CN210525110U - 一种绳索快速攀爬机器人 - Google Patents
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- CN210525110U CN210525110U CN201921283776.3U CN201921283776U CN210525110U CN 210525110 U CN210525110 U CN 210525110U CN 201921283776 U CN201921283776 U CN 201921283776U CN 210525110 U CN210525110 U CN 210525110U
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Abstract
本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，包括缠绕体（2）、驱动轮组件（3）、万向随动轮（4）和主动推杆（5），其中缠绕体（2）前端部位设置有驱动轮组件（3），其中缠绕体（2）中间部位设置有万向随动轮（4），所述缠绕体（2）两端部之间设置有主动推杆（5），其中缠绕体（2）缠绕于杆件绳索物体（1）上。本实用新型利用缠绕体盘旋行进的方式，能够有效跨过绳索或杆类物体上的凸起或凹陷障碍，能够适应多种直径的绳索及具有一定粗糙度的杆件的快速攀爬工作，机器人行进稳定性状态较容易保证，采用盘旋方式，安全系数高，不会产生掉落危险，行进方式便于控制，可完成快速攀爬动作。
Description
技术领域
本实用新型属于绳索结构的攀爬技术领域，尤其涉及一种绳索快速攀爬机器人。
背景技术
随着港珠澳大桥开通运营，作为中国从桥梁大国走向桥梁强国的里程碑之作，该桥被业界誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”，被英媒《卫报》称为“现代世界七大奇迹”之一。斜拉类桥梁因跨度大、造型美观、经济适用等特点被广泛应用，中国的斜拉桥建设速度不断加快，使得一座座宏伟的钢索结构出现在我们周边并且方便我们的出行，然而随着斜拉桥的尺寸一步步增大，关于高空斜拉钢索安全使用及维护检修却成为了一项危险的工作，有关斜拉钢索都是高空作业，靠人工攀爬具有较大的安全隐患，并且劳动强度大，安全可靠性较差。
申请号：201910256434.0，一种基于视觉检测的斜拉桥缆索检测机器人，使用六边形外框架，在三个方向上设置有压紧机构间隔设置在框架板上，上下对称分布，压紧机构从三个方向对缆索压紧；在另外三个方向上间隔设置有轮系滚动装置，轮系机构由驱动电机带动，从三个方向同步攀爬；
现有的爬缆机器人由于本体结构和控制系统复杂难以满足杆件绳索线径变化及桥面与绳索之间倾角的变化，如上201910256434.0一种基于视觉检测的斜拉桥缆索检测机器人，结构冗余复杂，采用六边框型结构，无法攀爬较细或较粗的缆绳杆件，并且机器人行进时需要三个轮系机构同步行进，实际使用时，若因绳索杆件表面缺陷无法形成三轮速度一致，便会对机器人的控制造成一定的难度；
因此，市场上提出一种结构简单，控制方便，能够适应多种直径杆绳，可以快速高效沿直杆或斜拉钢索攀爬并且可携带一定检测设备的攀爬机构是本行业人员亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种绳索快速攀爬机器人及其攀爬方法，克服了现有技术中1：现有的爬缆机器人由于本体结构和控制系统复杂难以满足杆件绳索线径变化及桥面与绳索之间倾角的变化；2：现有的爬缆机器人结构冗余复杂，采用六边框型结构，无法攀爬较细或较粗的缆绳杆件；3：现有的爬缆机器人无法或者不方便携带检测设备等问题。
为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种绳索快速攀爬机器人，包括缠绕体、驱动轮组件、万向随动轮和主动推杆，其中缠绕体前端部位设置有驱动轮组件，其中缠绕体中间部位设置有万向随动轮，所述缠绕体两端部之间设置有主动推杆，其中缠绕体缠绕于杆件绳索物体上。
优选的，所述缠绕体包括缠绕体头部、缠绕体尾部、缠绕体头部转销座和缠绕体尾部转销座，其中缠绕体一端为缠绕体头部，其中缠绕体另一端为缠绕体尾部，所述缠绕体头部设置有缠绕体头部转销座，其中缠绕体尾部设置有缠绕体尾部转销座，所述主动推杆两端分别与缠绕体头部转销座和缠绕体尾部转销座铰接。
