夹持组件夹持待爬杆，机架始终在向上移动，整个移动过程连续、平滑、没有任何停顿，有效利用了攀爬时间，提升攀爬速度。

Description

爬杆装置

技术领域

本公开的实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种爬杆装置。

背景技术

竖直杆体(如路灯杆、电线杆、广告牌立柱等)以及其上承载物的清洁、维修等维护工作通常由人工完成，但考虑到高空作业危险性高、工作强度大、工作环境恶劣等诸多问题，对此一般采用爬杆装置来代替人工进行作业，以免发生危险。

相关技术中，爬杆装置包括：机架以及设置在机架上的第一夹持机构、第二夹持机构和运动机构；第一夹持机构和第二夹持机构沿竖直方向间隔的设置，运动机构与第一夹机构和第二夹持机构连接，运动机构可以驱动第一夹持机构和第二夹持机构沿竖直方向上下移动。当爬杆装置工作时，第一夹持机构夹持杆体，第二夹持机构位于第一夹持机构的下部，运动装置驱动第二夹持机构向上移动一定距离，之后第二夹持机构夹持杆体，第一夹持机构释放杆体，运动装置驱动机架向上移动，之后第一夹持机构再次夹持杆体；如此往复，即可使机架在杆体移动，实现攀爬。

相关技术中，第一夹持机构向上运动时，机架向上运动，第二夹持机构向上运动时，机架不动；导致爬杆装置的运动速度较慢。

发明内容

本公开的实施例提供一种爬杆装置，用以解决爬杆时运动速度慢的问题。

一方面，本公开的实施例提供一种爬杆装置，包括：机架；沿竖直方向间隔设置的第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和第二夹持组件均滑动连接在所述机架上，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件的滑动方向与竖直方向平行，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件用于夹持待爬杆；安装在所述机架上的第一驱动件，所述第一驱动件与所述第一夹持组件和所述第二夹持组件连接，所述第一驱动件用于驱动所述第一夹持组件和所述第二夹持组件在所述机架上相对于所述机架同时滑动；其中，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件的滑动方向相反。

通过上述设置的第一夹持组件和第二夹持组件在整个向上运动的过程中，第一夹持组件和第二夹持组件交替夹持待爬杆，带动机架向上攀爬，在第一驱动件的驱动下，不管是第一夹持组件夹持待爬杆，还是第二夹持组件夹持待爬杆，机架始终在向上移动。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一驱动件包括：第一螺杆、第一电机、第一移动件以及第二移动件；所述第一螺杆可转动的设置在所述机架上，且所述第一螺杆的轴线与竖直方向平行；所述第一螺杆包括沿竖直方向依次设置的第一杆段和第二杆段，所述第一杆段上的螺纹和所述第二杆段上的螺纹旋向相反；所述第一电机设置在所述机架上且所述电机与所述第一螺杆传动连接；所述第一移动件上设置有与所述第一杆段配合的第一螺纹孔，所述第二移动件上设置有与所述第二杆段配合的第二螺纹孔；所述第一夹持组件与所述第一移动件连接，所述第二夹持组件与所述第二移动件连接。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一螺纹孔的内螺纹与所述第一杆段上的外螺纹之间具有第一滚珠，所述第二螺纹孔的内螺纹与所述第二杆段上的外螺纹之间具有第二滚珠。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一移动件上设置有供所述第一滚珠循环滚动的第一滚道，所述第二移动件上设置有供所述第二滚珠循环滚动的第二滚道。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一夹持组件包括：第一夹持体、第二驱动件、第一夹爪以及第二夹爪；所述第一夹持体与所述机架滑动连接，所述第二驱动件设置在所述第一夹持体上，所述第二驱动件与所述第一夹爪和/或第二夹爪连接，所述第二驱动件用于使所述第一夹爪和所述第二夹爪彼此靠近或远离。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一夹爪和所述第二夹爪的内侧均设置有防滑片。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一夹爪和所述第二夹爪的内侧均设置有凹槽，部分所述防滑片设置在所述凹槽内。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一夹持体上设置有沿夹持方向延伸的第一滑道，所述第一夹爪上设置有滑设在所述第一滑道内的第一滑块，所述第二夹爪上设置有滑设在所述第一滑道内的第二滑块，所述第二驱动件与所述第一滑块和所述第二滑块连接。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第二驱动件包括：第二螺杆、第二电机、第三移动件以及第四移动件；

所述第二螺杆可转动的设置在所述第一夹持体上，且所述第二螺杆的轴线与所述第一滑块和所述第二滑块的滑动方向平行；所述第二螺杆包括沿滑动方向依次设置的第三杆段和第四杆段，所述第三杆段上的螺纹和所述第四杆段上的螺纹旋向相反；所述第二电机设置在所述第一夹持体上且所述第二电机与所述第二螺杆传动连接；所述第三移动件上设置有与所述第三杆段配合的第三螺纹孔，所述第四移动件上设置有与所述第四杆段配合的第四螺纹孔；所述第一滑块与所述第三移动件连接，所述第二滑块与所述第四移动件连接。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一夹持体内具有安装腔体，所述第二驱动件设置在所述安装腔体内。

