CN114750848A - 一种爬行检测机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种爬行检测机器人，属于机械技术领域。它解决了现有塔机通过人工目视检查危险性高的问题。本爬行检测机器人包括一对用于安装摄像头的底座、一对旋转支架、一对呈长条状的行走连杆和若干个第一驱动器，底座与对应的旋转支架之间、旋转支架与对应的行走连杆的一端之间以及一对行走连杆的另一端之间均设有第一驱动器，第一驱动器能驱动两个相连的零部件相对旋转，每个底座中均铰接有若干个吸附件，底座中还设有能使吸附件转动并定位的转动定位结构。本爬行检测机器人具有可在平面以及弧面上爬行且安全性高的优点。

Description

一种爬行检测机器人

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种爬行检测机器人。

背景技术

塔机，即塔式起重机的简称，又称塔吊，塔机是用于建筑施工中的一种起重设备。

目前全国塔机主要由检查人员攀爬塔机进行目视检查，随着建筑行业的发展，塔机高度及台数也大大增加，检查工作通过检查人员攀爬目视检查的人工检测方式，对检查人员的体力带来了极大的挑战，检查人员在经历高强度的攀爬检测后，存在脱力的问题，导致检查人员存在相当大的高坠风险。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种爬行检测机器人，解决的技术问题是如何使爬行检测机器人可以在平面以及弧面上爬行，提高安全性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种爬行检测机器人，其特征在于,包括一对用于安装摄像头的底座、一对旋转支架、一对呈长条状的行走连杆和若干个第一驱动器，所述底座与对应的旋转支架之间、所述旋转支架与对应的行走连杆的一端之间以及一对所述行走连杆的另一端之间均设有所述第一驱动器，所述第一驱动器能驱动两个相连的零部件相对旋转，每个所述底座中均铰接有若干个吸附件，所述底座中还设有能使吸附件转动并定位的转动定位结构。

本爬行检测机器人的底座、旋转支架和行走连杆通过第一驱动器相连，行走连杆呈长条状，第一驱动器能驱动两个相连的零部件相对旋转，形成类似人类双腿的仿生结构，相连的两个零部件可以相对360°旋转，即本爬行检测机器人爬行可以进行多角度和多距离的调整，爬行多样化，爬行效率高。吸附件起到吸附的作用，通过转动定位结构可以使吸附件绕转接点转动，使吸附件转动并定位在合适的角度，使吸附件可以吸附在塔机的平面或者弧面的区域，使爬行检测机器人可以在平面以及弧面上爬行，防止本爬行检测机器人脱落，再通过安装在底座上的摄像头进行检测，通过本爬行检测机器人来替换人员攀爬目视检查的方式，提高安全性。

在上述的一种爬行检测机器人中，所述转动定位结构包括第二驱动器、弹性件和穿设在底座中并能沿底座滑动的滑动杆，所述滑动杆上铰接有若干对摆动杆，所述摆动杆的另一端与对应的吸附件相铰接，所述第二驱动器的输出轴上固连有凸轮，所述弹性件的两端分别作用在底座和滑动杆上，所述弹性件使滑动杆始终具有压紧在凸轮外周面并定位在底座中的趋势，所述第二驱动器驱动凸轮旋转配合弹性件能实现滑动杆沿着底座滑动，所述滑动杆移动能带动摆动杆移动使吸附件绕铰接点转动。通过摄像头检测出吸附件落脚点的面为平面或者弧面以及弧面的弧度，然后第二驱动器工作，通过凸轮的旋转配合弹性件带动滑动杆移动定位，从而带动摆动杆移动调节吸附件吸附面的角度，使该吸附面与塔机上的吸附区域相匹配，提高爬行检测机器人吸附的牢固程度，防止爬行检测机器人脱落，提高安全性。凸轮的外周面是平滑过渡的弧形面，弹性件使滑动杆始终具有压紧在凸轮外周面并定位在底座中的趋势，凸轮和弹性件相配合，使滑动杆移动的位移是精准可控的，从而可以精准的调节吸附件吸附面的角度，使爬行检测机器人可以更稳定的抓牢在塔机上，防止爬行检测机器人脱落，提高安全性。在实际生产中，也可以通过油缸或者气缸的输出轴直接与滑动杆相固连，通过油缸或者气缸的伸缩实现滑动杆的滑动。