优选的，所述缠绕体为由柔性材料缠绕而成的螺旋结构，其中柔性材料选自柔性钢丝，其中缠绕体通过螺旋结构缠绕于杆件绳索物体上并对杆件绳索物体有收紧力，使缠绕体在收紧力的作用下不自然掉落。
优选的，所述缠绕体的长度为30~150cm，其中缠绕体的截面直径为0.5~2cm。
优选的，所述驱动轮组件由驱动轮支架和驱动轮组成，其中驱动轮支架固定于缠绕体靠近缠绕体头部的一侧，所述驱动轮可转动固定于驱动轮支架上，其中驱动轮外接轮毂电机，其中驱动轮与杆件绳索物体的摩擦系数>0.5。
优选的，所述缠绕体中间部位设置有多个万向随动轮，其中多个万向随动轮均匀固定于驱动轮组件与缠绕体尾部之间的缠绕体上，其中万向随动轮与杆件绳索物体的摩擦系数>0.2。
优选的，所述主动推杆为气压杆或液压杆，其中主动推杆的顶部设置有第一转销轴，其中主动推杆的尾部设置有第二转销轴，所述第一转销轴与缠绕体头部转销座铰接，其中第二转销轴与缠绕体尾部转销座铰接。
优选的，所述缠绕体上还设置有设备固定箱，其中设备固定箱固定于驱动轮组件和万向随动轮之间的缠绕体上。
相对于现有技术，本实用新型的优点在于：
（1）本实用新型利用缠绕体盘旋行进的方式，能够有效跨过绳索或杆类物体上的凸起或凹陷障碍，能够适应多种直径的绳索及具有一定粗糙度的杆件的快速攀爬工作，机器人行进稳定性状态较容易保证，采用盘旋方式，安全系数高，不会产生掉落危险，行进方式便于控制，可完成快速攀爬动作，是一种能够快速有效地攀爬在常见绳索杆类物体上的机器人，省去人力提高安全效益且易操控与制作，经济效益较高，并且可以作为某种探测设备的行动基座，完成对有关绳索或杆件的检测、检修、信息工具的传递工作；
（2）本实用新型缠绕体两端部之间设置有主动推杆，主动推杆可以伸长缩短用来补足缠绕体对所要攀爬杆件绳索物体的抓紧力，并且能够满足携带探测检修设备工具时需要较大抓紧力的情形；缠绕体前端部位安装驱动轮组件，单个驱动轮组件提供动力使机器人可以沿欲攀爬杆件绳索物体按照螺旋轨迹快速前进；缠绕体中间安装有一个或多个万向随动轮，万向随动轮用来适应缠绕体中部对欲攀爬绳索的抓紧能力；
（3）本实用新型使用单个驱动轮完成机器人的动力驱动，控制简单，结构简单，易于实现，动作响应快速，行动敏捷，综合效益高，适于推广，使用螺旋抓取方式，能够保证机器人安全可靠的附着在钢索绳索及杆状物体上，可以保证经济性又能便于拆装及维护，整个控制过程简单、便捷、可靠，是一种可以广泛适用于多种钢索绳索及杆状物体的攀爬工具，有效提高了机器人对杆件绳索物体攀爬的安全性与可靠性，具有很好的实用价值和推广价值。
附图说明
图1、本实用新型一种绳索快速攀爬机器人主视结构示意图；
图2、本实用新型一种绳索快速攀爬机器人右视结构示意图；
图3、本实用新型一种绳索快速攀爬机器人左视结构示意图。
附图标记说明
1-杆件绳索物体，2-缠绕体，3-驱动轮组件，4-万向随动轮，5-主动推杆；
21-缠绕体头部，22-缠绕体尾部，211-缠绕体头部转销座，221-缠绕体尾部转销座；
31-驱动轮支架，32-驱动轮；
51-第一转销轴，52-第二转销轴。
具体实施方式
下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
本实用新型所述万向随动轮、主动推杆均为现有技术。
实施例1
如图1~3所示，本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体2、驱动轮组件3、万向随动轮4和主动推杆5，其中缠绕体2前端部位设置有驱动轮组件3，其中缠绕体2中间部位设置有万向随动轮4，所述缠绕体2两端部之间设置有主动推杆5，其中缠绕体2缠绕于杆件绳索物体1上。
实施例2
如图1~3所示，本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体2、驱动轮组件3、万向随动轮4和主动推杆5，其中缠绕体2前端部位设置有驱动轮组件3，其中缠绕体2中间部位设置有万向随动轮4，所述缠绕体2两端部之间设置有主动推杆5，其中缠绕体2缠绕于杆件绳索物体1上。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2包括缠绕体头部21、缠绕体尾部22、缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221，其中缠绕体2一端为缠绕体头部21，其中缠绕体2另一端为缠绕体尾部22，所述缠绕体头部21设置有缠绕体头部转销座211，其中缠绕体尾部22设置有缠绕体尾部转销座221，所述主动推杆5两端分别与缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221铰接。
