CN114408045B - 一种攀爬立柱的机器人 - Google Patents

Abstract

一种攀爬立柱的机器人属于机器人技术领域，具体涉及一种攀爬立柱的机器人。本发明提供一种安全可靠，劳动效率高的攀爬立柱的机器人。本发明包括固定框架和伸缩框架，其特征在于：所述固定框架包括上固定架和下固定架，上固定架和下固定架之间通过竖向伸缩机构相连；所述伸缩框架包括上伸缩架和下伸缩架，上伸缩架与上固定架通过上横向伸缩机构相连，下伸缩架与下固定架通过下横向伸缩机构相连；所述上固定架和上伸缩架之间，以及下固定架和下伸缩架之间设置有开闭结构。

Description

一种攀爬立柱的机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种攀爬立柱的机器人。

背景技术

随着国家经济飞速的发展，人民生活水平的提高，城镇之中矗立起无数的高层建筑，各类建筑中的电线杆，路灯杆，广告牌立柱，起到支撑作用的大理石立柱等，高度通常在5～30米左右，甚至有的高达百米，这些立柱表面采用油漆，电镀，大理石等材质，长时间裸露在外，立柱的油漆表面会老化脱落，金属立柱表面会生锈，大理石表面常年累月会有一些灰尘，这就需要定期进行壁面维护工作。

为保持清洁，许多城市对这些立柱进行维护工作。大部分维护工作是由清洁工人搭乘吊篮进行高空作业，工人的工作环境恶劣，并具有一定的危险性，工人工作效率低，耗资巨大。还有一部分是由高压水枪进行清理，但是在清理时周围不能有车辆行人通过，而且高压水枪比较浪费水资源不利于环保，它们都具有效率低，劳动强度大，耗能高等问题。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种安全可靠，劳动效率高的攀爬立柱的机器人。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括固定框架和伸缩框架，其特征在于：所述固定框架包括上固定架和下固定架，上固定架和下固定架之间通过竖向伸缩机构相连；所述伸缩框架包括上伸缩架和下伸缩架，上伸缩架与上固定架通过上横向伸缩机构相连，下伸缩架与下固定架通过下横向伸缩机构相连；所述上固定架和上伸缩架之间，以及下固定架和下伸缩架之间设置有开闭结构。

作为本发明的一种优选方案，所述上固定架、下固定架、上伸缩架和下伸缩架上均设置有抱持瓦片。

作为本发明的另一种优选方案，所述竖向伸缩机构包括伸缩气缸，伸缩气缸的两端分别与上固定架和下固定架相连。

作为本发明的第三种优选方案，所述上横向伸缩机构和下横向伸缩机构结构相同，均包括主动伸缩机构和导向伸缩机构，所述上固定架和下固定架的一端均设置有主动伸缩机构的驱动马达，驱动马达与丝杠相连；上伸缩架和下伸缩架上均设置有与丝杠配合的丝母；上固定架和下固定架的另一端均设置有导向杆，上伸缩架和下伸缩架上均设置有与导向杆对应的导向套。

进一步的，所述上固定架和上伸缩架均为U形结构，两U形结构的开口相对，所述主动伸缩机构的驱动马达设置于上固定架的一端，所述丝母设置于上伸缩架的一端；所述导向杆固定设置于上固定架的另一端，所述导向套设置于上伸缩架的另一端；所述下固定架和下伸缩架均为U形结构，两U形结构的开口相对，所述主动伸缩机构的驱动马达设置于下固定架的一端，所述丝母设置于下伸缩架的一端；所述导向杆固定设置于下固定架的另一端，所述导向套设置于下伸缩架的另一端。

更进一步的，所述上固定架和下固定架均为连接直臂和连接曲臂构成的U形结构，所述驱动马达设置于连接直臂上，所述连接直臂和连接曲臂通过连接销轴铰接，连接曲臂能绕连接销轴转动，在连接曲臂和上伸缩架或下伸缩架的连接处形成开闭结构。

更进一步的，所述上伸缩架的一端设置为套筒结构，套筒套设于上固定伸缩架外，上固定伸缩架端部设置有支撑限位轴承；所述上固定架上驱动马达的丝杠穿过套筒结构上的丝母与支撑限位轴承相配合；所述上伸缩架另一端设置有限位挂钩，上固定架另一端设置有转动马达，转动马达上设置有与限位挂钩对应的转动挂钩；所述下伸缩架的一端设置为套筒结构，套筒套设于下固定架外，下固定架端部设置有支撑限位轴承；所述下固定架上驱动马达的丝杠穿过套筒结构下的丝母与支撑限位轴承相配合；所述下伸缩架另一端设置有限位挂钩，下固定架另一端设置有转动马达，转动马达上设置有与限位挂钩对应的转动挂钩。