本公开的实施例提供的爬杆装置的第一夹持组件和第二夹持组件均滑动连接在机架上，用于交替夹持待爬杆，并带动机架向上移动；安装在机架上的第一驱动件与第一夹持组件和第二夹持组件连接，用于驱动第一夹持组件和第二夹持组件在机架上相对于机架同时朝向相反方向滑动；在第一驱动件的驱动下，不管是第一夹持组件夹持待爬杆，还是第二夹持组件夹持待爬杆，机架始终在向上移动，整个移动过程连续、平滑、没有任何停顿，有效利用了攀爬时间，提升攀爬速度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本公开实施例提供的爬杆装置的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的爬杆装置中第一驱动件的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的爬杆装置中第一杆段和第一移动件的连接示意图；

图4为本公开实施例提供的爬杆装置中第一夹持组件的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的爬杆装置中第二驱动件的结构示意图。

附图标记说明：

1：机架；

2：第一夹持组件；

3：第二夹持组件；

4：第一驱动件；

5：防滑片；

11：机架底板；

12：机架挡板；

13：支撑轴承座；

21：第一夹持体；

22：第二驱动件；

23：第一夹爪；

24：第二夹爪；

25：第一滑块；

26：第二滑块；

31：第二夹持体；

33：第三夹爪；

34：第四夹爪；

41：第一螺杆；

42：第一电机；

43：第一移动件；

44：第二移动件；

45：第一滚珠；

111：机架滑轨；

121：第一螺纹安装孔；

211：第一滑道；

212：第一连接件；

213：第一滑动块；

214：第一连接线缆；

215：第二螺纹安装孔；

221：第二螺杆；

222：第二电机；

223：第三移动件；

224：第四移动件；

225：连接杆；

226：传动带；

312：第二连接件；

313：第二滑动块；

314：第二连接线缆；

411：第一杆段；

412：第二杆段；

431：第一螺纹孔；

432：第一滚道；

2211：第三杆段；

2212：第四杆段；

4111：第一杆段外螺纹。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

相关技术中，爬杆装置包括：机架，以及设置在机架上的第一夹持机构、第二夹持机构和运动机构；第一夹持机构固定安装在机架上端，第一夹持机构移动的同时会带动机架移动，第二夹持机构滑动安装在机架下端，第二夹持机构能够在机架上向上或向下移动，或者在机架上相对于机架上下移动；第一夹持机构和第二夹持机构还与运动机构连接，运动机构用于驱动第一夹持机构移动或用于驱动第二夹持机构移动。开始工作时，位于机架下端的第二夹持机构松开待爬杆，位于架体上端的第一夹持机构夹紧待爬杆；运动机构先驱动第二夹持机构在机架上向上移动，此时机架固定不动，爬杆装置不动；当第二夹持机构在机架上移动至靠近第一夹持机构的位置后，第二夹持机构夹紧待爬杆，第一夹持机构松开待爬杆，运动机构开始驱动第一夹持机构沿着待爬杆向上移动，第一夹持机构移动的同时带动机架也向上移动，机架向上移动的同时，第二夹持机构相对于机架向下移动，当第二夹持机构向下移动至初始位置时，完成一个步进的移动。之后循环多个步进，完成爬杆运动。

在爬杆装置的一个步进中，第二夹持机构先向上运动，第二夹持机构的运动停止后第一夹持机构再向上移动，运动机构需要在不同的时间下分别驱动第一夹持机构和第二夹持机构，而且当运动机构驱动第二夹持机构移动时，机架不动；当运动机构驱动第一夹持机构时，机架才开始移动。这使得爬杆装置只有一半的时间在运动，另一半时间处于停止状态，运动不连续，运动速度较慢。

针对爬杆装置运动不连续，运动速度缓慢的问题，本公开实施例提出一种爬杆装置，包括用于夹持待爬杆的第一夹持机构和第二夹持机构，第一夹持机构和第二夹持机构设于机架上，且第一夹持机构和第二夹持机构均与驱动机构连接，驱动机构工作时能够驱动第一夹持机构和第二夹持机构同时朝向不同的方向移动，即驱动第一夹持机构和第二夹持机构相互靠近，再驱动第一夹持机构和第二夹持机构相互远离。当第一夹持机构和第二夹持机构相互靠近时，机架向上移动，当第一夹持机构和第二夹持机构相互远离时，机架也在向上移动，保证爬杆装置的整个运动过程机架均向上运动，提高了爬杆装置的运动速度。

请参照图1，本公开实施例提供的爬杆装置包括：机架1、以及沿竖直方向间隔设置的第一夹持组件2和第二夹持组件3，第一夹持组件2和第二夹持组件3均滑动连接在机架1上，第一夹持组件2和第二夹持组件3的滑动方向与竖直方向平行，第一夹持组件2和第二夹持组件3用于夹持待爬杆。

示例性的，机架1可以包括：机架底板11，机架底板11竖直设置(在图1所示的方位中)，且机架底板11上设有竖向的机架滑轨111，与机架底板11平行；第一夹持组件2和第二夹持组件3的一端均滑动连接在机架滑轨111上，能够沿着机架滑轨111滑动；且第一夹持组件2位于第二夹持组件3的上部，第一夹持组件2和第二夹持组件3的另一端用于夹持待爬杆。在其他实现方式中，可以在机架底板11上设置滑柱，滑柱的中心线与竖直方向平行，相应的第一夹持组件2和第二夹持组件3上均设置有滑孔，滑柱滑设在滑孔内，也可以实现第一夹持组件2、第二夹持组件3与机架1的滑动连接。