实施例3
如图1~3所示，本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体2、驱动轮组件3、万向随动轮4和主动推杆5，其中缠绕体2前端部位设置有驱动轮组件3，其中缠绕体2中间部位设置有万向随动轮4，所述缠绕体2两端部之间设置有主动推杆5，其中缠绕体2缠绕于杆件绳索物体1上。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2包括缠绕体头部21、缠绕体尾部22、缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221，其中缠绕体2一端为缠绕体头部21，其中缠绕体2另一端为缠绕体尾部22，所述缠绕体头部21设置有缠绕体头部转销座211，其中缠绕体尾部22设置有缠绕体尾部转销座221，所述主动推杆5两端分别与缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221铰接。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2为由柔性材料缠绕而成的螺旋结构，其中柔性材料选自柔性钢丝，其中缠绕体2通过螺旋结构缠绕于杆件绳索物体1上并对杆件绳索物体1有收紧力，使缠绕体2在收紧力的作用下不自然掉落。
实施例4
如图1~3所示，本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体2、驱动轮组件3、万向随动轮4和主动推杆5，其中缠绕体2前端部位设置有驱动轮组件3，其中缠绕体2中间部位设置有万向随动轮4，所述缠绕体2两端部之间设置有主动推杆5，其中缠绕体2缠绕于杆件绳索物体1上。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2包括缠绕体头部21、缠绕体尾部22、缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221，其中缠绕体2一端为缠绕体头部21，其中缠绕体2另一端为缠绕体尾部22，所述缠绕体头部21设置有缠绕体头部转销座211，其中缠绕体尾部22设置有缠绕体尾部转销座221，所述主动推杆5两端分别与缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221铰接。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2为由柔性材料缠绕而成的螺旋结构，其中柔性材料选自柔性钢丝，其中缠绕体2通过螺旋结构缠绕于杆件绳索物体1上并对杆件绳索物体1有收紧力，使缠绕体2在收紧力的作用下不自然掉落。
优选的，所述缠绕体2的长度为30~150cm，其中缠绕体2的截面直径为0.5~2cm。
实施例5
如图1~3所示，本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体2、驱动轮组件3、万向随动轮4和主动推杆5，其中缠绕体2前端部位设置有驱动轮组件3，其中缠绕体2中间部位设置有万向随动轮4，所述缠绕体2两端部之间设置有主动推杆5，其中缠绕体2缠绕于杆件绳索物体1上。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2包括缠绕体头部21、缠绕体尾部22、缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221，其中缠绕体2一端为缠绕体头部21，其中缠绕体2另一端为缠绕体尾部22，所述缠绕体头部21设置有缠绕体头部转销座211，其中缠绕体尾部22设置有缠绕体尾部转销座221，所述主动推杆5两端分别与缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221铰接。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2为由柔性材料缠绕而成的螺旋结构，其中柔性材料选自柔性钢丝，其中缠绕体2通过螺旋结构缠绕于杆件绳索物体1上并对杆件绳索物体1有收紧力，使缠绕体2在收紧力的作用下不自然掉落。
