CN204224986U - 一种斜拉桥拉索检测机器人 - Google Patents

一种斜拉桥拉索检测机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN204224986U
CN204224986U CN201420667709.2U CN201420667709U CN204224986U CN 204224986 U CN204224986 U CN 204224986U CN 201420667709 U CN201420667709 U CN 201420667709U CN 204224986 U CN204224986 U CN 204224986U
Authority
CN
China
Prior art keywords
roller
cable
braking
drag
gripper shoe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn - After Issue
Application number
CN201420667709.2U
Other languages
English (en)
Inventor
徐丰羽
胡金龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Post and Telecommunication University
Nanjing University of Posts and Telecommunications
Original Assignee
Nanjing Post and Telecommunication University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Post and Telecommunication University filed Critical Nanjing Post and Telecommunication University
Priority to CN201420667709.2U priority Critical patent/CN204224986U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204224986U publication Critical patent/CN204224986U/zh
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本实用新型公开了一种斜拉桥拉索检测机器人,包括支撑板、第一滚轮组、连杆、弹簧、动态制动装置和两个第二滚轮组。弹簧和连杆将第一滚轮组和第二滚轮组相连接。第一滚轮组包括能旋转且外轮廓呈中间细两端粗的第一滚轮;每个第二滚轮组均包括两个能够同步旋转、呈V字型夹角的第二滚轮。采用上述结构后,与拉索的拆装方便,仅需一个人即可进行操作,操作便利、省时。另外,机器人的下降速度能够得到有效控制,能够将机器人的下降速度控制在合理范围内,能够保证机器人安全、可靠地返回地面。进一步,机器人对管径和障碍的适应能力强,能适应不同管径的拉索,调整范围很大,适用于柔性的输电线路和其它杆类的检测。

Description

一种斜拉桥拉索检测机器人
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种机器人,特别是一种斜拉桥拉索检测机器人,主要用于大跨 斜拉桥拉索或其它高空杆类、输电线类结构的故障检测。
背景技术
[0002] 斜拉桥是最近几十年才兴起的新型桥型,由于其良好的抗震性能和经济性能,在 世界范围内得到了广泛的应用。随着我国交通建设的飞速发展,大跨度桥梁越来越多的出 现在大江大河上,拉索桥和斜拉桥作为特大型经济桥梁,被普遍采用。