在上述的一种爬行检测机器人中，所述吸附件包括与底座相铰接的铰接架和固连在铰接架上的电磁吸盘，所述铰接架还与摆动杆相铰接，所述摆动杆移动能带动铰接架绕铰接架和底座的铰接点转动。铰接架起到中间载体的作用，铰接架的设置使电磁吸盘可以安装在底座处，且使电磁吸盘转动顺畅、转动的精度高。在实际生产中，可以将电磁吸盘换成负压吸盘或者永磁体。

在上述的一种爬行检测机器人中，所述弹性件为拉簧，所述底座中具有凸出设置的挂靠部，所述拉簧的一端作用在挂靠部上，另一端作用在滑动杆上，所述拉簧和凸轮位于滑动杆的同一侧。利用拉簧的拉力，使滑动杆始终抵靠在凸轮的外周面上，结构简单。在实际生产中，弹性件也可以是圆柱弹簧，圆柱弹簧和凸轮分别位于滑动杆的两侧，通过圆柱弹簧的弹力使滑动杆始终抵靠在凸轮的外周面上。

在上述的一种爬行检测机器人中，所述底座中具有一对呈长条状的滑动槽，所述滑动杆的两端均穿设在滑动槽中，所述滑动杆在凸轮旋转和弹性件的作用下可以沿着滑动槽移动。滑动槽起到导向的作用，使滑动杆按设定的方向进行滑动，提高滑动杆滑动的稳定性和精度，从而提高吸附件角度调整的精度。

在上述的一种爬行检测机器人中，所述行走连杆的两端均具有凹入设置的用于安装第一驱动器的安装槽，所述行走连杆的中部具有减重腔，所述减重腔的两端延伸至行走连杆两端的端部处。安装槽和减重腔的设置可以降低行走连杆的重量，使爬行检测机器人整体的重量较轻，使爬行检测机器人吸附在塔机上后不易脱落，提高安全性。

在上述的一种爬行检测机器人中，所述旋转支架包括呈L形的主体和固连在主体两侧的加强部，所述旋转支架的短边靠近底座并与对应的第一驱动器的输出轴相固连，所述旋转支架的长边靠近行走连杆并与对应的第一驱动器的输出轴相固连。旋转支架的整体结构较小，旋转支架该种结构，可以使行走连杆和底座旋转时不会卡住。

在上述的一种爬行检测机器人中，所述底座呈匚形，所述吸附件位于底座的开口处并凸出设置在底座外，所述转动定位结构位于底座中。底座呈匚形，可以更好的对转动定位结构进行保护，使外界不会触碰到转动定位结构，提高爬行检测机器人的稳定性，使爬行检测机器人吸附在塔机上后不易脱落，提高安全性。

在上述的一种爬行检测机器人中，所述底座与对应的旋转支架之间具有设定的间隙，所述旋转支架与对应的行走连杆的一端之间具有设定的间隙，一对所述行走连杆的另一端之间具有设定的间隙。间隙的设置，使两个相连的零部件相对旋转顺畅，不存在卡住的问题。

在上述的一种爬行检测机器人中，所述第一驱动器为舵机或为旋转气缸，所述第二驱动器为伺服电机或为旋转气缸。

与现有技术相比，本发明提供的一种爬行检测机器人具有以下优点：

1、本爬行检测机器人的底座、旋转支架和行走连杆通过第一驱动器相连，形成类似人类双腿的仿生结构，使本爬行检测机器人爬行可以进行多角度和多距离的调整，爬行多样化，爬行效率高。

2、本爬行检测机器人通过转动定位结构使吸附件可以吸附在塔机的平面或者弧面的区域，使爬行检测机器人可以在平面以及弧面上爬行，再通过安装在底座上的摄像头进行检测，通过本爬行检测机器人来替换人员攀爬目视检查的方式，提高安全性。