优选的，所述缠绕体2的长度为30~150cm，其中缠绕体2的截面直径为0.5~2cm。
优选的，如图1~3所示，所述驱动轮组件3由驱动轮支架31和驱动轮32组成，其中驱动轮支架31固定于缠绕体2靠近缠绕体头部21的一侧，所述驱动轮32可转动固定于驱动轮支架31上，其中驱动轮32外接轮毂电机，其中驱动轮32与杆件绳索物体1的摩擦系数>0.5。
实施例6
如图1~3所示，本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体2、驱动轮组件3、万向随动轮4和主动推杆5，其中缠绕体2前端部位设置有驱动轮组件3，其中缠绕体2中间部位设置有万向随动轮4，所述缠绕体2两端部之间设置有主动推杆5，其中缠绕体2缠绕于杆件绳索物体1上。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2包括缠绕体头部21、缠绕体尾部22、缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221，其中缠绕体2一端为缠绕体头部21，其中缠绕体2另一端为缠绕体尾部22，所述缠绕体头部21设置有缠绕体头部转销座211，其中缠绕体尾部22设置有缠绕体尾部转销座221，所述主动推杆5两端分别与缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221铰接。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2为由柔性材料缠绕而成的螺旋结构，其中柔性材料选自柔性钢丝，其中缠绕体2通过螺旋结构缠绕于杆件绳索物体1上并对杆件绳索物体1有收紧力，使缠绕体2在收紧力的作用下不自然掉落。
优选的，所述缠绕体2的长度为30~150cm，其中缠绕体2的截面直径为0.5~2cm。
优选的，如图1~3所示，所述驱动轮组件3由驱动轮支架31和驱动轮32组成，其中驱动轮支架31固定于缠绕体2靠近缠绕体头部21的一侧，所述驱动轮32可转动固定于驱动轮支架31上，其中驱动轮32外接轮毂电机，其中驱动轮32与杆件绳索物体1的摩擦系数>0.5。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2中间部位设置有多个万向随动轮4，其中多个万向随动轮4均匀固定于驱动轮组件3与缠绕体尾部22之间的缠绕体2上，其中万向随动轮4与杆件绳索物体1的摩擦系数>0.2。
实施例7
如图1~3所示，本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体2、驱动轮组件3、万向随动轮4和主动推杆5，其中缠绕体2前端部位设置有驱动轮组件3，其中缠绕体2中间部位设置有万向随动轮4，所述缠绕体2两端部之间设置有主动推杆5，其中缠绕体2缠绕于杆件绳索物体1上。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2包括缠绕体头部21、缠绕体尾部22、缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221，其中缠绕体2一端为缠绕体头部21，其中缠绕体2另一端为缠绕体尾部22，所述缠绕体头部21设置有缠绕体头部转销座211，其中缠绕体尾部22设置有缠绕体尾部转销座221，所述主动推杆5两端分别与缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221铰接。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2为由柔性材料缠绕而成的螺旋结构，其中柔性材料选自柔性钢丝，其中缠绕体2通过螺旋结构缠绕于杆件绳索物体1上并对杆件绳索物体1有收紧力，使缠绕体2在收紧力的作用下不自然掉落。
优选的，所述缠绕体2的长度为30~150cm，其中缠绕体2的截面直径为0.5~2cm。
优选的，如图1~3所示，所述驱动轮组件3由驱动轮支架31和驱动轮32组成，其中驱动轮支架31固定于缠绕体2靠近缠绕体头部21的一侧，所述驱动轮32可转动固定于驱动轮支架31上，其中驱动轮32外接轮毂电机，其中驱动轮32与杆件绳索物体1的摩擦系数>0.5。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2中间部位设置有多个万向随动轮4，其中多个万向随动轮4均匀固定于驱动轮组件3与缠绕体尾部22之间的缠绕体2上，其中万向随动轮4与杆件绳索物体1的摩擦系数>0.2。