其中，待爬杆可以为电线杆、路灯杆、通信杆等；相应的，机架1上可以安装清洗或者维修设备，以通过爬杆装置实现对待爬杆或其上的设备进行清洗或者维修等操作。

本实施例中的爬杆装置还包括：安装在机架1上的第一驱动件4，第一驱动件4与第一夹持组件2和第二夹持组件3连接，第一驱动件4用于驱动第一夹持组件2和第二夹持组件3在机架1上相对于机架1同时滑动；其中，第一夹持组件2和第二夹持组件3的滑动方向相反。

在第一夹持组件2和第二夹持组件3与机架底板11之间通过滑轨连接的实现方式中，第一夹持组件2和第二夹持组件3均与第一驱动件4连接，第一驱动件4工作时，能够驱动第一夹持组件2沿着机架滑轨111上下滑动(在图1所示的方位中)，驱动第二夹持组件3沿着机架滑轨111上下滑动(在图1所示的方位中)。

具体地，第一驱动件4的整个驱动流程包括正向驱动和反向驱动，正向驱动时，第一夹持组件2夹紧待爬杆，第二夹持组件3松开待爬杆，第一夹持组件2向下滑动，同时第二夹持组件3向上滑动，第一夹持组件2和第二夹持组件3彼此靠近，使得机架1在第一夹持组件2的驱动下向上移动；反向驱动时，第一夹持组件2松开待爬杆，第二夹持组件3夹紧待爬杆，第一夹持组件2向上滑动，第二夹持组件3向下滑动，第一夹持组件2和第二夹持组件3彼此远离，使得机架1在第二夹持组件3的驱动下向上移动。

在上述过程中，第一夹持组件2和第二夹持组件3交替夹持待爬杆，带动机架1向上攀爬。由于第一驱动件4驱动第一夹持组件2和第二夹持组件3同时向相反的方向移动，不管是第一夹持组件2夹持待爬杆(正向驱动)过程中，还是第二夹持组件3夹持待爬杆(反向驱动)过程中，机架1始终在向上移动；整个过程中机架1连续且平滑向上移动，提高了升攀爬速度以及稳定性。

本实施例提供的爬杆装置，机架1上沿竖直方向间隔的设置有第一夹持组件2和第二夹持组件3，并且第一夹持组件2和第二夹持组件3均与机架1滑动连接，第一夹持组件2和第二夹持组件3的滑动方向与竖直方向平行；第一驱动件4安装在机架1上，且与第一夹持组件2和第二夹持组件3连接，第一驱动件4用于驱动第一夹持组件2和第二夹持组件3在机架1上同时滑动，并且滑动方向相反。如此设置，第一夹持组件2和第二夹持组件3交替夹持待爬杆，带动机架1向上攀爬，由于第一驱动件4驱动第一夹持组件2和第二夹持组件3同时滑动，在整个攀爬过程中，机架1始终连续向上移动，提高了爬杆装置的运动速度。

请参照图1和图2，本实施例中，第一驱动件4可以包括：第一螺杆41、第一电机42、第一移动件43以及第二移动件44；第一螺杆41可转动的设置在机架1上，且第一螺杆41的轴线与竖直方向平行；第一电机42设置在机架1上且第一电机42与第一螺杆41传动连接。

示例性的，机架1还可以包括：支撑轴承座13，支撑轴承座13固定在机架底板11上，支撑轴承座13上设有轴承孔，第一螺杆41穿过轴承孔，且第一螺杆41与轴承孔之间通过滚动轴承连接，以降低第一螺杆41转动过程中的摩擦阻力，提高第一螺杆41的回转精度。

在上述实现方式中，机架底板11的两端朝向远离机架底板11的方向还分别延伸有机架挡板12，机架挡板12与机架底板11相垂直；且两个机架挡板12上均开设有第一螺纹安装孔121，第一螺杆41的两端转动连接在各第一螺纹安装孔121中。

进一步地，第一电机42可以固定在一个机架挡板12背离另一机架挡板12的一侧，相应的，第一电机42的主轴通过对应的第一螺纹安装孔121与第一螺杆41传动连接，以带动第一螺杆41转动。此时，另一机架挡板12上设置的第一螺纹安装孔121可以是盲孔(如图1中上端的机架挡板12)，盲孔内也可以设置有轴承，第一螺杆41背离第一电机42的一端与盲孔内的轴承连接。

请参照图2和图3，本实施例中，第一螺杆41可以包括沿竖直方向依次设置的第一杆段411和第二杆段412，第一杆段411上的螺纹和第二杆段412上的螺纹旋向相反；第一移动件43上设置有与第一杆段411配合的第一螺纹孔，第二移动件44上设置有与第二杆段412配合的第二螺纹孔；第一夹持组件2与第一移动件43连接，第二夹持组件3与第二移动件43连接。

如此设置，仅通过一个第一螺杆41即可驱动第一夹持组件2和第二夹持组件3朝向不同的方向滑动，简化了第一驱动件4的结构，便于加工制作。进一步地，第一杆段411和第二杆段412的螺纹螺距相等，使得第一夹持组件2和第二夹持组件3滑动速度相同，机架1可以匀速向上移动，提高了爬杆装置的移动平稳性。

