CN203090360U - 一种爬杆机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种爬杆机器人，将齿轮、齿轮轴与双面齿条三者有机组合、并采用离合器来控制各齿轮在电机正反转时的工作状态，通过齿条对滑臂的一推、一拉的交替滑行的方式，实现了机器模拟人类攀爬杆、柱的功能。可主要用作电力架设、路灯安装等向杆体高处运送器材的工具，还可用于一些高大果树上的水果采摘运输工具，能够在很大程度上减轻人们的劳动强度，成倍提高生产效率。

Description

一种爬杆机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，尤其涉及一种可沿杆体直行的爬杆机器人。 

背景技术

随着我国电力事业的发展，需要架设的电杆越来越多，为适应高压输电要求、电杆架设的高度也越来越高。目前，我国很多电力设施的安装、特别是高空电力设施的安装主要是依靠人工来完成。靠人力攀爬电杆、向处输送器材以及对电力设施的监测与维护，劳动强度大，生产效率低，故人们迫切需要一种能够攀爬电杆的设备来帮助完成这些工作。 

另一方面随着我国城市现代化的发展、城市照明和城市亮化工程不断推进，一些广场的灯杆、路灯灯杆不断增高，这对灯具的安装、监测和维修，材料的运送提出了新的要求，也需要一种能够攀爬灯杆的设备来帮助完成这些工作。 

同样在一些农林地区，对生长在高大果树上的水果采摘和运送是一件麻烦的事，如将其直接扔到地面怕其摔坏，而依靠人工输送到地面劳动强度大，效率低。另外，对一些高大树木的支杈进行修剪也需要耗费工人的很多体力。故此，在这些行业同样需要一种能够攀爬树木的设备来帮助开展工作。 

而市场上，虽有人研究和试制过类似爬杆的设备，但结构过于复杂、笨重、功能不完善、使用条件苛刻，投入实际应用较少。本实用新型结构紧凑，占用空间小，能适应架设在山坡、水塘等复杂地形的杆体攀爬；在其上悬挂篮体，即可作为电力设备等材料的运输工具。  

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种爬杆机器人，将齿轮、齿轮轴与双面齿条三者有机组合、并采用离合器来控制各齿轮在电机正反转时的工作状态，通过齿条对滑臂的一推、一拉的交替滑行的方式，实现了机器模拟人类攀爬杆、柱的功能。 

为达到上述目的，本实用新型提供了一种爬杆机器人，包括连接板，所述连接杆两侧分别设有左右滑臂，所述滑臂内侧上下分别安装有万向轮；左右滑臂上下两端分别安装有卡钳，所述卡钳的两卡爪通过拉簧连接；每个所述卡钳尾部分别夹持控制卡爪张开闭合的撞锤，所述撞锤通过拉杆连接，所述拉杆中部置有一控制拉杆上下滑动的磁盒；在所述连接板上安装有电机，所述电机输出轴两端分别连接有齿轮A与齿轮B，所述齿轮A与双面齿条啮合，所述齿轮B与齿轮C啮合，所述双面齿条与齿轮C通过齿轮轴活动连接，所述齿轮轴安置于连接板的背面，与连接板上下活动一致；所述电机输出轴两端分别安装有电控离合器；连接板上安装有电源控制箱，在所述电源控制箱内侧置有万向轮；所述连接板右侧上下两端分别设有转换开关，控制左右磁盒的得电情况。 

本实用新型的进一步改进在于：连接板与左滑臂采用铰链连接，与右滑臂通过导杆进行铰链连接，可以任意调节它们的张合角度，使机器人可以攀爬不同断面尺寸的柱体。 

本实用新型的进一步改进在于：卡钳结构设计多种规格，每种规格适用于截面尺寸在一定的范围变化的杆体，操作者能方便地根据柱体尺寸选择与之相应的规格。故机器人能攀爬各种截面形状、各种大小的杆体。 

本实用新型的进一步改进在于：电源采用外接电源或自带蓄电池，并能够采用遥控作业。操控方便，安全可靠。 

本实用新型的有益效果是：结构简单、造价低廉、操作方便，通用性强，安装和拆卸更便捷。  

附图说明

图1表示本实用新型与圆杆结合的主视图 

图2 表示本实用新型与圆杆结合的俯视图

图3表示本实用新型的后视图

附图标号：1-左上卡钳、2-右上卡钳、3-右上撞锤、4-右滑臂、5-拉杆、6-右磁盒、7-双面齿条、8、转换开关A、9-右下撞锤、10-右下卡钳、11-转换开关B、12-导杆、13-滑臂万向轮、14-左上撞锤、15-左滑臂、16-连接板、17-左磁盒、18-电机、19-左下撞锤、20-电源控制箱、21-左下卡钳、22-齿轮A、23-拉簧、24-齿轮B、25-电控离合器A、26-电控离合器B、27-连接板万向轮、28-齿轮C、29-齿轮轴、30-圆杆。