[0003] 从90年代初到目前为止,我国的斜拉桥建设出现了一个新的高潮。2005年,随着 举世瞩目的润扬大桥顺利通车和中国第一座钢塔斜拉桥一一南京长江三桥正式合拢,我国 大跨度桥梁建设水平进入了国际先进行列。目前,我国拥有世界上最长的斜拉桥一一苏通 长江大桥,世界上最长的跨海大桥一一杭州湾大桥,世界最大跨度公铁两用斜拉桥一一沪 通长江大桥已经开建。
[0004] 到目前为止,我国知名斜拉桥有:
[0005]
Figure CN204224986UD00031
[0006] 拉索作为这类桥梁的主要构件,其安全性得到了普遍关注。然而,作为斜拉桥主要 受力构件之一的拉索长期暴露在空气中,经风吹雨淋,拉索表面的PE保护层出现了不同程 度的硬化和破坏现象,继而内部钢丝束受到腐蚀,严重者甚至出现断丝现象;另一方面,由 于风振、雨振等原因,拉索内部的钢丝束产生摩擦,引起钢丝磨损,严重者也会发生断丝现 象。由于通车量、环境污染的加重,维护时间很难确定,极易出现安全隐患。根据国内外的 实际经验,拉索的保护层腐蚀和内部断丝是其损坏的主要原因。
[0007] 目前与斜拉桥的拉索相配套的维护措施还不完善,拉索的检测与维修主要由人工 完成,采用的方法大多是应用吊篮使检测人员沿拉索而下。从目前掌握的文献看,国外的这 些拉索检测过程,都是通过人工对桥上拉索的待检部分进行取样。其中,对在用拉索的取 样,随着更大跨度桥梁的不断出现,周期将更长、危险性更高、难度更大。国内外也常采用 液压升降台搭载工作人员和设备对拉索进行检修。如:使用卷扬机拖动小车,搭载检测传 感器对武汉长江二桥拉索的断丝、磨损、锈斑等进行检测。维修工人和检测设备共重几百公 斤,此重量作用在拉索上,本身就是对其保护层的破坏;工人长期处在百米高空做业,环境 恶劣,效率低下。为防止雨天拉索水滴破坏主体桥面,最近设计的新式桥梁拉索的PE保护 层,表面上又增加了突出的螺旋导水线或压满凹坑,这更易被拖动小车破坏。随着桥梁跨 度的增加,拉索的长度和悬挂高度也不断增加,采用人力对其进行检测和取样的难度和危 险程度也越来越大,使得很多桥梁自建造之后,根本就没有进行过检测,大大增加了安全隐 患。随着机器人技术的进步,开发用于桥梁拉索自动安全检测的小型、轻便、安全的检测机 器人系统,成为必然要求。
[0008] 到目前为止,以有几种拉索检测相关的设备。上海交通大学研制的用于拉索检测 维护工业机器人,其负载能力很强,能很好地完成大桥拉索的检测、涂装、维护等功能,其技 术方案公布在专利号为99252056. 8的中国实用新型专利文件中。但是,该拉索检测维护机 器人的爬升装置结构外形较大;整机采用有缆供电,其连接电缆的长度必须大于机器人所 爬升的大桥拉索的长度,高空作业时受风力影响较明显;另外,该机器人没有设计相关的下 降装置,当作业过程中出现意外情况时,是采用连接在机器人上的钢丝绳,从几十甚至几百 米的高空用人力拖拽回收机器人,具有一定的危险性,所以该机构仅适用于涂装工作,不适 用于检测工作。
[0009] 随着斜拉桥的跨度越来越大,拉索受风振、雨振的影也响越来越大,由于螺旋线拉 索及压痕凹坑拉索能有效的抑制拉索风雨激振现象,现已被新建桥梁普遍采用,同时也会 带来一系列新的问题,其一是拉索内部钢丝强度的检测极为困难,以在建的沪通大桥为例, 其最长背索达到600m以上,如仍然使用卷扬机拖动吊篮小车以人工的方式搭载检测传感 器对拉索断丝、磨损、锈斑等进行检测,存在费用较高、工作环境恶劣、工作效率低、容易破 坏拉索表面等严重问题。由于新型防风振、雨振的螺旋线拉索表面有直径6 - IOmm的圆形 凸起,由于凸起的螺旋线与拉索保护层材料相同,承受不住较大外力,卷扬机拖动吊篮小车 和上海交通研制的拉索检测维护机器人等方案根本无法实现。根据国际联机检索,还未见 有同时满足大直径拉过和小直径的柔性电缆检测机器人的报道。
[0010] 在未来几年里还将大量涌现各种跨度的斜拉桥,都可列为拉索检测机器人的服务 对象,如果所有的拉索都将采用现有方法检测,将花去大量的人力物力。 实用新型内容