在上述实现方式中，第一杆段411可以位于第二杆段412上方(图1所示的方位中)。第一电机42可以设于机架底板11上靠近第二杆段412的端部，使得第二杆段412远离第一杆段411的一端与第一电机42传动连接；第一电机42也可以设于机架1上靠近第一杆段411的端部，使得第一杆段411远离第二杆段412的一端与第一电机42传动连接。其中，第一电机42的主轴可以通过联轴器或者齿轮传动的方式与第一螺杆41传动连接。

示例性的，第一螺杆41的长度小于等于机架1在竖直方向上的长度，使得第一驱动件4的结构能够与机架1的形状结构相匹配，保证爬杆装置整体结构的紧凑性。

示例性的，第一杆段411在竖直方向上的长度等于第二杆段412在竖直方向上的长度(图1所示的方位)，且第一杆段411上外螺纹的长度等于第二杆段412上外螺纹的长度；以使第一移动件43和第二移动件44允许移动的距离相同。

请参照图3，本实施例中，第一移动件43上第一螺纹孔431的内螺纹与第一杆段411上的外螺纹4111之间可以具有第一滚珠45；相同的，第二移动件44上第二螺纹孔的内螺纹与第二杆段412上的外螺纹之间可以具有第二滚珠。第一杆段411与第一移动件43之间通过第一滚珠45连接，可以降低第一杆段411在第一螺纹孔431内的旋转阻力，相同的，第二杆段412与第二移动件之间通过第二滚珠连接，可以降低第二杆段412在第二螺纹孔内的旋转阻力。

其中，当第一螺杆41转动，第一杆段411转动时，第一杆段411带动第一滚珠45在第一螺纹孔431的内螺纹与第一杆段411上的外螺纹4111之间滚动，第一滚珠45滚动时与第一螺纹孔431的内螺纹相接触，从而将第一杆段411的旋转运动转变为第一移动件43的直线运动，使得第一移动件43相对于第一杆段411开始移动。同样的，当第一螺杆41转动，第二杆段412转动时，第二杆段412带动第二滚珠在内螺纹与外螺纹之间滚动，从而将第二杆段412的旋转运动转变为第二移动件44的直线运动，使得第二移动件44相对于第二杆段412开始移动。

本实施例中，第一移动件43上可以设置有供第一滚珠45循环滚动的第一滚道432，第二移动件44上可以设置有供第二滚珠循环滚动的第二滚道。滚道为滚珠提供具体的滚动路线，使得第一螺杆41转动时，滚珠能够在滚道内循环滚动，提高了传动效率。示例性的，第一杆段411与第一移动件43、第二杆段412与第二移动件44可以均构成滚珠丝杠。

在上述实现方式中，第一滚珠45和第二滚珠可以均为多个，如此设置，可以提高第一驱动件4的承载力。

在其他实现方式中，第一驱动件4可以包括：设置在机架底板11两端的第一驱动缸和第二驱动缸，第一驱动缸的第一活塞杆与第一夹持组件2连接，第二驱动缸的第二活塞杆与第二夹持组件3连接。第一驱动缸和第二驱动缸同时工作，用于驱动第一夹持组件2和第二夹持组件3同时朝向相反的方向滑动。当第一驱动缸的第一活塞杆朝向远离第一驱动缸的方向移动时，第一活塞杆推动第一夹持组件2朝向机架底板11的中间移动，同样的，第二驱动缸的第二活塞杆推动第二夹持组件3朝向机架底板11的中间移动，使得第一夹持组件2和第二夹持组件3相互靠近；当第一驱动缸推动第一活塞杆朝向靠近第一驱动缸的方向移动时，第一活塞杆拉动第一夹持组件2朝向机架底板11的端部移动，同样的，第二驱动缸的第二活塞杆拉动第二夹持组件3朝向机架底板11的端部移动，使得第一夹持组件2和第二夹持组件3相互远离。

请参照图1、图4和图5，本实施例中，第一夹持组件2可以包括：第一夹持体21、第二驱动件22、第一夹爪23以及第二夹爪24；其中，第一夹持体21与机架1滑动连接，第一夹爪23以及第二夹爪24用于共同夹持待爬杆，第二驱动件22用于驱动第一夹爪23以及第二夹爪24夹持待爬干或者松开待爬杆。

示例性的，第一夹持体21上设置有第一连接件212，第一连接件212上设置有第一滑动块213，第一滑动块213滑动连接在机架滑轨111上，以实现第一夹持体21的与机架1的滑动连接。

进一步地，第一连接件212可以为两个，两个第一连接件212均设置在第一夹持体21朝向机架底板11的一侧，并且两个第一连接件212水平方向间隔的设置；相应的，在机架底板11上设置有两个机架滑轨111，每一第一连接件212上的第一滑动块213滑设在一个机架滑轨111上，以提高第一夹持组件2与机架底板11的连接稳定性。另外，第一螺杆41可以位于两个第一连接件212之间，以使得爬杆装置的结构更加紧凑。

本实施例中，第二驱动件22可以设置在第一夹持体21上，第二驱动件22与第一夹爪23和/或第二夹爪24连接，第二驱动件22用于使第一夹爪23和第二夹爪24彼此靠近或远离。

示例性的，第二驱动件22可以与第一夹爪23和第二夹爪24连接，第二驱动件22可同时驱动第一夹爪23和第二夹爪24彼此靠近或远离。当然第二驱动件22也可以与第一夹爪23连接，第二驱动件22用于驱动第一夹爪23靠近或远离第二夹爪24，相应的第二夹爪24固定不动。或者第二驱动件22与第二夹爪24连接，第二驱动件22用于驱动第二夹爪24靠近或远离第一夹爪23，相应的第一夹爪23固定不动。