优选的，如图1~3所示，所述主动推杆5为气压杆或液压杆，其中主动推杆5的顶部设置有第一转销轴51，其中主动推杆5的尾部设置有第二转销轴52，所述第一转销轴51与缠绕体头部转销座211铰接，其中第二转销轴52与缠绕体尾部转销座221铰接。
实施例8
如图1~3所示，本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体2、驱动轮组件3、万向随动轮4和主动推杆5，其中缠绕体2前端部位设置有驱动轮组件3，其中缠绕体2中间部位设置有万向随动轮4，所述缠绕体2两端部之间设置有主动推杆5，其中缠绕体2缠绕于杆件绳索物体1上。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2包括缠绕体头部21、缠绕体尾部22、缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221，其中缠绕体2一端为缠绕体头部21，其中缠绕体2另一端为缠绕体尾部22，所述缠绕体头部21设置有缠绕体头部转销座211，其中缠绕体尾部22设置有缠绕体尾部转销座221，所述主动推杆5两端分别与缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221铰接。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2为由柔性材料缠绕而成的螺旋结构，其中柔性材料选自柔性钢丝，其中缠绕体2通过螺旋结构缠绕于杆件绳索物体1上并对杆件绳索物体1有收紧力，使缠绕体2在收紧力的作用下不自然掉落。
优选的，所述缠绕体2的长度为30~150cm，其中缠绕体2的截面直径为0.5~2cm。
优选的，如图1~3所示，所述驱动轮组件3由驱动轮支架31和驱动轮32组成，其中驱动轮支架31固定于缠绕体2靠近缠绕体头部21的一侧，所述驱动轮32可转动固定于驱动轮支架31上，其中驱动轮32外接轮毂电机，其中驱动轮32与杆件绳索物体1的摩擦系数>0.5。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2中间部位设置有多个万向随动轮4，其中多个万向随动轮4均匀固定于驱动轮组件3与缠绕体尾部22之间的缠绕体2上，其中万向随动轮4与杆件绳索物体1的摩擦系数>0.2。
优选的，如图1~3所示，所述主动推杆5为气压杆或液压杆，其中主动推杆5的顶部设置有第一转销轴51，其中主动推杆5的尾部设置有第二转销轴52，所述第一转销轴51与缠绕体头部转销座211铰接，其中第二转销轴52与缠绕体尾部转销座221铰接。
优选的，所述缠绕体2上还设置有设备固定箱，其中设备固定箱固定于驱动轮组件3和万向随动轮4之间的缠绕体2上。
实施例9
如图1~3所示，本实用新型公开了一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体2、驱动轮组件3、万向随动轮4和主动推杆5，其中缠绕体2前端部位设置有驱动轮组件3，其中缠绕体2中间部位设置有万向随动轮4，所述缠绕体2两端部之间设置有主动推杆5，其中缠绕体2缠绕于杆件绳索物体1上。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2包括缠绕体头部21、缠绕体尾部22、缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221，其中缠绕体2一端为缠绕体头部21，其中缠绕体2另一端为缠绕体尾部22，所述缠绕体头部21设置有缠绕体头部转销座211，其中缠绕体尾部22设置有缠绕体尾部转销座221，所述主动推杆5两端分别与缠绕体头部转销座211和缠绕体尾部转销座221铰接。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2为由柔性材料缠绕而成的螺旋结构，其中柔性材料选自柔性钢丝，其中缠绕体2通过螺旋结构缠绕于杆件绳索物体1上并对杆件绳索物体1有收紧力，使缠绕体2在收紧力的作用下不自然掉落。
优选的，所述缠绕体2的长度为30~150cm，其中缠绕体2的截面直径为0.5~2cm。