  具体实施方式： 

    为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用型的保护范围构成限定。

参见附图1，本实用新型提出了一种爬杆机器人，包括连接板16，所述连接板16两侧分别设有左右滑臂，所述滑臂内侧上下分别安装有万向轮13；左右滑臂上下两端分别安装有卡钳，所述卡钳的两卡爪通过拉簧27连接；每个所述卡钳尾部分别夹持控制卡爪张开闭合的撞锤，所述撞锤通过拉杆连接，所述拉杆中部置有一控制拉杆上下滑动的磁盒；结合附图2与附图3，在所述连接板16上安装有电机18，所述电机18输出轴两端分别连接有齿轮A22与齿轮B26，所述齿轮A22与双面齿条7啮合，所述齿轮B26与啮合，所述双面齿条7与齿轮C28通过齿轮轴29活动连接，所述齿轮轴29安置于连接板16的背面，与连接板16上下活动一致；所述电机18输出轴两端分别安装有电控离合器；连接板16上安装有电源控制箱20，在所述电源控制箱20内侧置有万向轮27；所述连接板16右侧上下两端分别设有转换开关，控制左右磁盒的得电情况。连接板16与左滑臂15采用铰链连接，与右滑臂4通过导杆12进行铰链连接。 

工作开始前，操作者按照攀爬杆体的大小调整连接板16、左滑臂15和右滑臂4的张合度，使滑臂万向轮13与连接板万向轮27贴近杆体，然后按照杆体的大小选用一定规格的卡钳安装在左、右滑臂上，并卡住杆体。准备就绪后，启动电源，右磁合6得电，通过拉杆5向下拉动右上撞锤3及右下9，两撞锤分别迫使右上卡钳2与右下卡钳10张开。这时，电机18启动，电机18右端输出轴带动齿轮A22作正向旋转（即齿轮A外侧自上向下转动），齿轮B24受电控离合器B26的控制不随轴旋转。齿轮A带动双面齿条7向上滑动，此时双面齿条推动右滑臂4向上移动；当右滑臂4接触到转换开关B11时，右磁合6断电，拉杆5将右上、右下撞锤拉回原位，右上卡钳2与右下卡钳10在拉簧23的作用下卡紧圆杆30。此时，左磁合17得电，通过拉杆向下拉动左上撞锤14及左下撞锤19，两撞锤分别迫使左上卡钳1、左下卡钳21张开，随后电机18作反向旋转，齿轮A受电控离合器25控制不随轴转动，而电机18左端输出轴带动齿轮B24转动，齿轮B24则带动齿轮C28转动，齿轮C29带动齿轮轴29转动，齿轮轴29则顺着双面齿条7向上滚动，从而带动连接板16向上移动，顺带将左滑臂15向上移动。如此循环，完成一个行程，机器人即可爬上圆杆顶部。 

机器人下行时，两电控离合器25、26得电，同时工作，使齿轮A22和齿轮B24均脱离电机主轴的传力。右磁合6得电，它通过拉杆5拉动右上撞锤3及右下撞锤9，两撞锤分别迫使右上卡钳2、右下卡钳10张开，在重力作用下，右滑臂4向下滑移；当其与转换开关A8接触时，右磁合6断电，拉杆将撞锤拉回原位，右上卡钳2与右下卡钳10在拉簧23的作用下卡紧圆杆30。此时，左磁合17得电，通过拉杆拉动左上撞锤14及左下撞锤19，两撞锤分别迫使左上卡钳1与左下卡钳21张开，在重力作用下，连接板16和左滑臂15同时向下滑移，如此循环，机器人即可下滑到圆杆30底部。 

本实用新型的卡钳结构设计多种规格，每种规格适用于截面尺寸在一定的范围变化的杆体，操作者能方便地根据柱体尺寸选择与之相应的规格，使机器人能攀爬各种截面形状、各种大小的杆体。机身采用铝合金材料与碳纤维材料制造，质量轻、耐腐蚀、耐磨损、耗能少、携带方便；电源采用外接电源或自带蓄电池，并能够采用遥控作业。操控方便，安全可靠。 

本实用新型可主要用作电力架设、路灯安装等向杆体高处运送器材的工具，还可用于一些高大果树上的水果采摘运输工具，能够在很大程度上减轻人们的劳动强度，成倍提高生产效率。 

Claims (4)

1.一种爬杆机器人，包括连接板（16），其特征在于：所述连接板（16）两侧分别设有左右滑臂，所述滑臂内侧上下分别安装有万向轮（13）；

左右滑臂上下两端分别安装有卡钳，所述卡钳的两卡爪通过拉簧（27）连接；每个所述卡钳尾部分别夹持控制卡爪张开闭合的撞锤，所述撞锤通过拉杆连接，所述拉杆中部置有一控制拉杆上下滑动的磁盒；

在所述连接板（16）上安装有电机（18），所述电机（18）输出轴两端分别连接有齿轮A（22）与齿轮B（26），所述齿轮A（22）与双面齿条（7）啮合，所述齿轮B（26）与齿轮C(28)啮合，所述双面齿条（7）与齿轮C（28）通过齿轮轴（29）活动连接，所述齿轮轴（29）安置于连接板（16）的背面，与连接板（16）上下活动一致；

所述电机（18）输出轴两端分别安装有电控离合器；连接板（16）上安装有电源控制箱（20），在所述电源控制箱（20）内侧置有连接板万向轮（27）；

所述连接板（16）右侧上下两端分别设有转换开关，控制左右磁盒的得电情况。

2.根据权利要求1所述的一种爬杆机器人，其特征在于：所述连接板（16）与左滑臂（15）采用铰链连接，与右滑臂（4）通过导杆（12）进行铰链连接。

3.根据权利要求1所述的一种爬杆机器人，其特征在于：左右卡钳结构设计多种规格。

4.根据权利要求1所述的一种爬杆机器人，其特征在于：电源采用外接电源或自带蓄电池，并能够采用遥控作业。

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