本实施例中，通过第一夹爪23和第二夹爪24夹持待爬杆，夹持稳定，且结构简单。

请参照图1和图4，本实施例中，第一夹持体21上还可以设置沿夹持方向延伸的第一滑道211，第一夹爪23上设置有滑设在第一滑道211内的第一滑块25，第二夹爪24上设置有滑设在第一滑道211内的第二滑块26，第二驱动件22与第一滑块25和第二滑块26连接。

其中，第二驱动件22驱动第一滑块25和第二滑块26在第一滑道211内滑动，进而带动，第一夹爪23和第二夹爪24彼此靠近或彼此远离；在第一夹爪23和第二夹爪24彼此靠近时，第一夹持组件2可以夹持待爬杆；在第一夹爪23和第二夹爪24彼此远离时，第一夹持组件2松开待爬杆。

第一滑道211为第一夹爪23和第二夹爪24提供了具体的滑动路线，且第二驱动件22通过驱动第一滑块25和第二滑块26的滑动，来驱动第一夹爪23和第二夹爪24的彼此靠近和远离，减小了第一夹爪23和第二夹爪24移动的阻力。

进一步地，第一滑道211可以包括：在第一夹持体21顶端向下凹陷形成的滑槽，滑槽具有槽底以及与槽底相邻且相对设置的两个槽壁，两个槽壁上均设置有限位槽，相应的，第一滑块25和第二滑块26上与两个槽壁接触的避免上均设置有限位块，限位块滑设在限位槽内，可以阻止第一滑块25和第二滑块26与第一滑槽脱离。

请继续参照图5，本实施例中，第二驱动件22可以包括：第二螺杆221、第二电机222、第三移动件223以及第四移动件224；第二螺杆221可转动的设置在第一夹持体21上，且第二螺杆221的轴线与第一滑块25和第二滑块26的滑动方向平行；第二电机222设置在第一夹持体21上且第二电机222与第二螺杆221传动连接。

示例性的，第一夹持体21内可以具有安装腔体，第二驱动件22设置在安装腔体内，将第二驱动件22与第一夹持体21外部的其他组件分隔开，增加整体结构的安装强度，可以避免外界的物体影响第二驱动件22工作。

示例性的，安装腔体的内壁上形成有两个相对的第二安装孔215，第二螺杆221的一端转动连接在一个第二安装孔215内，第二螺杆221的另一端转动连接在另一个第二安装孔215内。第二电机222的主轴与第二螺杆221传动连接。当第二电机222驱动主轴转动时，主轴带动第二螺杆221转动。

在上述实现方式中，第二电机222的主轴上可以设置有第一带轮，相应的在第二螺杆221上设置有第二带轮，第一带轮和第二带轮上绕设有传动带226，第一带轮通过传动带驱动第二带轮转动，进而带动第二螺杆转动。进一步地，第一带轮和第二带轮均可以为同步带轮，相应的，传动带为同步带，同步带上的齿与同步带轮上的齿啮合，以提高传动效率。当然在其他的实现方式中，第二电机222也可以通过连接轴器与第二螺杆221传动连接。

本实施例中，第二螺杆221可以包括沿第一滑块25和第二滑块26的滑动方向依次设置的第三杆段2211和第四杆段2212，第三杆段2211上的螺纹和第四杆段2212上的螺纹旋向相反；第三移动件223上设置有与第三杆段2211配合的第三螺纹孔，第四移动件224上设置有与第四杆段2212配合的第四螺纹孔；第一滑块25与第三移动件223连接，第二滑块26与第四移动件224连接。

当第二螺杆221转动时，由于第三杆段2211和第四杆段2212上的螺纹旋向相反，因此与第三杆段2211和第四杆段2212配合连接的第三移动件223和第四移动件224的移动方向相反，使得第一滑块25与第二滑块26能够朝向相反的方向滑动，从而带动第一夹爪23和第二夹爪24彼此靠近和远离，实现对带爬杆的夹持和释放。

示例性的，第三移动件223上可以设置有连接杆225，连接杆225与第一滑块25连接，使得第三移动件223与第一滑块25连接；第四移动件224上也可以设置有连接杆225，连接杆225与第四杆段2212第二滑块26连接，使得第四移动件224与第二滑块26连接。

示例性的，第一夹持体21可以设置有第一连接线缆214，用于给第二电机222供电。

本实施例的爬杆装置仅通过一个第二驱动件22就能够同时控制第一夹爪23和第二夹爪24朝向不同的方向移动，完成夹持和松开的作业；简化了第二驱动件22的结构，易安装，另外降低了第一夹持体21的自重，减小了爬杆机器人的承载重量。

示例性的，第三杆段2211上螺纹的螺距与第四杆段2212上螺纹的螺距相同，以使第一滑块25与第二滑块26在同一时间内的移动距离相同，第一滑块25与第二滑块26滑动时的速度相同，保证第一夹爪23和第二夹爪24共同夹持待爬杆时的夹持力相同。

本实施例中，第三移动件223上的第三螺纹孔的内螺纹与第三杆段2211上的外螺纹之间具有第三滚珠；相同的，第四移动件224上的第四螺纹孔的内螺纹与第四杆段2212上的外螺纹之间具有第四滚珠。第三杆段2211与第三移动件223之间通过第三滚珠连接，可以降低第三杆段2211在第三螺纹孔内的旋转阻力；相同的，第四杆段2212与第四移动件224之间通过第四滚珠连接，可以降低第四杆段2212在第四螺纹孔内的旋转阻力。