优选的，如图1~3所示，所述驱动轮组件3由驱动轮支架31和驱动轮32组成，其中驱动轮支架31固定于缠绕体2靠近缠绕体头部21的一侧，所述驱动轮32可转动固定于驱动轮支架31上，其中驱动轮32外接轮毂电机，其中驱动轮32与杆件绳索物体1的摩擦系数>0.5。
优选的，如图1~3所示，所述缠绕体2中间部位设置有多个万向随动轮4，其中多个万向随动轮4均匀固定于驱动轮组件3与缠绕体尾部22之间的缠绕体2上，其中万向随动轮4与杆件绳索物体1的摩擦系数>0.2。
优选的，如图1~3所示，所述主动推杆5为气压杆或液压杆，其中主动推杆5的顶部设置有第一转销轴51，其中主动推杆5的尾部设置有第二转销轴52，所述第一转销轴51与缠绕体头部转销座211铰接，其中第二转销轴52与缠绕体尾部转销座221铰接。
优选的，所述缠绕体2上还设置有设备固定箱，其中设备固定箱固定于驱动轮组件3和万向随动轮4之间的缠绕体2上。
优选的，一种如上任一项所述的绳索快速攀爬机器人的攀爬方法，包括以下步骤：
步骤1）先打开主动推杆5顶部与缠绕体2头部之间的连接，将缠绕体2缠绕在所欲攀爬的杆件绳索物体1底部；
步骤2）复合主动推杆5顶部与缠绕体2头部之间的连接，将设备固定在缠绕体2上，根据机器人重量、其携带设备的重量、缠绕体2对所欲攀爬的杆件绳索物体1的抓紧力调节主动推杆5的伸缩量，以满足缠绕并不对驱动轮组件3造成较大负荷；
步骤3）启动驱动轮组件3，驱动轮组件3沿杆件绳索物体1行走，带动机器人螺旋状向上攀爬；
步骤4）缠绕体2中部的万向随动轮4沿机器人的螺旋上升方向摆动，其仍紧贴欲攀爬的杆件绳索物体1，并辅助缠绕体2对欲攀爬的杆件绳索物体1进行缠绕；
步骤5）机器人攀爬至目的地，驱动轮组件3停止驱动，进行机器人的其他相关作业。
所述缠绕体2能够对所要攀爬的杆件绳索物体1有一定的收紧能力，可以让缠绕体2在收紧力的作用下不自然掉落，其长度满足可环绕一般所需攀爬物体。
所述驱动轮32与所攀爬的杆件绳索物体1具有较高的摩擦系数。
所述万向随动轮4为万向轮结构，在前进时受到外力后会自由摆动一定的角度，使其轮的转动方向与机器人的行进方向一致。
所述主动推杆5尾部的第二转销轴52与绕体尾部转销座221安装成铰链结构，可以自由转动；所述主动推杆5头部的第一转销轴51与缠绕体头部转销座211安装成铰链结构，可以自由转动。
本实用新型机器人控制可使用较为常见的单片机或者舵机控制板，较为简单并且门槛低，机器人行进稳定性状态较容易保证。
所述杆件绳索物体1中的杆件物体具有硬度，机器人上的驱动轮32由于摩擦力可以在其上面螺旋盘旋向上，所述绳索物体属于刚性绳索，在机器人的缠绕体2开始准备盘旋时，绳索物体不会跟随旋转。
本实用新型的工作原理如下：
如图1~3所示，本实用新型提供了一种绳索快速攀爬机器人，包括缠绕体2，所述缠绕体2为螺旋盘旋形状，由柔性材料制成，所述缠绕体2前端部位安装驱动轮组件3，缠绕体2中间安装一个或多个万向随动轮4，所述驱动轮组件3提供动力使机器人可以沿欲攀爬杆件绳索物体1螺旋轨迹快速前进，所述万向随动轮4用来适应缠绕体2中部对欲攀爬杆件绳索物体1的抓紧能力，所述缠绕体2头部与尾部之间设置可主动伸缩的主动推杆5，所述主动推杆5用于调节机器人对欲攀爬杆件绳索物体1的抓取效果，并且能够满足本实用新型携带探测检修设备工具时需要较大抓紧力的情形，起到安全作用，本实用新型使用单个驱动轮32完成机器人的动力驱动，控制简单，结构简单，使用螺旋抓取方式，能够保证机器人安全可靠的附着在绳索上，可以保证经济性又能便于拆装及维护，本实用新型整个使用过程简单、便捷、可靠，广泛适用多种绳索及杆状物体，成本较低，具有很好的实用价值和推广价值。
本实用新型利用缠绕体盘旋行进的方式，能够有效跨过绳索或杆类物体上的凸起或凹陷障碍，能够适应多种直径的绳索及具有一定粗糙度的杆件的快速攀爬工作，机器人行进稳定性状态较容易保证，采用盘旋方式，安全系数高，不会产生掉落危险，行进方式便于控制，可完成快速攀爬动作，是一种能够快速有效地攀爬在常见绳索杆类物体上的机器人，省去人力提高安全效益且易操控与制作，经济效益较高，并且可以作为某种探测设备的行动基座，完成对有关绳索或杆件的检测、检修、信息工具的传递工作。
本实用新型缠绕体两端部之间设置有主动推杆，主动推杆可以伸长缩短用来补足缠绕体对所要攀爬杆件绳索物体的抓紧力，并且能够满足携带探测检修设备工具时需要较大抓紧力的情形；缠绕体前端部位安装驱动轮组件，单个驱动轮组件提供动力使机器人可以沿欲攀爬杆件绳索物体按照螺旋轨迹快速前进；缠绕体中间安装有一个或多个万向随动轮，万向随动轮用来适应缠绕体中部对欲攀爬绳索的抓紧能力。
