CN206703032U - 一种双层并联爬杆机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双层并联爬杆机器人，它主要由锁紧环、直线运动机构组成；该机器人的结构左右对称。锁紧环的两端分别通过销轴连接在直线运动机构上。第一直线运动机构中，电机由螺栓连接在固定平台上；导轨两端通过过盈连接固定在固定平台和导向板上；丝杠上端通过联轴器与电机相连，下端与螺母配合，螺母另一端通过球副与中间固定平台相连。第二直线运动机构中，电机与固定平台由螺栓连接；丝杠一端通过联轴器与电机相连，另一端通过球副与中间固定平台相连；导轨两端通过过盈连接固定在固定平台上；丝杠和导轨都穿过滑台，丝杠带动滑台沿导轨升降。本实用新型能够改善现存爬杆机器人运动过程不稳定，承载能力差的缺点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域，具体是一种双层并联爬杆机器人。
背景技术
随着我国经济建设不断发展，科学技术水平日益提高，我们身边出现了越来越多的杆件机构。生活中的路灯杆、电线杆、风电塔杆等设施经常需要检测、清洁。目前，在我国，这种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、稳定的爬杆机器人代替人工进行这种爬杆类的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，按其爬杆形式分为滚轮式爬杆机器人和尺蠖式爬杆机器人。滚轮式爬杆机器人控制过程较为繁琐，故障后不能保持当前姿态，承载能力有限；目前存在的尺蠖式爬杆机器人虽然结构简单，容易控制，能够爬杆，但是承载能力有限，稳定性不够，较难完成爬杆作业的任务。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的爬杆机器人故障后不能保持当前姿态，运动过程不稳定以及承载能力有限等问题，设计一种故障后能够保持当前姿态，运动过程稳定并且有一定承载能力的一种双层并联爬杆机器人。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双层并联爬杆机器人，它主要由第一锁紧环、第一直线运动机构、第三直线运动机构、第三锁紧环、第四直线运动机构、第二锁紧环、第二直线运动机构组成。其中，第一锁紧环的两端分别通过销轴连接在第一直线运动机构和第二直线运动机构的第一固定平台上；第二锁紧环的两端分别通过销轴连接在第三直线运动机构和第四直线运动机构的滑台上；第三锁紧环的两端分别通过销轴连接在第三直线运动机构和第四直线运动机构的第二固定平台上。
进一步地，如图2，第一直线运动机构和第二直线运动机构尺寸、结构相同；都是由第一步进电机、第一固定平台、联轴器、第一导轨、第一丝杠、螺母固定板、螺母和导向板组成。其中，第一步进电机和第一固定平台由四个螺栓固定连接；第一导轨两端通过过盈连接分别固定在第一固定平台和导向板上；第一丝杠上端通过联轴器与第一步进电机相连，第一丝杠下端与螺母配合；螺母固定板的两端穿过第一导轨，螺母穿过导向板并与第一丝杠配合，螺母的另一端通过球副与中间固定平台相连。第一步进电机转动带动第一丝杠旋转，第一丝杠与螺母配合，从而使得第一固定平台可以相对于螺母升降。
进一步地，如图3，第三直线运动机构和第四直线运动机构尺寸和结构相同；都是由第二步进电机、第二固定平台、联轴器、第二导轨、第二丝杠、滑台和中间固定平台组成。其中，第二步进电机与第二固定平台由四个螺栓固定连接；第二丝杠一端通过联轴器与第二步进电机相连，第二丝杠另一端通过球副与中间固定平台相连；第二导轨两端通过过盈连接分别固定在第二固定平台和中间固定平台上，其中第二丝杠和第二导轨都穿过滑台，第二丝杠旋转带动滑台沿导轨升降。
初始状态时，第一锁紧环、第二锁紧环和第三锁紧环与爬杆之间处于自锁状态；当步进电机正转时，第二锁紧环处于自锁状态，第一锁紧环和第三锁紧环解除自锁且向上运动，运动一段距离后第一锁紧环和第三锁紧环锁紧。当步进电机反转时，第一锁紧环和第三锁紧环处于自锁状态，第二锁紧环解除自锁且向上运动，运动一段距离后第二锁紧环锁紧。