其中，当第二螺杆221转动，第三杆段2211转动时，第三杆段2211带动第三滚珠在第三螺纹孔的内螺纹与第三杆段2211的外螺纹之间滚动，第三滚珠滚动时与第三螺纹孔的内螺纹相接触，从而将第三杆段2211的旋转运动转变为第三移动件223的直线运动，使得第三移动件223相对于第三杆段2211开始移动。同样的，当第二螺杆221转动，第四杆段2212转动时，第四杆段2212带动第四滚珠在第四螺纹孔的内螺纹与第四杆段2212外螺纹之间滚动，从而将第四杆段2212的旋转运动转变为第四移动件224的直线运动，使得第四移动件224相对于第四杆段2212开始移动。

本实施例中，第三移动件223上可以设置有供第三滚珠循环滚动的第三滚道，第四移动件224上可以设置有供第四滚珠循环滚动的第四滚道。滚道为滚珠提供具体的滚动路线，使得第二螺杆221转动时，滚珠能够在滚道内循环滚动，提高了传动效率。示例性的，第三杆段2211与第三移动件223、第四杆段2212与第四移动件224可以均构成滚珠丝杠。

在上述实现方式中，第三滚珠和第四滚珠可以均为多个，如此设置，可以提高第二驱动件22的承载力。

在其他实现方式中，第二驱动件22也可以包括：第一驱动缸，第一驱动缸的活塞杆上设置有驱动块，驱动块上设置有第一驱动滑槽和第二驱动滑槽，第一驱动滑槽和第二驱动滑槽的延伸方向相对于驱动缸的中心线倾斜设置，第一驱动滑槽与第二驱动滑槽相对于第一驱动缸的中心线对称设置；第一滑块25上设置有滑设在第一驱动滑槽内的第一驱动滑块，第二滑块26上设置有滑设在第二驱动滑槽内的第二驱动滑块。

其中，第一驱动缸的活塞杆在压缩空气的驱动下，能够进行往复运动，当活塞杆移动时带动驱动块往复运动。当活塞杆竖直设置时，第一驱动缸的中心线也竖直设置，此时驱动块位于活塞杆上远离第一驱动缸的一端，且驱动块形成为等腰倒三角形，驱动块上设置的第一驱动滑槽和第二驱动滑槽的滑向为两个等腰面。当活塞杆带动驱动块朝向第一驱动缸的位置移动时，第一驱动滑块在第一驱动滑槽内滑动，且从靠近第一驱动缸的中心线的方向滑动至远离第一驱动缸的中心线的方向；同样的，第二驱动滑块在第二驱动滑槽内滑动，且从靠近第一驱动缸的中心线的方向滑动至远离第一驱动缸的中心线的方向；使得第一驱动滑块和第二驱动滑块相互远离，第一驱动滑块和第二驱动滑块带动第一滑块25和第二滑块26相互远离，第一滑块25和第二滑块26又带动第一夹爪23和第二夹爪24相互远离。当活塞杆带动驱动块朝向远离第一驱动缸的位置移动时，第一驱动滑块在第一驱动滑槽内滑动，且从远离第一驱动缸的中心线的方向滑动至靠近第一驱动缸的中心线的方向；同样的，第二驱动滑块在第二驱动滑槽内滑动，且从远离第一驱动缸的中心线的方向滑动至靠近第一驱动缸的中心线的方向；使得第一驱动滑块和第二驱动滑块相互靠近，第一驱动滑块和第二驱动滑块带动第一滑块25和第二滑块26相互靠近，第一滑块25和第二滑块26又带动第一夹爪23和第二夹爪24相互靠近。

在其他实现方式中，第二驱动件还可以包括：第二驱动缸、第一驱动杆和第二驱动杆，第一驱动杆和第二驱动杆的中部均与第一夹持体铰接，第一驱动杆的一端设置有第一滑动槽，第二驱动杆的一端设置有第二滑动槽，第一驱动缸的活塞杆上设置驱动柱，驱动柱滑设在第一滑动槽和第二滑动槽内；第二驱动缸用于驱动第一驱动杆和第二驱动杆转动，且转动方向相反；第一驱动杆的另一端设置有第三滑动槽，第一滑块25上设置有滑设在第三滑动槽内的第三驱动滑块，第二驱动杆的另一端设置有第四滑动槽，第二滑块26上设置有滑设在第四滑动槽内的第四驱动滑块。

其中，第二驱动缸的活塞杆在压缩空气的驱动下，能够进行往复运动，活塞杆与驱动柱连接，当活塞杆竖直设置时，驱动柱连接于活塞杆的远离第二驱动缸的一端。第一驱动杆和第二驱动杆位于驱动柱的两侧(活塞杆的轴线两侧)，当活塞杆带动驱动柱朝向第二驱动缸的方向移动时，驱动柱在第一滑动槽和第二滑动槽内滑动，使得第一驱动杆和第二驱动杆朝向靠近活塞杆的轴线的方向转动，以带动第三驱动滑块和第四驱动滑块朝向靠近彼此的方向滑动，从而带动第一滑块25和第二滑块26朝向远离彼此的方向滑动。