[0011] 本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种斜拉桥拉 索检测机器人,该机器人与拉索的拆装方便,仅需一个人即可进行操作,操作便利、省时。
[0012] 本实用新型还提供一种斜拉桥拉索检测机器人,该机器人的下降速度能够得到有 效控制,能够将机器人的下降速度控制在合理范围内,即使发生故障时,也能够保证机器人 安全、可靠地返回地面。
[0013] 本实用新型还提供一种斜拉桥拉索检测机器人,该机器人具有极强的跨越障碍的 能力,对管径和障碍的适应能力强。
[0014] 本实用新型还提供一种斜拉桥拉索检测机器人,该机器人能适应不同管径的拉 索,调整范围很大,拓展了机器人的适用范围,适用于柔性的输电线路和其它杆类的检测工 作。
[0015] 为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
[0016] -种斜拉桥拉索检测机器人,包括支撑板、与支撑板一端铰接的第一滚轮组、与支 撑板中心铰接的连杆、弹簧和分别设置于支撑板自由端和连杆自由端的两个第二滚轮组; 其中,所述弹簧的一端与设置有第二滚轮组的连杆相铰接,弹簧的另一端与设置有第一滚 轮组的支撑板相铰接;所述第一滚轮组包括一个能够旋转的第一滚轮,第一滚轮的外轮廓 为中间细两端粗,能与拉索的圆柱表面相卡合;每个所述第二滚轮组均包括两个能够同步 旋转的第二滚轮,两个第二滚轮之间呈一个V字型夹角;呈V字型夹角的两个第二滚轮也能 与拉索的圆柱表面相卡合。
[0017] 还包括设置于支撑板与第一滚轮组之间且能限制机器人下降速度的动态制动装 置,该动态制动装置与第一滚轮之间通过齿轮副相连接。
[0018] 所述动态制动装置包括与支撑板固定连接且呈圆筒状的制动定子、从制动定子的 中心轴线穿出且能旋转的轴二和与轴二穿出端固定连接的制动动子;所述制动动子与第一 滚轮通过齿轮副相连接;制动动子邻近制动定子一侧的外圆周上设置有若干个沟槽,每个 沟槽内设置有一个惯性质量块,每个惯性质量块的内圆弧面与制动动子的沟槽之间形成滑 动副;所述制动定子的内腔中设置有压紧弹簧,该压紧弹簧的一端与制动定子相连接,压 紧弹簧的另一端与惯性质量块相连接;所述制动定子邻近制动动子的一侧固定连接有摩擦 环,该摩擦环与每个惯性质量块的外端面之间均设置有制动间隙。
[0019] 每个所述惯性质量块能与对应的沟槽底面之间形成锥面副。
[0020] 每个所述锥面副与竖直方向所呈的夹角均小于45°。
[0021] 每个所述第二滚轮的外周均匀设置有若干个圆柱凸起,每个圆柱凸起的外周又均 匀设置有若干条凸凹不平的条纹。
[0022] 所述圆柱凸起有四个。
[0023] 所述支撑板上设置有若干个能与第二滚轮组相铰接的第三铰接孔。
[0024] 所述连杆上设置有若干个能与第二滚轮组相铰接的第四铰接孔。
[0025] 本实用新型采用上述结构后,具有如下有益效果:
[0026] 1.上述支撑板、连杆、弹簧、第一滚轮组和第二滚轮组等部件均位于拉索的一侧, 拉索的另一侧为开放式,故与拉索的拆装方便,仅需一个人即可进行操作,操作便利、省时。
[0027] 2.本实用新型的机器人,能够正向安装,即弹簧在上方;也能够反向进行安装,即 弹簧在下方。当正向安装使用时,本申请机器人将具有极强的跨越障碍的能力。当反向安 装使用时,本申请的机器人负载能力强。
[0028] 3.上述动态制动装置的设置,使得机器人的下降速度能够得到有效控制,能够将 机器人的下降速度控制在合理范围内,即使发生故障时,也能够保证机器人安全、可靠地返 回地面。
[0029] 4.上述第二滚轮上的圆柱凸起及若干个条纹的设置,使得机器人具有极强的跨越 障碍的能力,对管径和障碍的适应能力强。
[0030] 5.上述支撑板上若干个第三铰接孔以及连杆上若干个第四铰接孔的设置,使得机 器人能适应不同管径的拉索,调整范围很大,拓展了机器人的适用范围,适用于柔性的输电 线路和其它杆类的检测工作。
