CN201512747U - 柔性缆索机器人本体机构 - Google Patents

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Abstract

一种柔性缆索机器人本体机构，属于机器人技术领域。其特征在于：包括双层履带运动单元和柔性连接单元；上述双层履带运动单元包括：上履带机构(1)、上履带支架(15)、下履带机构(4)、下履带支架(16)、用于连接上履带支架和下履带支架的弹性连接器(7)；每个双层履带运动单元至少有4个弹性连接器，该弹性连接器包括弹簧(10)、螺杆(11)、螺母(9)、以及安装于所述螺杆(11)上的位于上履带支架和下履带支架之间的导向轮(12)；上述柔性连接单元包括：通过销钉与上履带支架相连的上连接板(2)、和通过销钉与下履带支架相连的下连接板(5)。本实用新型结构简单、装卸方便，能在缆索上平稳夹紧和移动，工作可靠性高。

Description

柔性缆索机器人本体机构
技术领域
一种柔性缆索机器人本体机构，主要用于大跨斜拉桥和电线上作业的机器人，属于机器人技术领域。
技术背景
斜拉桥机构因为众多的优点，现在被广泛的应用于桥梁建设中。预计在未来的几十年内，长江上将建立几十座的斜拉桥。而作为斜拉桥关键部分的缆索，因为一直暴露在空气中，受到酸雨的腐蚀，其表面的保护结构很容易老化脱落，使得缆索的表面产生锈迹。再则，由于缆索的长度都比较长，容易在风的作用下，产生摆动和振动，使得缆索的内部产生内应力和微裂纹。这就使得对缆索的日常维护，比如对缆索的喷漆、应力检测等都是必不可少的。
对电力设备的电线维护，尤其是在暴风雪等恶劣气候条件下，电线上容易结冰，极大的威胁着电网的安全和电线的寿命，因此，需要一套自动化的机器人机构，来用于对电线的除冰工作。
实用新型专利号99252056.8公开了一种电驱动缆索维护机器人爬升机构，采用圆柱型框架结构，框架中沿缆索圆周方向均布三台移动小车，其爬升机构通过轮子夹紧在缆索上，轮子与缆索的接触面积比较小，压强比较大，并且轮子结构的机器人爬升机构在结冰的电线上不具备很好的爬升能力。
实用新型专利号99252055.X公开了一种气动蠕动式缆索机器人爬升装置，该装置的结构是：上体和下体沿圆周均布三个安装块，其上分别安装由夹紧气缸及夹紧爪构成的夹紧机构、导向气缸及导向轮组成的导向机构，并通过移动机构和支撑机构连接，采用气缸驱动。这种气动蠕动式缆索机器人爬升装置的运动方式是蠕动式的前进，并且气缸需要地面的气源为其供气，使得使用起来不是很方便。
实用新型专利号200820033005公开了一种用于爬升缆索的机器人本体机构，该装置的结构是：沿缆索的方向布置上下两套履带机构，两套履带机构之间用夹紧机构连接。这种结构的不足之处在于，由于缆索具有一定的柔性，机器人本体机构沿着缆索的方向缺乏柔性，因此机器人不能很好的贴合在缆索上，产生受力不均。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、装卸方便，能在缆索上平稳夹紧和移动，工作可靠性高的用于爬升缆索的机器人本体机构。
一种柔性缆索机器人本体机构，其特征在于：
包括n个双层履带运动单元和用于连接相邻双层履带运动单元的柔性连接单元，其中n为大于等于2的自然数；
上述双层履带运动单元包括：上履带机构、上履带支架、下履带机构、下履带支架、用于连接上履带支架和下履带支架的弹性连接器；每个双层履带运动单元至少有4个弹性连接器，该弹性连接器包括弹簧、螺杆、螺母、以及安装于所述螺杆上的位于上履带支架和下履带支架之间的导向轮；
上述柔性连接单元包括：通过销钉与上履带支架相连的上连接板、和通过销钉与下履带支架相连的下连接板。
本实用新型主要包括两层履带运动单元，上履带运动单元和下履带运动单元通过弹性连接器连接，产生对缆索的夹紧力。弹性连接器由螺杆、弹簧、螺母、导向轮和弹性卡环组成，通过弹性连接器能够产生足够的夹紧力，并且使机器人自动适应缆索直径的变化。如果遇到直径不同的缆索，弹性连接器能自动调整并夹紧缆索。弹性连接器上的导向轮为机器人起导向作用。上履带运动单元、下履带运动单元的中部设置柔性连接器，机器人本体机构沿着缆索的方向具有柔性，因此机器人很好的贴合在缆索上，能够为机器人提供均匀的压力。
附图说明
图1是本实用新型的立体图。
图2是本实用新型的立体爆炸图。
图3是零件局部放大图。
图中标号名称：1、上履带机构，2、上连接板，4、下履带机构，5、下连接板，7、弹性连接器，8、缆索，9、螺母，10、弹簧，11、螺杆，12、导向轮，13、弹性卡环，14、上履带，15、上履带支架，16、下履带支架，17、下履带，18、销轴。
具体实施方案
如图1所示，爬升机器人本体机构沿缆索8方向布置上履带运动单元和下履带运动单元，上履带运动单元和下履带运动单元通过弹性连接器7连接。其中上履带运动单元和下履带运动单元分别由履带机构和底板组成。如图2、3所示，弹性连接器7由螺杆11、弹簧10、螺母9、导向轮12和弹性卡环13组成，螺杆11的下部加工出凹环。在装配时候，弹性卡环13可以自动卡在螺杆的凹环处并固定螺杆11。机器人通过弹性连接器7能够产生足够的夹紧力，并且使机器人自动适应缆索8直径的变化。弹性连接器7上的导向轮12为机器人起导向作用。上连接单元和下连接单元的中部设置柔性连接单元，柔性连接器由连接板5和销轴18组成。机器人本体机构沿着缆索8的方向具有柔性，因此机器人很好的贴合在缆索上，能够为机器人提供均匀的压力，具备良好的爬升能力。

Claims (1)

1.一种柔性缆索机器人本体机构，其特征在于：
包括n个双层履带运动单元和用于连接相邻双层履带运动单元的柔性连接单元，其中n为大于等于2的自然数；
上述双层履带运动单元包括：上履带机构(1)、上履带支架(15)、下履带机构(4)、下履带支架(16)、用于连接上履带支架和下履带支架的弹性连接器(7)；每个双层履带运动单元至少有4个弹性连接器，该弹性连接器包括弹簧(10)、螺杆(11)、螺母(9)、以及安装于所述螺杆(11)上的位于上履带支架和下履带支架之间的导向轮(12)；
上述柔性连接单元包括：通过销钉与上履带支架相连的上连接板(2)、和通过销钉与下履带支架相连的下连接板(5)。
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