本实施例中，第一夹爪23和第二夹爪24的内侧均可以设置防滑片5，当第一夹爪23和第二夹爪24相互靠近，夹持待爬杆时，防滑片5与带爬杆接触，以提供摩擦阻力，防止第一夹持组件2在夹持时打滑。

示例性的，第一夹爪23和第二夹爪24的内侧均设置有凹槽，部分防滑片5设置在凹槽内。其中，凹槽由第一夹爪23和第二夹爪24朝向待爬杆的内侧向内凹陷，将部分防滑片5设置在凹槽内，提高了防滑片与第一夹爪23和第二夹爪24之间的连接力。当然，在其他的实现方式中，防滑片5也可以直接通过粘结胶贴附在第一夹爪23和第二夹爪24的内侧上，也可以实现防滑片5的固定。

示例性的，防滑片5可以包括：尼龙片、橡胶片等。

以下结合上述结构对本公开实施例的第一夹持组件2的夹持和松开进行详细说明：

控制第一夹持组件2夹持待爬杆包括：使得第二驱动件22的第二电机222正转，在水平方向上(图5所示的方位)，第三移动件223和第四移动件224朝向靠近彼此的方向移动(朝向第二螺杆221的中间移动)，使得第一滑块25在第三杆段2211上向右(图5所示的方位)移动，第二滑块26在第四移动件224上向左(图5所示的方位)移动，第一滑块25和第二滑块26相互靠近，第一夹爪23和第二夹爪24相互靠近，实现第一夹持组件2夹持待爬杆的操作。

控制第一夹持组件2松开待爬杆包括：使得第二驱动件22的第二电机222反转，在水平方向上(图5所示的方位)，第三移动件223和第四移动件224朝向远离彼此的方向移动(朝向第二螺杆221的两端移动)，使得第一滑块25在第三杆段2211上向左(图5所示的方位)移动，第二滑块26在第四移动件224上向右(图5所示的方位)移动，第一滑块25和第二滑块26相互远离，第一夹爪23和第二夹爪24相互远离，实现第一夹持组件2松开待爬杆的操作。

本实施例的第二夹持组件3和第一夹持组件2的结构以及工作原理相同，对于第二夹持组件3的结构不再详细赘述。且本实施例的第一夹持组件2和第二夹持组件3均通过各自内部设置的驱动件进行驱动，当第一夹持组件2和第二夹持组件3滑动至合适位置后，驱动件工作，驱动第一夹持组件2和第二夹持组件3夹持或者松开待爬杆。

以下根据上述结构对本公开实施例的爬杆装置的具体爬杆运动进行详细说明：

请继续参照图1，本公开实施例的爬杆装置在向上攀爬的一个工作流程包括三个阶段：准备阶段、第一阶段和第二阶段。

准备阶段包括：使得第一夹持组件2位于机架1上端，控制第二驱动件22的第二电机222正转，使得位于第二螺杆221两端的第三移动件223和第四移动件224朝向靠近彼此的方向滑动，从而带动第一夹爪23和第二夹爪24相互靠近，夹紧待爬杆。使得第二夹持组件3位于机架1下端，且松开待爬杆(与第一夹持组件2的控制相反，驱动第二夹持组件3内的电机反转)。

第一阶段包括：使得第一驱动件4的第一电机42正转，第一杆段411的正旋外螺纹右旋，第二杆段412的反旋外螺纹左旋，在竖直方向上(图1所示的方位)，第一移动件43和第二移动件44朝向靠近彼此的方向移动(朝向第一螺杆41的中间移动)，使得第一夹持组件2在第一杆段411上向下移动(图1所示的方位)，第二夹持组件3在第二杆段412上向上移动(图1所示的方位)，第一夹持组件2和第二夹持组件3相互靠近。由于待爬杆静止不动，第一夹持组件2夹紧待爬杆，第一夹持组件2相对于待爬杆也静止不动，使得第一移动件43相对于待爬杆也静止不动，与第一移动件43转动连接的第一杆段411相对于待爬杆向上移动，第一杆段411带动机架1向上移动。

由于第一阶段中，第二夹持组件3松开待爬杆，且第二夹持组件3滑动连接在机架1上，因此在第一杆段411带动机架1向上移动的同时，第二移动件44带动第二夹持组件3在第二杆段412上相对于待爬杆向上移动(图1所示的方位)。

当第二夹持组件3移动预设距离之后，第一阶段结束，第二阶段开始。此时第一移动件43和第二移动件44均位于第一螺杆41的中间，第一夹持组件2和第二夹持组件3靠近。示例性的，预设距离可以包括：第二杆段412在竖直方向上(图1所示的方位)的长度或者第二杆段412上外螺纹的长度。

第二阶段包括：控制第二驱动件22的第二电机222反转，使得位于第二螺杆221中间的第三移动件223和第四移动件224朝向远离彼此的方向滑动，从而带动第一夹爪23和第二夹爪24相互远离，第一夹持组件2松开待爬杆。控制第二夹持组件3夹紧待爬杆(与第一夹持组件2的控制相反，驱动第二夹持组件3内的电机正转)。同时，使得第一驱动件4的第一电机42反转，第一杆段411的正旋外螺纹左旋，第二杆段412的反旋外螺纹右旋，在竖直方向上(图1所示的方位)，第一移动件43和第二移动件44朝向远离彼此的方向移动(分别朝向第一螺杆41的两端移动)，使得第一夹持组件2在第一杆段411上向上移动，第二夹持组件3在第二杆段412上向下移动，第一夹持组件2和第二夹持组件3相互远离。