[0031] 6.可沿新式的螺旋线拉索爬升,第一滚轮组和两个第二滚轮组,可以分别作为驱 动轮,也可以单独作为驱动轮,可视具体应用环境而定。为减小风振、雨振的影响,新式拉索 表面具有一条螺旋导水线或表面压满凹坑。此时,可将三个滚轮组均设置成驱动轮,更能有 效的适应该类拉索的表面状况。
[0032] 7.整体结构简单,构件数量少,机构稳定性好,不易跑偏,成本低,加工制造容易。 机器人重量很轻,尤其适合在高空,振动,风载极端环境下稳定工作。该机构可以通过锂电 等电池供电完成检测过程,无需导线接外电源,整个结构简单,运行可靠。
附图说明
[0033] 图1是本实用新型一种斜拉桥拉索检测机器人的主视图;
[0034] 图2是本实用新型一种斜拉桥拉索检测机器人的后视图;
[0035] 图3是第一滚轮组和第二滚轮组的运动机构图;
[0036] 图4是本实用新型一种斜拉桥拉索检测机器人的右视图;
[0037] 图5是第二滚轮组的局部纵向剖视图;
[0038] 图6是其中一个第二滚轮组的局部纵向剖视图;
[0039] 图7是其中一个第二滚轮组的立体放大结构示意图;
[0040] 图8是第一滚轮组的局部纵向剖视图;
[0041] 图9是动态制动装置的纵剖面示意图;
[0042] 图10是动态制动装置与第一滚轮组齿轮副连接的纵剖面示意图;
[0043] 图11是制动动子与惯性质量块的立体结构示意图;
[0044] 图12是惯性质量块与制动动子之间形成的锥面副的纵向剖面示意图以及锥面副 的受力分析示意图;
[0045] 图13是本实用新型斜拉桥拉索检测机器人与拉索安装时的主视图;
[0046] 图14是本实用新型斜拉桥拉索检测机器人与拉索安装时的俯视图;
[0047] 图15是本实用新型斜拉桥拉索检测机器人与拉索安装后的主视图;
[0048] 图16是本实用新型斜拉桥拉索检测机器人与拉索安装后的俯视图;
[0049] 图17是针对不同管径拉索调节的结构示意图;
[0050] 图18是第二滚轮攀爬障碍物时的示意图;
[0051] 图19是当第二滚轮的横截面为圆形时,第二滚轮攀爬障碍物时的示意图;
[0052] 图20是本实用新型机器人反向安装时的受力分析图。
[0053] 其中有:1.支撑板;11.第一铰接孔;12.第二铰接孔;13.第三铰接孔;14.第六 铰接孔;15.第七铰接孔;2.连杆;21.第四铰接孔;22.第五铰接孔;3.弹簧;4.第一滚 轮组;41.第一滚轮;42.轴一;43.大齿轮;5.第二滚轮组;51.第二滚轮;511.圆柱凸起; 512.条纹;52.弯曲轴;521.轴颈;522.锥齿轮;523. V字型夹角;53.锥面齿轮副;6.拉索; 7.动态制动装置;71.轴二;72.制动动子;721.小齿轮;722.齿轮副;723.沟槽;724锥形 斜面;73.惯性质量块;731.内圆弧面;732.圆锥底面;733.内腔底面;734.外端面;74.制 动定子;75.摩擦环;751.制动间隙;76.压紧弹簧;77.滑动副;78.锥面副。
[0054] 另外,图12中,N代表锥面副所受的支反力;G代表锥面副所受的惯性离心力;F代 表锥面副所受的制动力;α表示锥面副与竖直方向所呈的夹角;
[0055] 图13中,L2表示弹簧伸长状态时的长度;
[0056] 图15中,Ll表示机器人恢复正常工作状态时弹簧的长度;
[0057] 图18和图19中,Fl表示障碍物所产生的反作用力;V及箭头表示第二滚轮滚动的 方向;
[0058] 图20中,F2代表机器人向上的爬升力;FK代表支撑板对第一滚轮的支持力;F A 表拉索对第一滚轮支持力;W为机器人负载的重物;β为Fk所在直线与力F N之间的夹角。
具体实施方式
[0059] 下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0060] 如图1、图2、图3和图4所不,一种斜拉桥拉索检测机器人,包括设置于拉索6 - 侧的支撑板1、与支撑板1 一端铰接的第一滚轮组4、与支撑板1中心铰接的连杆2、弹簧3、 动态制动装置7和分别设置于支撑板1自由端和连杆2自由端的两个第二滚轮组5。