3、本爬行检测机器人通过凸轮和弹性件的配合，使滑动杆移动的位移是精准可控的，从而可以精准的调节吸附件吸附面的角度，使爬行检测机器人可以更稳定的抓牢在塔机上。

附图说明

图1是本爬行检测机器人的整体结构示意图一。

图2是本爬行检测机器人的整体结构示意图二。

图3是本爬行检测机器人底座处的结构示意图。

图中，1、摄像头；2、底座；21、滑动槽；3、旋转支架；31、主体；32、加强部；4、行走连杆；41、安装槽；42、减重腔；5、第一驱动器；6、吸附件；61、铰接架；62、电磁吸盘；7、转动定位结构；71、第二驱动器；72、弹性件；73、滑动杆；74、摆动杆；75、凸轮；76、挂靠部。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，本爬行检测机器人包括摄像头1、底座2、旋转支架3、行走连杆4、第一驱动器5、吸附件6和转动定位结构7。

摄像头1、底座2、旋转支架3和行走连杆4的数量均为两个，摄像头1安装在底座2上，第一驱动器5的数量为五个，本实施例中，第一驱动器5为舵机，在实际生产中，第一驱动器5可以为旋转气缸。

行走连杆4的两端均具有凹入设置的用于安装第一驱动器5的安装槽41，行走连杆4的中部具有减重腔42，减重腔42的两端延伸至行走连杆4两端的端部处。旋转支架3包括呈L形的主体31和固连在主体31两侧的加强部32，旋转支架3的短边靠近底座2并与对应的第一驱动器5的输出轴相固连，旋转支架3的长边靠近行走连杆4并与对应的第一驱动器5的输出轴相固连。底座2呈匚形，吸附件6位于底座2的开口处并凸出设置在底座2外，转动定位结构7位于底座2中。

底座2与对应的旋转支架3之间具有设定的间隙且设有第一驱动器5，旋转支架3与对应的行走连杆4的一端之间具有设定的间隙且设有第一驱动器5，一对行走连杆4的另一端之间具有设定的间隙且设有第一驱动器5，第一驱动器5能驱动两个相连的零部件相对旋转，

如图3所示，本实施例中，每个底座2中均铰接有两对吸附件6，底座2中还设有能使吸附件6转动并定位的转动定位结构7，在实际生产中，吸附件6的数量可以为一对或者三对。

具体来说，转动定位结构7包括第二驱动器71、弹性件72和滑动杆73，本实施例中，第二驱动器71为伺服电机，在实际生产中，第二驱动器71可以为旋转气缸。底座2中具有一对呈长条状的滑动槽21，滑动杆73的两端均穿设在滑动槽21中，滑动杆73上铰接有两对摆动杆74，摆动杆74的另一端与对应的吸附件6相铰接，第二驱动器71的输出轴上固连有凸轮75，弹性件72为拉簧，底座2中具有凸出设置的挂靠部76，拉簧的一端作用在挂靠部76上，另一端作用在滑动杆73上，拉簧和凸轮75位于滑动杆73的同一侧。弹性件72使滑动杆73始终具有压紧在凸轮75外周面并定位在底座2中的趋势，第二驱动器71驱动凸轮75旋转配合弹性件72能实现滑动杆73沿着滑动槽21滑动，滑动杆73移动能带动摆动杆74移动使吸附件6转动。

吸附件6包括与底座2相铰接的铰接架61和固连在铰接架61上的电磁吸盘62，铰接架61还与摆动杆74相铰接，摆动杆74移动能带动铰接架61绕铰接架61和底座2的铰接点转动。