由于第二阶段中，待爬杆静止不动，第二夹持组件3夹紧待爬杆，第二夹持组件3相对于待爬杆也静止不动，使得第二移动件44相对于待爬杆也静止不动，与相第二移动件44转动连接的第二杆段412相对于待爬杆向上移动，第二杆段412带动机架1向上移动。

由于第一夹持组件2松开待爬杆，且第一夹持组件2滑动连接在机架1上，因此，第二杆段412带动机架1向上移动的同时，第一移动件43带动第一夹持组件2在第一杆段411上相对于待爬杆向上移动(图1所示的方位)。

当第一夹持组件2移动预设距离之后，第二阶段结束，回到第一阶段。

此时第一移动件43和第二移动件44均位于第一螺杆41的两端，第一夹持组件2和第二夹持组件3远离。之后继续重复多次，完成攀爬运动。示例性的，预设距离可以包括：第一杆段411在竖直方向上(图1所示的方位)的长度或者第一杆段411上外螺纹的长度。

当第一夹持组件2移动预设距离之后，第二阶段结束，回到第一阶段。

此时第一移动件43和第二移动件44均位于第一螺杆41的两端，第一夹持组件2和第二夹持组件3远离。之后继续重复多次，完成攀爬运动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种爬杆装置，其特征在于，包括：

机架；

沿竖直方向间隔设置的第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和第二夹持组件均滑动连接在所述机架上，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件的滑动方向与竖直方向平行，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件用于夹持待爬杆；

安装在所述机架上的第一驱动件，所述第一驱动件与所述第一夹持组件和所述第二夹持组件连接，所述第一驱动件用于驱动所述第一夹持组件和所述第二夹持组件在所述机架上相对于所述机架同时滑动；

其中，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件的滑动方向相反。

2.根据权利要求1所述的爬杆装置，其特征在于，所述第一驱动件包括：第一螺杆、第一电机、第一移动件以及第二移动件；

所述第一螺杆可转动的设置在所述机架上，且所述第一螺杆的轴线与竖直方向平行；所述第一螺杆包括沿竖直方向依次设置的第一杆段和第二杆段，所述第一杆段上的螺纹和所述第二杆段上的螺纹旋向相反；所述第一电机设置在所述机架上且所述电机与所述第一螺杆传动连接；

所述第一移动件上设置有与所述第一杆段配合的第一螺纹孔，所述第二移动件上设置有与所述第二杆段配合的第二螺纹孔；

所述第一夹持组件与所述第一移动件连接，所述第二夹持组件与所述第二移动件连接。

3.根据权利要求2所述的爬杆装置，其特征在于，

所述第一螺纹孔的内螺纹与所述第一杆段上的外螺纹之间具有第一滚珠，所述第二螺纹孔的内螺纹与所述第二杆段上的外螺纹之间具有第二滚珠。

4.根据权利要求3所述的爬杆装置，其特征在于，

所述第一移动件上设置有供所述第一滚珠循环滚动的第一滚道，所述第二移动件上设置有供所述第二滚珠循环滚动的第二滚道。

5.根据权利要求1-4任一项所述的爬杆装置，其特征在于，所述第一夹持组件包括：第一夹持体、第二驱动件、第一夹爪以及第二夹爪；

所述第一夹持体与所述机架滑动连接，所述第二驱动件设置在所述第一夹持体上，所述第二驱动件与所述第一夹爪和/或第二夹爪连接，所述第二驱动件用于使所述第一夹爪和所述第二夹爪彼此靠近或远离。

6.根据权利要求5所述的爬杆装置，其特征在于，

所述第一夹爪和所述第二夹爪的内侧均设置有防滑片。

7.根据权利要求6所述的爬杆装置，其特征在于，

所述第一夹爪和所述第二夹爪的内侧均设置有凹槽，部分所述防滑片设置在所述凹槽内。

8.根据权利要求5所述的爬杆装置，其特征在于，

所述第一夹持体上设置有沿夹持方向延伸的第一滑道，所述第一夹爪上设置有滑设在所述第一滑道内的第一滑块，所述第二夹爪上设置有滑设在所述第一滑道内的第二滑块，所述第二驱动件与所述第一滑块和所述第二滑块连接。

9.根据权利要求8所述的爬杆装置，其特征在于，

所述第二驱动件包括：第二螺杆、第二电机、第三移动件以及第四移动件；

所述第二螺杆可转动的设置在所述第一夹持体上，且所述第二螺杆的轴线与所述第一滑块和所述第二滑块的滑动方向平行；所述第二螺杆包括沿滑动方向依次设置的第三杆段和第四杆段，所述第三杆段上的螺纹和所述第四杆段上的螺纹旋向相反；所述第二电机设置在所述第一夹持体上且所述第二电机与所述第二螺杆传动连接；

所述第三移动件上设置有与所述第三杆段配合的第三螺纹孔，所述第四移动件上设置有与所述第四杆段配合的第四螺纹孔；

所述第一滑块与所述第三移动件连接，所述第二滑块与所述第四移动件连接。

10.根据权利要求9所述的爬杆装置，其特征在于，

所述第一夹持体内具有安装腔体，所述第二驱动件设置在所述安装腔体内。

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