[0061] 如图4所示,支撑板1上设置有7个铰接孔,其中3个铰接孔均为第三铰接孔13, 设置在支撑板1的左侧下方的同一直线上,这3个第三铰接孔13均能与第二滚轮组5相铰 接。另外4个铰接孔分别为第一铰接孔11、第二铰接孔12、第六铰接孔14和第七铰接孔 15。其中,第一铰接孔11设置在支撑板1的右侧下方,用于将第一滚轮组4与支撑板1相 铰接。第二铰接孔12设置在支撑板1的中心位置,用于将连杆2与支撑板1相铰接。第六 铰接孔14设置在支撑板1的右侧上方,用于将弹簧3与支撑板1相铰接。第七铰接孔15 设置在第一铰接孔11的圆周上,用于将动态制动装置7与支撑板1相铰接。
[0062] 上述连杆2上的左侧上方设置有呈一条直线的3个第四铰接孔21,连杆2的右侧 下方设置有一个与支撑板1相铰接的第五铰接孔22。每个第四铰接孔21均能与第二滚轮 组5相铰接。
[0063] 本实施例中,铰接孔设置的数量及设置位置,仅是一个优选实施例。作为替换,第 三铰接孔13和第四铰接孔21也可设置1个、2个或多个,以及根据实际情况,将第一铰接孔 11、第二铰接孔12、第五铰接孔22、第六铰接孔14和第七铰接孔15的设置位置所做的简单 变换,均在本实用新型的保护范围之内。
[0064] 由于上述第三铰接孔13和第四铰接孔21的设置数量为3个,故当将第二滚轮组5 安装不同位置的铰接孔时,如图17所示,可以适应不同范围的拉索6管径,调整范围很大, 拓展了机器人的适用范围,适用于柔性的输电线路和其它杆类的检测工作。
[0065] 上述弹簧3的一端与设置有第二滚轮组5的连杆2相铰接,弹簧3的另一端与设 置有第一滚轮组4的支撑板1相铰接。
[0066] 如图8所示,第一滚轮组4包括与支撑板1相铰接的能旋转的轴一 42、分别压紧套 装在轴一 42外周上的第一滚轮41和大齿轮43,其中,大齿轮43设置在第一滚轮41的左 侦牝能与动态制动装置7形成齿轮连接。第一滚轮41的外轮廓为中间细两端粗,能与拉索 6的圆柱表面相卡合。第一滚轮41和大齿轮43均能随着轴一 42的旋转而转动。轴一 42 可直接与电机(图中未标识)相连接,从而作为驱动轮,也可直接作为从动轮,能够随着其 中一个或两个第二滚轮组5的转动而转动。
[0067] 如图5、图6和图7所示,每个第二滚轮组5均包括一根弯曲轴52和两个能够同 步旋转的第二滚轮51。弯曲轴52的一端与第三铰接孔13相铰接,弯曲轴52具有两个轴 颈521,两个轴颈521之间呈一个V字型夹角523。每个轴颈521上分别压紧套装有一个第 二滚轮51和一个锥齿轮522。两个锥齿轮522相向设置,并能形成如图6所示的锥面齿轮 副53,该锥面齿轮副53能够保证位于同一根弯曲轴52上的两个第二滚轮51同步旋转,有 利于爬升的稳定性。位于同一根弯曲轴52上的两个第二滚轮51之间也呈一个V字型夹角 523,从而能使两个第二滚轮51与拉索6的圆柱外表面之间相切,紧紧卡在拉索6上,保证 夹紧的稳定性,不易跑偏或者从拉索6上脱落,保证安全性。
[0068] 如图6和图7所示,每个第二滚轮51的外周均匀设置有若干个圆柱凸起511,优选 为四个,也可以根据实际情况设置不同的圆柱凸起数量,每个圆柱凸起511的外周又均匀 设置有若干条凸凹不平的条纹512,该条纹512优选为橡胶材料。
[0069] 每个上述第二滚轮51的这种结构设置,一方面可以增加与拉索6间的摩擦力,另 一方面,有利于跨越障碍。机器人在爬升过程中,自身可以在一定范围内适应拉索6管径的 变化,当爬升的拉索6上有障碍或者拉索6表面保护层发生变形时,机构的各个部件的位置 和姿态可以发生变化以适应爬升路径上的障碍,具有极强的跨越障碍的能力。第二滚轮51 所设计的形状,更适合跨越障碍。如图18所示,当遇到障碍时,障碍物所产生的反作用力Fl 向上,垂直于机器人运动方向,如图中V及箭头方向,跨越障碍容易;而采用圆截面滚轮,反 作用力Fl将指向圆心,与机器人运动方向存在角度,阻力很大,不易跨越障碍。