上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
Claims (8)
1.一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：包括缠绕体（2）、驱动轮组件（3）、万向随动轮（4）和主动推杆（5），其中缠绕体（2）前端部位设置有驱动轮组件（3），其中缠绕体（2）中间部位设置有万向随动轮（4），所述缠绕体（2）两端部之间设置有主动推杆（5），其中缠绕体（2）缠绕于杆件绳索物体（1）上。
2.根据权利要求1所述的一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：所述缠绕体（2）包括缠绕体头部（21）、缠绕体尾部（22）、缠绕体头部转销座（211）和缠绕体尾部转销座（221），其中缠绕体（2）一端为缠绕体头部（21），其中缠绕体（2）另一端为缠绕体尾部（22），所述缠绕体头部（21）设置有缠绕体头部转销座（211），其中缠绕体尾部（22）设置有缠绕体尾部转销座（221），所述主动推杆（5）两端分别与缠绕体头部转销座（211）和缠绕体尾部转销座（221）铰接。
3.根据权利要求2所述的一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：所述缠绕体（2）为由柔性材料缠绕而成的螺旋结构，其中柔性材料选自柔性钢丝，其中缠绕体（2）通过螺旋结构缠绕于杆件绳索物体（1）上并对杆件绳索物体（1）有收紧力，使缠绕体（2）在收紧力的作用下不自然掉落。
4.根据权利要求3所述的一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：所述缠绕体（2）的长度为30~150cm，其中缠绕体（2）的截面直径为0.5~2cm。
5.根据权利要求2所述的一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：所述驱动轮组件（3）由驱动轮支架（31）和驱动轮（32）组成，其中驱动轮支架（31）固定于缠绕体（2）靠近缠绕体头部（21）的一侧，所述驱动轮（32）可转动固定于驱动轮支架（31）上，其中驱动轮（32）外接轮毂电机，其中驱动轮（32）与杆件绳索物体（1）的摩擦系数>0.5。
6.根据权利要求2所述的一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：所述缠绕体（2）中间部位设置有多个万向随动轮（4），其中多个万向随动轮（4）均匀固定于驱动轮组件（3）与缠绕体尾部（22）之间的缠绕体（2）上，其中万向随动轮（4）与杆件绳索物体（1）的摩擦系数>0.2。
7.根据权利要求2所述的一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：所述主动推杆（5）为气压杆或液压杆，其中主动推杆（5）的顶部设置有第一转销轴（51），其中主动推杆（5）的尾部设置有第二转销轴（52），所述第一转销轴（51）与缠绕体头部转销座（211）铰接，其中第二转销轴（52）与缠绕体尾部转销座（221）铰接。
8.根据权利要求7所述的一种绳索快速攀爬机器人，其特征在于：所述缠绕体（2）上还设置有设备固定箱，其中设备固定箱固定于驱动轮组件（3）和万向随动轮（4）之间的缠绕体（2）上。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110480649A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-22 | 上海远通路桥工程有限公司 | 一种绳索快速攀爬机器人及其攀爬方法 |
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2019
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Cited By (2)
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| CN110480649B (zh) * | 2019-08-09 | 2024-08-09 | 上海远通路桥工程有限公司 | 一种绳索快速攀爬机器人及其攀爬方法 |
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