行走时，使其中一个底座2中的吸附件6吸附在塔机上，另一个底座2中的吸附件6松开，多个第一驱动器5配合工作，调整底座2、旋转支架3和行走连杆4的角度和位置，使另一个底座2中的吸附件6移动到吸附区域板吸附，随后其中一个底座2中的吸附件6松开，重复上述步骤，实现爬行检测机器人的爬行，在该过程中，就可以通过摄像头1进行检测。同时也可以使其中一个底座2中的吸附件6吸附在塔机上，另一个底座2中的吸附件6松开，通过多第一驱动器5、底座2、旋转支架3和行走连杆4的配合，将另一个底座2上的摄像头1送到检测区域进行直接检测。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了摄像头1、底座2、滑动槽21、旋转支架3、主体31、加强部32、行走连杆4、安装槽41、减重腔42、第一驱动器5、吸附件6、铰接架61、电磁吸盘62、转动定位结构7、第二驱动器71、弹性件72、滑动杆73、摆动杆74、凸轮75、挂靠部76等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种爬行检测机器人，其特征在于,包括一对用于安装摄像头(1)的底座(2)、一对旋转支架(3)、一对呈长条状的行走连杆(4)和若干个第一驱动器(5)，所述底座(2)与对应的旋转支架(3)之间、所述旋转支架(3)与对应的行走连杆(4)的一端之间以及一对所述行走连杆(4)的另一端之间均设有所述第一驱动器(5)，所述第一驱动器(5)能驱动两个相连的零部件相对旋转，每个所述底座(2)中均铰接有若干个吸附件(6)，所述底座(2)中还设有能使吸附件(6)转动并定位的转动定位结构(7)。

2.根据权利要求1所述的一种爬行检测机器人，其特征在于，所述转动定位结构(7)包括第二驱动器(71)、弹性件(72)和穿设在底座(2)中并能沿底座(2)滑动的滑动杆(73)，所述滑动杆(73)上铰接有若干对摆动杆(74)，所述摆动杆(74)的另一端与对应的吸附件(6)相铰接，所述第二驱动器(71)的输出轴上固连有凸轮(75)，所述弹性件(72)的两端分别作用在底座(2)和滑动杆(73)上，所述弹性件(72)使滑动杆(73)始终具有压紧在凸轮(75)外周面并定位在底座(2)中的趋势，所述第二驱动器(71)驱动凸轮(75)旋转配合弹性件(72)能实现滑动杆(73)沿着底座(2)滑动，所述滑动杆(73)移动能带动摆动杆(74)移动使吸附件(6)绕铰接点转动。

3.根据权利要求2所述的一种爬行检测机器人，其特征在于，所述吸附件(6)包括与底座(2)相铰接的铰接架(61)和固连在铰接架(61)上的电磁吸盘(62)，所述铰接架(61)还与摆动杆(74)相铰接，所述摆动杆(74)移动能带动铰接架(61)绕铰接架(61)和底座(2)的铰接点转动。

4.根据权利要求2或3所述的一种爬行检测机器人，其特征在于，所述弹性件(72)为拉簧，所述底座(2)中具有凸出设置的挂靠部(76)，所述拉簧的一端作用在挂靠部(76)上，另一端作用在滑动杆(73)上，所述拉簧和凸轮(75)位于滑动杆(73)的同一侧。

5.根据权利要求2或3所述的一种爬行检测机器人，其特征在于，所述底座(2)中具有一对呈长条状的滑动槽(21)，所述滑动杆(73)的两端均穿设在滑动槽(21)中，所述滑动杆(73)在凸轮(75)旋转和弹性件(72)的作用下可以沿着滑动槽(21)移动。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种爬行检测机器人，其特征在于，所述行走连杆(4)的两端均具有凹入设置的用于安装第一驱动器(5)的安装槽(41)，所述行走连杆(4)的中部具有减重腔(42)，所述减重腔(42)的两端延伸至行走连杆(4)两端的端部处。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种爬行检测机器人，其特征在于，所述旋转支架(3)包括呈L形的主体(31)和固连在主体(31)两侧的加强部(32)，所述旋转支架(3)的短边靠近底座(2)并与对应的第一驱动器(5)的输出轴相固连，所述旋转支架(3)的长边靠近行走连杆(4)并与对应的第一驱动器(5)的输出轴相固连。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种爬行检测机器人，其特征在于，所述底座(2)呈匚形，所述吸附件(6)位于底座(2)的开口处并凸出设置在底座(2)外，所述转动定位结构(7)位于底座(2)中。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种爬行检测机器人，其特征在于，所述底座(2)与对应的旋转支架(3)之间具有设定的间隙，所述旋转支架(3)与对应的行走连杆(4)的一端之间具有设定的间隙，一对所述行走连杆(4)的另一端之间具有设定的间隙。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种爬行检测机器人，其特征在于，所述第一驱动器(5)为舵机或为旋转气缸，所述第二驱动器(71)为伺服电机或为旋转气缸。

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