[0070] 如图2、图6和图10所示,动态制动装置7设置在支撑板1和第一滚轮组4之间, 能够用于限制机器人的下降速度。
[0071 ] 如图9所示,动态制动装置7包括与支撑板1固定连接且呈圆筒状的制动定子74、 从制动定子74的中心轴线穿出且能旋转的轴二71和与轴二71穿出端固定连接的制动动 子72。
[0072] 如图11所示,制动动子72邻近制动定子74 -侧的外圆周上设置有若干个沟槽 723,每个沟槽723内设置有一个惯性质量块73,每个惯性质量块73的内圆弧面731与制动 动子72的沟槽723之间形成滑动副77。
[0073] 如图9和图11所示,制动定子74的内腔中设置有压紧弹簧76,该压紧弹簧76的 一端与制动定子74相连接,压紧弹簧76的另一端与惯性质量块73的内腔底面733相连接。 制动定子74邻近制动动子72的一侧固定连接有摩擦环75,该摩擦环75与每个惯性质量块 73的外端面734之间均设置有制动间隙751。
[0074] 如图10所示,制动动子72与第一滚轮41通过齿轮副722相连接。所示齿轮副 722包括大齿轮43和设置于制动动子72右侧的小齿轮721。
[0075] 由于上述大齿轮43上的齿轮齿数明显多于小齿轮721上的齿轮齿数,故具有增速 作用,制动动子72的转速会明显高于第一滚轮41的转速,因此惯性质量块73的惯性力会 有放大的作用;反过来,对摩擦环75产生的摩擦力距也具有放大作用。
[0076] 作为进一步改进,如图9和图11所示,每个惯性质量块73的圆锥底面732与对应 的沟槽723底面上的锥形斜面724之间形成一个锥面副78。
[0077] 如图12所示,上述锥面副78上承受有支反力N、惯性离心力G和制动力F,
[0078] 由于F = G/tana ;故当α〈45°时,也即每个锥面副78与竖直方向所呈的夹角均 小于45°时,F>G,具有力的放大作用。当惯性质量块73经齿轮副722带动,高速旋转时, 惯性质量块73会在惯性离心力G的作用下沿锥面副78向外"甩",压紧弹簧76会被进一步 压紧并与惯性离心力G沿锥面副78产生的水平分力平衡。随着转速的提升,惯性质量块73 的左侧外端面734与摩擦环75的右侧端面接触,产生摩擦阻力,降低下降速度。
[0079] 本实用新型的机器人能够正向安装,也能够反向进行安装。当正向安装使用时,本 申请机器人将具有极强的跨越障碍的能力。当反向安装使用时,本申请的机器人负载能力 强。使用时,使用者可根据实际需要进行选择。
[0080] 机器人正向安装过程如下:
[0081] 如图13和图14所示,即为本申请机器人的正向安装过程,其中,L2为安装过程中 弹簧3的拉伸后长度。由于本申请的支撑板1、连杆2、弹簧3、第一滚轮组4和第二滚轮组 5等部件均位于拉索6的一侧,拉索6的另一侧为开放式,故仅需一位工人,通过施加外力, 将弹簧3的拉伸长度拉长,即可将第一滚轮组4与第二滚轮组5间的间距拉大,从一侧将机 器人安装到拉索6上,或者拆卸下来,操作十分便利;能有效克服现场拆装麻烦、耗时的缺 点。
[0082] 安装完成后的状态,如图15和图16所示,其中,Ll为机器人恢复正常工作状态时 弹簧3的长度。
[0083] 反向安装过程与正向安装过程相同,只是安装时,需将弹簧3放置在下侧,反向安 装后,本实用新型所涉及的机器人负载能力较强。尤其是适合光杆大负载力应用工况。如 图20所示,即为机器人反向安装后的受力分析图。该图20中,以第一滚轮41为支撑中心 及受力分析点,这时,W为负载的重物,F 2为机器人向上的爬升力,Fn为拉索6对第一滚轮 41的支持力,FA支撑板1对第一滚轮41的作用力,β为F k所在直线与力Fn之间夹角。
[0084] 由图20中的受力分析可知,F2= W为固定值,
Figure CN204224986UD00091
'第一滚轮41所能 提供的摩擦力:f = FNu = mi/tan(f3),其中f代表摩擦力,u为摩擦系数。即第一滚轮41 所能产生的摩擦力f与负载重物W成正比。