本实用新型的有益效果是，本实用新型所提供的一种双层并联爬杆机器人运动过程稳定、故障后能够保持当前姿态，能够改善承载能力差的缺点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型一种双层并联爬杆机器人的结构示意图。
图2是本实用新型第一直线运动装置的结构示意图。
图3是本实用新型第三直线运动装置的结构示意图。
图中1、第一锁紧环；2、第一直线运动机构；3、第三直线运动机构；4、第三锁紧环；5、第四直线运动机构；6、第二锁紧环；7、第二直线运动机构；8、销轴；11、右环扣；12、左环扣；13、调节孔；21、第一步进电机；22、第一固定平台；23、螺母固定板；24、螺母；25、导向板；26、第一丝杠；27、第一导轨；31、中间固定平台；32、滑台；33、第二固定平台；34、第二步进电机；35、联轴器；36、第二导轨；37、第二丝杠
具体实施方式
在图1至图3中，一种双层并联爬杆机器人，主要由第一锁紧环1、第一直线运动机构2、第三直线运动机构3、第三锁紧环4、第四直线运动机构5、第二锁紧环6、第二直线运动机构7组成。其中，第一锁紧环1的两端分别通过销轴8连接在第一直线运动机构2和第二直线运动机构7的第一固定平台22上；第二锁紧环6的两端分别通过销轴8连接在第三直线运动机构3和第四直线运动机构5的滑台32上；第三锁紧环4的两端分别通过销轴8连接在第三直线运动机构3和第四直线运动机构5的第二固定平台33上。
进一步地，如图2，第一直线运动机构2和第二直线运动机构7尺寸、结构相同；都是由第一步进电机21、第一固定平台22、联轴器35、第一导轨27、第一丝杠26、螺母固定板23、螺母24和导向板25组成。其中，第一步进电机21和第一固定平台22由四个螺栓固定连接；第一导轨27两端通过过盈连接分别固定在第一固定平台22和导向板25上；第一丝杠26上端通过联轴器35与第一步进电机21相连，第一丝杠26下端与螺母24配合；螺母固定板23的两端穿过第一导轨27，螺母24穿过导向板25并与第一丝杠26配合，螺母24的另一端通过球副与中间固定平台31相连。第一步进电机21转动带动第一丝杠26旋转，第一丝杠26与螺母24配合，从而使得第一固定平台22可以相对于螺母24升降。
进一步地，如图3，第三直线运动机构3和第四直线运动机构5尺寸和结构相同；都是由第二步进电机34、第二固定平台33、联轴器35、第二导轨36、第二丝杠37、滑台32和中间固定平台31组成。其中，第二步进电机34与第二固定平台33由四个螺栓固定连接；第二丝杠37一端通过联轴器35与第二步进电机34相连，第二丝杠37另一端通过球副与中间固定平台31相连；第二导轨36两端通过过盈连接分别固定在第二固定平台33和中间固定平台31上，其中第二丝杠37和第二导轨36都穿过滑台32，第二丝杠37旋转带动滑台32沿第二导轨36升降。
进一步地，第一锁紧环1、第二锁紧环6和第三锁紧环4尺寸、结构相同；都是由左环扣12、右环扣11用螺栓连接而成；左环扣12、右环扣11的两边各有五个调节孔13，通过调节孔13调节第一锁紧环1、第二锁紧环6和第三锁紧环4的直径。
初始状态时，第一锁紧环1、第二锁紧环6和第三锁紧环4与爬杆之间都处于自锁状态；当第一步进电机21和第二步进电机34正转时，第二锁紧环6的左端受到第四直线运动机构5的推力，右端受到第三直线运动机构3的拉力，使第二锁紧环6锁紧在爬杆上；此时，第三锁紧环4的两端分别受到第四直线运动机构5和第三直线运动机构3向上的拉力，第一锁紧环1的两端分别受到第一直线运动机构2和第二直线运动机构7的推力，因此，第三锁紧环4和第一锁紧环1同时向上运动一段距离后锁紧。同理，当第一步进电机21和第二步进电机34反转时，第一锁紧环1和第三锁紧环4锁紧，第二锁紧环6向上运动；此时一个完整的运动过程就完成了。
Claims (4)
