CN203874396U - 自锁式爬杆机器人 - Google Patents
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Abstract
一种自锁式爬杆机器人，它包括结构相同的上自锁环（1）和下自锁环（4），其特征是在所述的上自锁环（1）和下自锁环（4）之间安装有能使它们交替上升或下降的直线运动部件（3），直线运动部件（3）的上下两端分别与对应的上自锁环（1）和下自锁环（4）铰接相连，直线运动部件（3）两端的铰接轴上均安装有使直线运动部件（3）与上自锁环及下自锁环保持较小夹角的扭簧（2）。本实用新型的爬杆机器人基于自锁原理，采用单驱动，结构简单，重量轻，工作可靠，驻留在杆上时不消耗能量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人技术，尤其是一种爬杆机器人，具体地说是一种自锁式爬杆机器人。
背景技术
目前，高空作业越来越普遍，需要沿杆攀爬到高处进行作业、检测等任务，例如路灯杆、电线杆、风电塔杆等，目前的高空作业主要依靠人工和大型设备来完成，这种作业方式成本高、危险大、效率低，因此高效、可靠的爬杆机器人是替代人工进行高空作业是一种切实可行的方法。
目前的爬杆机器人种类较多，主要有采用上下夹持结构、钢球自锁结构及摩擦轮夹持爬升结构等。这些机器人通常需要包住整个杆，只适应于较细的等直径杆，对于较大尺寸或有一定锥度的杆很难适应，且机器人结构复杂，体积和重量大。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的爬杆机器人结构复杂的问题，设计一种能模仿电工登高脚扣实现自动向上攀爬或下移动的结构简单、操作控制方便的自锁式爬杆机器人。
本实用新型的技术方案是：
一种自锁式爬杆机器人，它包括结构相同的上自锁环1和下自锁环4，其特征是在所述的上自锁环1和下自锁环4之间安装有能使它们交替上升或下降的直线运动部件3，直线运动部件3的上下两端分别与对应的上自锁环1和下自锁环4铰接相连，直线运动部件3两端的铰接轴上均安装有使直线运动部件3与上自锁环及下自锁环保持较小夹角的扭簧2。
所述的上自锁环1和下自锁环4均由前半环5和后半环7组成，前半环5包括弧形段及与之一体的直线段，后半环7包括弧形支撑杆、连接杆及套管组成，弧形支撑杆一端与连接杆固连，另一端与套管固连，前半环5的直线段能在后半环7的套管内滑动并定位；在前半环5的圆弧段与后半环7的连接杆上套装有增加摩擦力的高摩擦系数材料6。
直线运动部件为气动直线元件、连杆机构或电动直线平台，它伸长时，下自锁环锁紧，上自锁环脱离锁紧且向上运动；直线运动部件缩短时，上自锁环锁紧，下自锁环脱离锁紧且向上运动。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型的爬杆机器人基于自锁原理，采用单驱动，结构简单，重量轻，工作可靠，驻留在杆上时不消耗能量。
2、本实用新型的爬杆机器人能适应一定的杆尺寸与形状变化，适应能力强。
附图说明
图1是本实用新型的使用状态示意图。
图2是本实用新型的自锁环的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1-2所示。
一种自锁式爬杆机器人，它主要由上锁紧环1、扭簧2、直线运动部件3和下锁紧环4组成，如图1所示，机器人通过直线运动部件3的伸缩，与上锁紧环1及下锁紧环4相配合实现杆件攀爬。直线运动部件3的上下两端分别与对应的上自锁环1和下自锁环4铰接相连，直线运动部件3两端的铰接轴上均安装有使直线运动部件3与上自锁环及下自锁环保持较小夹角的扭簧2。
上锁紧环1与下锁紧环4结构、尺寸相同，可互相替换，如图2所示。锁紧环1、4呈开口状，包括前半环5与后半环7，前半环5由一体化的圆弧段和直线段组成，后半环7包括固连的套管、连接杆及弧形支撑杆。前半环5的直线段可在后半环7的套管内滑动，用于根据所爬杆的直径调节锁紧环1、4的尺寸，尺寸调定后固定。前半环5的圆弧段和后半环7的连接杆上均安装有高摩擦系数材料6，以提高自锁环与杆件之间的摩擦力。
直线运动部件3与上锁紧环1、下锁紧环4铰接，在直线运动部件3与锁紧环1、4间安装有扭簧2，使两者的夹角向着减小的趋势。直线运动部件3可产生推拉力，可采用电动直线平台、气动直线元件。
直线运动部件3伸长时，向下的推力作用于下自锁环4，使下自锁环4锁紧在杆上，向上的力推动上自锁环1产生向上的运动趋势，此时上自锁环1的摩擦力方向向下，使上自锁环1脱离自锁，产生向上的运动。直线运动部件3缩回时，向下的拉力作用于上自锁环1，使上自锁环1锁紧在杆上，向上的拉力使下自锁环4产生向上的运动趋势，此时下自锁环4的摩擦力方向向下，使下锁环4脱离自锁，产生向上的运动。
直线运动部件3不动作时，机器人可依靠上自锁环1、下自锁环4锁紧驻留在杆上。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种自锁式爬杆机器人，它包括结构相同的上自锁环（1）和下自锁环（4），其特征是在所述的上自锁环（1）和下自锁环（4）之间安装有能使它们交替上升或下降的直线运动部件（3），直线运动部件（3）的上下两端分别与对应的上自锁环（1）和下自锁环（4）铰接相连，直线运动部件（3）两端的铰接轴上均安装有使直线运动部件（3）与上自锁环及下自锁环保持较小夹角的扭簧（2）。
2.根据权利要求1所述的自锁式爬杆机器人，其特征是所述的上自锁环（1）和下自锁环（4）均由前半环（5）和后半环（7）组成，前半环（5）包括弧形段及与之一体的直线段，后半环（7）包括弧形支撑杆、连接杆及套管组成，弧形支撑杆一端与连接杆固连，另一端与套管固连，前半环（5）的直线段能在后半环（7）的套管内滑动并定位；在前半环（5）的圆弧段与后半环（7）的连接杆上套装有增加摩擦力的高摩擦系数材料（6）。
3.根据权利要求1所述的自锁式爬杆机器人，其特征是直线运动部件为气动直线元件、连杆机构或电动直线平台，它伸长时，下自锁环锁紧，上自锁环脱离锁紧且向上运动；直线运动部件缩短时，上自锁环锁紧，下自锁环脱离锁紧且向上运动。
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