[0085] 当:f>Fjt,即
Figure CN204224986UD00092
时,当电机功率足够大时,机构理论上的负载能力是无 限大的。此时有:|3〈arctan(u)。
[0086] 当电机功率足够大时,采用现有技术,拉索对第一滚轮41的支持力Fn,也即第一滚 轮41所承受的压力,由弹簧3的预紧力决定,为定值。所以第一滚轮41所能产生的摩擦力f =u *FN同样为定值,即负载力有极限值,必须小于摩擦力f,而本实用新型当β〈arctan(u) 时,第一滚轮41所产生的摩擦力f随负载变化而变化,形成自锁,理论上可承受无限大负 载。基于机构这一特性,该机器人可以携带现有技术无法携带的重物,比如大型检修设备 等,具有很大的应用背景。

Claims (9)

1. 一种斜拉桥拉索检测机器人,其特征在于:包括支撑板、弹黃、与支撑板一端较接的 第一滚轮组、与支撑板中屯、较接的连杆和分别设置于支撑板自由端和连杆自由端的两个第 二滚轮组;其中,所述弹黃的一端与设置有第二滚轮组的连杆相较接,弹黃的另一端与设置 有第一滚轮组的支撑板相较接;所述第一滚轮组包括一个能够旋转的第一滚轮,第一滚轮 的外轮廓为中间细两端粗,能与拉索的圆柱表面相卡合;每个所述第二滚轮组均包括两个 能够同步旋转的第二滚轮,两个第二滚轮之间呈一个V字型夹角;呈V字型夹角的两个第二 滚轮也能与拉索的圆柱表面相卡合。
2. 根据权利要求1所述的斜拉桥拉索检测机器人,其特征在于;还包括设置于支撑板 与第一滚轮组之间且能限制机器人下降速度的动态制动装置,该动态制动装置与第一滚轮 之间通过齿轮副相连接。
3. 根据权利要求2所述的斜拉桥拉索检测机器人,其特征在于;所述动态制动装置包 括与支撑板固定连接且呈圆筒状的制动定子、从制动定子的中屯、轴线穿出且能旋转的轴二 和与轴二穿出端固定连接的制动动子;所述制动动子与第一滚轮通过齿轮副相连接;制动 动子邻近制动定子一侧的外圆周上设置有若干个沟槽,每个沟槽内设置有一个惯性质量 块,每个惯性质量块的内圆弧面与制动动子的沟槽之间形成滑动副;所述制动定子的内腔 中设置有压紧弹黃,该压紧弹黃的一端与制动定子相连接,压紧弹黃的另一端与惯性质量 块相连接;所述制动定子邻近制动动子的一侧固定连接有摩擦环,该摩擦环与每个惯性质 量块的外端面之间均设置有制动间隙。
4. 根据权利要求3所述的斜拉桥拉索检测机器人,其特征在于;每个所述惯性质量块 能与对应的沟槽底面之间形成锥面副。
5. 根据权利要求4所述的斜拉桥拉索检测机器人,其特征在于;每个所述锥面副与竖 直方向所呈的夹角均小于45°。
6. 根据权利要求1或5所述的斜拉桥拉索检测机器人,其特征在于:每个所述第二滚 轮的外周均匀设置有若干个圆柱凸起,每个圆柱凸起的外周又均匀设置有若干条凸凹不平 的条纹。
7. 根据权利要求6所述的斜拉桥拉索检测机器人,其特征在于:所述圆柱凸起有四个。
8. 根据权利要求7所述的斜拉桥拉索检测机器人,其特征在于;所述支撑板上设置有 若干个能与第二滚轮组相较接的第=较接孔。
9. 根据权利要求8所述的斜拉桥拉索检测机器人,其特征在于;所述连杆上设置有若 干个能与第二滚轮组相较接的第四较接孔。
CN201420667709.2U 2014-11-10 2014-11-10 一种斜拉桥拉索检测机器人 Withdrawn - After Issue CN204224986U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420667709.2U CN204224986U (zh) 2014-11-10 2014-11-10 一种斜拉桥拉索检测机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420667709.2U CN204224986U (zh) 2014-11-10 2014-11-10 一种斜拉桥拉索检测机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204224986U true CN204224986U (zh) 2015-03-25