作为本发明的第四种优选方案，所述驱动马达和伸缩马达均为气动马达。

本发明的有益效果：1、使用范围广：本发明的固定框架和伸缩框架配合，具有开合功能，根据需要设置不同尺寸的抱持瓦片，使本发明能适应不同直径的立柱。

2、安全可靠：本发明结构简单，零部件除标准件外均可使用轻量化设计，可整体采用铝合金材料制作，同时使用气动作为主要动力，安全并且效率高。

3、气动装置：本发明采用气动装置作为动力源，其质量较轻，能够大大减轻机器人的负重；控制方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明另一角度的结构示意图。

图3是本发明第三角度的结构示意图。

附图中1为伸缩框架、2为上伸缩架、3为导向伸缩机构、4为下伸缩架、5为支撑限位轴承、6为丝杠、7为丝母、8为主动伸缩机构、9为伸缩气缸、10为竖向伸缩机构、11为开闭结构、12为连接直臂、13为驱动马达、14为连接曲臂、15为下固定架、16为抱持瓦片、17为上固定架、18为导向杆、19为导向套、20为转动马达、21为转动挂钩、22为限位挂钩、23为固定框架、24为横向伸缩机构。

具体实施方式

本发明包括固定框架23和伸缩框架1，其特征在于：所述固定框架23包括上固定架17和下固定架15，上固定架17和下固定架15之间通过竖向伸缩机构10相连；所述伸缩框架1包括上伸缩架2和下伸缩架4，上伸缩架2与上固定架17通过上横向伸缩机构24相连，下伸缩架4与下固定架15通过下横向伸缩机构24相连；所述上固定架17和上伸缩架2之间，以及下固定架15和下伸缩架4之间设置有开闭结构11。

作为本发明的一种优选方案，所述上固定架17、下固定架15、上伸缩架2和下伸缩架4上均设置有抱持瓦片16。

作为本发明的另一种优选方案，所述竖向伸缩机构10包括伸缩气缸9，伸缩气缸9的两端分别与上固定架17和下固定架15相连。

作为本发明的第三种优选方案，所述上横向伸缩机构24和下横向伸缩机构24结构相同，均包括主动伸缩机构8和导向伸缩机构3，所述上固定架17和下固定架15的一端均设置有主动伸缩机构8的驱动马达13，驱动马达13与丝杠6相连；上伸缩架2和下伸缩架4上均设置有与丝杠6配合的丝母7；上固定架17和下固定架15的另一端均设置有导向杆18，上伸缩架2和下伸缩架4上均设置有与导向杆18对应的导向套19。

进一步的，所述上固定架17和上伸缩架2均为U形结构，两U形结构的开口相对，所述主动伸缩机构8的驱动马达13设置于上固定架17的一端，所述丝母7设置于上伸缩架2的一端；所述导向杆18固定设置于上固定架17的另一端，所述导向套19设置于上伸缩架2的另一端；所述下固定架15和下伸缩架4均为U形结构，两U形结构的开口相对，所述主动伸缩机构8的驱动马达13设置于下固定架15的一端，所述丝母7设置于下伸缩架4的一端；所述导向杆18固定设置于下固定架15的另一端，所述导向套19设置于下伸缩架4的另一端。

更进一步的，所述上固定架17和下固定架15均为连接直臂12和连接曲臂14构成的U形结构，所述驱动马达13设置于连接直臂12上，所述连接直臂12和连接曲臂14通过连接销轴铰接，连接曲臂14能绕连接销轴转动，在连接曲臂14和上伸缩架2或下伸缩架4的连接处形成开闭结构11。

更进一步的，所述上伸缩架2的一端设置为套筒结构，套筒套设于上固定伸缩架外，上固定伸缩架端部设置有支撑限位轴承5；所述上固定架17上驱动马达13的丝杠6穿过套筒结构上的丝母7与支撑限位轴承5相配合；所述上伸缩架2另一端设置有限位挂钩22，上固定架17另一端设置有转动马达20，转动马达20上设置有与限位挂钩22对应的转动挂钩21；所述下伸缩架4的一端设置为套筒结构，套筒套设于下固定架15外，下固定架15端部设置有支撑限位轴承5；所述下固定架15上驱动马达13的丝杠6穿过套筒结构下的丝母7与支撑限位轴承5相配合；所述下伸缩架4另一端设置有限位挂钩22，下固定架15另一端设置有转动马达20，转动马达20上设置有与限位挂钩22对应的转动挂钩21。

限位挂钩22和转动挂钩21起到限位作用，与支撑限位轴承5配合，避免伸缩框架1脱落。

作为本发明的第四种优选方案，所述驱动马达13和伸缩马达均为气动马达。

本发明使用时，将导向伸缩机构3的导向杆18取下，通过横向伸缩机构24控制伸缩框架1伸出，伸缩框架1与连接曲臂14脱离，控制连接曲臂14绕销轴转动，连接曲臂14和伸缩框架1形成的开闭结构11张开，将本发明移动至立柱外部，闭合开闭结构11，将导向杆18安装复位，启动驱动马达13，驱动马达13带动丝杠6转动，丝母7和丝杠6配合，使伸缩框架1缩回，本发明的抱持瓦片16将立柱抱紧，同时，转动马达20动作，控制转动挂钩21与限位挂钩22配合，完成本发明与立柱的固定。

需要攀爬时，上固定架17的驱动马达13动作，上伸缩架2远离上固定架17，使上固定架17和上伸缩架2与立柱之间形成间隙；伸缩气缸9动作，将上伸缩架2和上固定架17抬高；上固定架17的驱动马达13反向动作，上伸缩架2和上固定架17将立柱抱紧；下固定架15的驱动马达13动作，下伸缩架4远离下固定架15，使下固定架15和下伸缩架4与立柱之间形成间隙；伸缩气缸9动作，将下伸缩架4和下固定架15抬高；下固定架15的驱动马达13反向动作，下伸缩架4和下固定架15将立柱抱紧；重复上上述动作，完成攀爬作业。

可在本发明上安装清洗设备，或其它设备完成特定工作。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种攀爬立柱的机器人，包括固定框架（23）和伸缩框架（1），其特征在于：所述固定框架（23）包括上固定架（17）和下固定架（15），上固定架（17）和下固定架（15）之间通过竖向伸缩机构（10）相连；所述伸缩框架（1）包括上伸缩架（2）和下伸缩架（4），上伸缩架（2）与上固定架（17）通过上横向伸缩机构（24）相连，下伸缩架（4）与下固定架（15）通过下横向伸缩机构（24）相连；所述上固定架（17）和上伸缩架（2）之间，以及下固定架（15）和下伸缩架（4）之间设置有开闭结构（11）；所述上横向伸缩机构（24）和下横向伸缩机构（24）结构相同，均包括主动伸缩机构（8）和导向伸缩机构（3），所述上固定架（17）和下固定架（15）的一端均设置有主动伸缩机构（8）的驱动马达（13），驱动马达（13）与丝杠（6）相连；上伸缩架（2）和下伸缩架（4）上均设置有与丝杠（6）配合的丝母（7）；上固定架（17）和下固定架（15）的另一端均设置有导向杆（18），上伸缩架（2）和下伸缩架（4）上均设置有与导向杆（18）对应的导向套（19）；所述上固定架（17）和上伸缩架（2）均为U形结构，两U形结构的开口相对，所述主动伸缩机构（8）的驱动马达（13）设置于上固定架（17）的一端，所述丝母（7）设置于上伸缩架（2）的一端；所述导向杆（18）固定设置于上固定架（17）的另一端，所述导向套（19）设置于上伸缩架（2）的另一端；所述下固定架（15）和下伸缩架（4）均为U形结构，两U形结构的开口相对，所述主动伸缩机构（8）的驱动马达（13）设置于下固定架（15）的一端，所述丝母（7）设置于下伸缩架（4）的一端；所述导向杆（18）固定设置于下固定架（15）的另一端，所述导向套（19）设置于下伸缩架（4）的另一端；所述上固定架（17）和下固定架（15）均为连接直臂（12）和连接曲臂（14）构成的U形结构，所述驱动马达（13）设置于连接直臂（12）上，所述连接直臂（12）和连接曲臂（14）通过连接销轴铰接，连接曲臂（14）能绕连接销轴转动，在连接曲臂（14）和上伸缩架（2）或下伸缩架（4）的连接处形成开闭结构（11）；所述上伸缩架（2）的一端设置为套筒结构，套筒套设于上固定架（17）外，上固定架（17）端部设置有支撑限位轴承（5）；所述上固定架（17）上驱动马达（13）的丝杠（6）穿过套筒结构上的丝母（7）与支撑限位轴承（5）相配合；所述上伸缩架（2）另一端设置有限位挂钩（22），上固定架（17）另一端设置有转动马达（20），转动马达（20）上设置有与限位挂钩（22）对应的转动挂钩（21）；所述下伸缩架（4）的一端设置为套筒结构，套筒套设于下固定架（15）外，下固定架（15）端部设置有支撑限位轴承（5）；所述下固定架（15）上驱动马达（13）的丝杠（6）穿过套筒结构下的丝母（7）与支撑限位轴承（5）相配合；所述下伸缩架（4）另一端设置有限位挂钩（22），下固定架（15）另一端设置有转动马达（20），转动马达（20）上设置有与限位挂钩（22）对应的转动挂钩（21）。

2.根据权利要求1所述的一种攀爬立柱的机器人，其特征在于：所述上固定架（17）、下固定架（15）、上伸缩架（2）和下伸缩架（4）上均设置有抱持瓦片（16）。

3.根据权利要求1所述的一种攀爬立柱的机器人，其特征在于：所述竖向伸缩机构（10）包括伸缩气缸（9），伸缩气缸（9）的两端分别与上固定架（17）和下固定架（15）相连。

4.根据权利要求1所述的一种攀爬立柱的机器人，其特征在于：所述驱动马达（13）和伸缩马达均为气动马达。