1.一种双层并联爬杆机器人，它主要由第一锁紧环(1)、第一直线运动机构(2)、第三直线运动机构(3)、第三锁紧环(4)、第四直线运动机构(5)、第二锁紧环(6)、第二直线运动机构(7)组成；其中，第一锁紧环(1)的两端分别通过销轴(8)连接在第一直线运动机构(2)和第二直线运动机构(7)的第一固定平台(22)上；第二锁紧环(6)的两端分别通过销轴(8)连接在第三直线运动机构(3)和第四直线运动机构(5)的滑台(32)上；第三锁紧环(4)的两端分别通过销轴(8)连接在第三直线运动机构(3)和第四直线运动机构(5)的第二固定平台(33)上。
2.根据权利要求1所述的一种双层并联爬杆机器人，其特征在于，第一直线运动机构(2)和第二直线运动机构(7)尺寸、结构相同；都是由第一步进电机(21)、第一固定平台(22)、联轴器(35)、第一导轨(27)、第一丝杠(26)、螺母固定板(23)、螺母(24)和导向板(25)组成；其中，第一步进电机(21)和第一固定平台(22)由四个螺栓固定连接；第一导轨(27)两端通过过盈连接分别固定在第一固定平台(22)和导向板(25)上；第一丝杠(26)上端通过联轴器(35)与第一步进电机(21)相连，第一丝杠(26)下端与螺母(24)配合；螺母固定板(23)的两端穿过第一导轨(27)，螺母(24)穿过导向板(25)并与第一丝杠(26)配合，螺母(24)的另一端通过球副与中间固定平台(31)相连；第一步进电机(21)转动带动第一丝杠(26)旋转，第一丝杠(26)与螺母(24)配合，从而使得第一固定平台(22)可以相对于螺母(24)升降。
3.根据权利要求1所述的一种双层并联爬杆机器人，其特征在于，第三直线运动机构(3)和第四直线运动机构(5)尺寸和结构相同；都是由第二步进电机(34)、第二固定平台(33)、联轴器(35)、第二导轨(36)、第二丝杠(37)、滑台(32)和中间固定平台(31)组成；其中，第二步进电机(34)与第二固定平台(33)由四个螺栓固定连接；第二丝杠(37)一端通过联轴器(35)与第二步进电机(34)相连，第二丝杠(37)另一端通过球副与中间固定平台(31)相连；第二导轨(36)两端通过过盈连接分别固定在第二固定平台(33)和中间固定平台(31)上，其中第二丝杠(37)和第二导轨(36)都穿过滑台(32)，第二丝杠(37)旋转带动滑台(32)沿第二导轨(36)升降。
4.根据权利要求1所述的一种双层并联爬杆机器人，其特征在于，第一锁紧环(1)、第二锁紧环(6)和第三锁紧环(4)尺寸、结构相同，都是由左环扣(12)、右环扣(11)用螺栓连接而成，左环扣(12)、右环扣(11)的两边各有五个调节孔(13)，通过调节孔(13)调节第一锁紧环(1)、第二锁紧环(6)和第三锁紧环(4)的直径。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108340983A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-07-31 | 三峡大学 | 用于核电管道检测维护的攀爬机器人及操作方法 |
| CN115257932A (zh) * | 2022-07-16 | 2022-11-01 | 国网宁夏电力有限公司银川供电公司 | 电线杆登杆机器人 |
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2017
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| CN115257932A (zh) * | 2022-07-16 | 2022-11-01 | 国网宁夏电力有限公司银川供电公司 | 电线杆登杆机器人 |
| CN115257932B (zh) * | 2022-07-16 | 2023-10-27 | 国网宁夏电力有限公司银川供电公司 | 电线杆登杆机器人 |
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