Family

ID=52923102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420667709.2U Withdrawn - After Issue CN204224986U (zh) 2014-11-10 2014-11-10 一种斜拉桥拉索检测机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204224986U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104372737A (zh) * 2014-11-10 2015-02-25 南京邮电大学 一种斜拉桥拉索检测机器人
CN111676813A (zh) * 2020-06-19 2020-09-18 深圳市人工智能与机器人研究院 一种攀爬机器人

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104372737A (zh) * 2014-11-10 2015-02-25 南京邮电大学 一种斜拉桥拉索检测机器人
CN104372737B (zh) * 2014-11-10 2016-08-17 南京邮电大学 一种斜拉桥拉索检测机器人
CN111676813A (zh) * 2020-06-19 2020-09-18 深圳市人工智能与机器人研究院 一种攀爬机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104372737B (zh) 一种斜拉桥拉索检测机器人
CN103194967B (zh) 桥梁缆索的检测系统
CN100563758C (zh) 螺旋线缆索检测机器人
CN201933407U (zh) 缆索检测机器人
CN201437247U (zh) 缆索爬行机器人
CN201161628Y (zh) 螺旋线缆索检测机器人
CN206204783U (zh) 一种轮式缆索检测机器人
CN201883378U (zh) 滚动式缆索机器人
CN201901846U (zh) 爬索机器人
CN104153294B (zh) 爬缆机器人
CN204224986U (zh) 一种斜拉桥拉索检测机器人
CN104369789B (zh) 一种基于复合驱动技术的二自由度拉索机器人
CN102071639A (zh) 滚动式缆索机器人
CN104153293A (zh) 缆索检查机器人
CN206157570U (zh) 带检测系统的轻型碳纤维爬索机器人
CN104153291B (zh) 缆索巡视机器人
CN101973321A (zh) 钩爪抓取式爬壁机器人
CN203700963U (zh) 一种桥梁拉索pvf带智能缠包设备
CN105239504B (zh) 缆索检测机器人
CN206270023U (zh) 一种钢丝绳吊索爬升装置
CN104153290A (zh) 缆索保养机器人
CN1256190A (zh) 电驱动缆索维护机器人
CN201961406U (zh) 基于抓取钩爪的斜拉桥混凝土索塔表面检测机器人
CN201914348U (zh) 钩爪抓取式爬壁机器人
CN206886541U (zh) 施工升降机防坠安全器定点检测复位装备

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model
AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20150325

Effective date of abandoning: 20160817

C25 Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting