CN214924444U - 一种远程智能爬杆机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程智能爬杆机器人，包括骨架、运绳装置、校准模块，所述骨架卡扣于旗杆上，所述运绳装置设置于所述骨架的上部，所述校准模块设置于所述运绳装置上，所述运绳装置卡住绳子的一端，所述骨架的上方设置有主驱动装置，由所述主驱动装置驱动所述骨架沿旗杆爬行，使其带动所述运绳装置将绳子移动到指定的位置，所述骨架的中部设置有转向装置，通过所述校准模块参照绳子所在位置，由所述转向装置驱动所述骨架转向，使其带动运绳装置将绳子移动至目标位置，并由运绳装置带动绳子进行穿线。本实用新型具有爬杆功能，能到达高空进行作业；且安装有摄像头，能将实况同步传递到手机，电脑等电子设备中根据情况进行远程操控，方便操作。

Description

一种远程智能爬杆机器人

技术领域

本实用新型涉及旗杆换绳的技术领域，特别涉及一种远程智能爬杆机器人。

背景技术

众所周知，高空作业是一项危险的工作，单纯用人力，不仅易发安全事故，而且对工人们的生命财产安全造成严重威胁。高空作业对于工人们的身体素质要求也比较高，在劳动素质方面需要具备一定的专业知识。因此，高空作业非常需要有更加方便的机器来进行替换，改变现状

升国旗、奏国歌是每个周一必不可少的风景，然而经历风吹日晒的旗杆升旗线势必会随着时间之久而有所磨损，且由于旗杆经常暴露在空气和雨水中，时间一长就会发生不同程度的生锈，因而需要定期对旗杆升旗线进行更换；由于绳子材质的不同，有时会出现旗杆升旗线断掉的情况。但传统的旗杆换线方式需要耗费的人力和物力比较大，性价比不高，显然无法达到高效率低风险的效果，而且成本也较高。考虑到这些问题，本机器采用了全新的方式，灵活地将旗杆换线变成一项高效安全低成本的工作。。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种远程智能爬杆机器人，本机器具有爬杆功能，能到达高空进行作业，其上还安装有摄像头，能将实况同步传递到手机，电脑等电子设备中，操作者可根据情况进行远程操控，方便操作。

为达到上述目的，本实用新型公开了一种远程智能爬杆机器人，包括骨架、运绳装置、校准模块，所述骨架卡扣于旗杆上，所述运绳装置设置于所述骨架的上部，所述校准模块设置于所述运绳装置上，所述运绳装置卡住绳子的一端，所述骨架的上方设置有主驱动装置，由所述主驱动装置驱动所述骨架沿旗杆爬行，使其带动所述运绳装置将绳子移动到指定的位置，所述骨架的中部设置有转向装置，通过所述校准模块参照绳子当前所在位置，由所述转向装置驱动所述骨架转向，使其带动所述运绳装置将绳子移动至目标位置，由所述运绳装置带动绳子进行穿线。

优选地，所述主驱动装置包括多个主驱动轮、驱动装置，所述主驱动轮沿所述骨架的周向阵列设置，所述骨架的上部外周对应所述主驱动轮设置有凸耳，所述凸耳上均设置有弹力组件，所述驱动装置设置于所述弹力组件的顶部，使所述主驱动轮在所述弹力组件的弹力作用下紧贴旗杆表面，并由所述驱动装置驱动所述主驱动轮旋转，使其带动所述骨架沿旗杆爬行。

优选地，所述弹力组件包括一级弹力座、二级弹力座、三级弹力座，所述一级弹力座固定设置于所述凸耳上，所述二级弹力座通过第二弹力件转动设置于所述一级弹力座上，所述三级弹力座通过第三弹力件转动设置于所述二级弹力座上，所述三级弹力座上通过第四弹力件转动设置有安装座，所述驱动装置设置于所述安装座上。

优选地，所述骨架的下部设置有限位装置，所述限位装置包括若干限位滑轮组，所述限位滑轮组包括一对限位滑轮、摆杆、限位座，所述限位座设置于所述骨架的下部上，所述摆杆的一端通过第一弹力件铰接于所述限位座上，另一端设置有弧形轴杆，所述限位滑轮转动设置于所述弧形轴杆的端部上，使所述限位滑轮在所述第一弹力件的弹力作用下紧贴旗杆的表面，所述限位滑轮在所述骨架的爬行过程中随之沿旗杆滚动，使其限制所述骨架偏移。

优选地，所述转向装置包括多个全向轮、转向驱动装置，所述全向轮横向设置并贴紧旗杆表面，所述转向驱动装置设置于所述骨架的下部，由所述转向驱动装置驱动所述全向轮旋转，使其带动所述骨架沿所述旗杆径向旋转。

优选地，所述运绳装置包括运绳轨道、压轮，所述运绳轨道设置于所述骨架的上部，所述运绳轨道的上端固定设置有软管，所述运绳轨道的下端设置有一对导向块，所述导向块之间呈喇叭开口，所述压轮设置于所述运绳轨道的中部，通过将绳子穿过所述运绳轨道与所述压轮之间进入所述软管内，由压轮驱动装置驱动所述压轮带动绳子上升。

优选地，还包括纠偏机构，所述纠偏机构包括第一弧形导正部、第二弧形导正部、导正底座，所述导正底座通过第六弹力件与所述软管的上部铰接，所述第一、第二弧形导正部之间对称设置于所述导正底座的两端，使其之间形成蝶状结构，所述导正底座的前侧上设置有安装座，所述安装座上设置有摄像模块，用于将获取的图像信息发送至周边设备。

优选地，所述校准模块固定设置于所述安装座的一端，通过所述校准模块打开激光光束进行校准。

优选地，还包括控制模块、遥控模块，所述驱动装置、转向驱动装置、压轮驱动装置、摄像模块、校准模块与所述控制模块电连接，所述控制模块设置有接收模块，所述遥控模块设置有发送模块，所述发送模块将遥控信号发送至所述接收模块上，使控制模块对所述驱动装置、转向驱动装置、压轮驱动装置、摄像模块、校准模块发出动作指令。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型主驱动轮、限位滑轮、全向轮均采用扭簧铰接方式，结构简化、减少自身重力，提高爬行动力且便于携带，同时能够根据爬杆的直径大小随之变化，保证机器人在爬行过程中始终抓紧爬杆，避免发生脱杆情况，使爬杆更加稳定。

通过采用摄像头能将实况同步传递到手机，电脑等电子设备中，操作者可根据情况进行远程操控，配合校准模块能够快速校准穿绳点，提高工作效率。

软管的上端采用第一、第二弧形导正部，通过第一、第二弧形导正板能够有效解决软管与穿线点在校准后产生的一定误差，使穿绳过程更加精准、快捷。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构主视图；

图2为提示面板的结构示意图；

图3为骨架的上部结构剖示图；

图4为骨架的下部结构剖视图；

图5为示出图1中的A部结构示意图；

图6为示出图3中的B部结构示意图；

图7为纠偏机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合图1－图7 的附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参照图1－图7所示。一种远程智能爬杆机器人，包括骨架1、运绳装置2、校准模块3。

骨架1由至少两个弧形骨架组成，弧形骨架沿旗杆周向设置，两弧形骨架为铰接于一体，并通过螺钉进行卡扣于旗杆，螺钉卡扣的方式为现有技术中的结构，本实施例在此不做重复赘述。

参照图1、图3所示，骨架1的上部设置有主驱动装置4，主驱动装置4包括多个主驱动轮41、驱动装置42，本实施例中主驱动轮的数量优选采用四组，四组主驱动轮41分别沿骨架1的周向阵列设置，使四个主驱动轮41呈十字状地贴合于旗杆表面上，为了提高主驱动轮41与旗杆表面的摩擦力，本实施例中主驱动轮采用的是四个未充气的轮胎，将主驱动轮41与旗杆表面的滚动摩擦力转变为滑动摩擦力，使主驱动轮41的表面与旗杆的表面更贴合。

参照图1、图5所示，骨架1的上部外周对应主驱动轮41设置有凸耳43，凸耳43上均设置有弹力组件44，弹力组件44包括一级弹力座441、二级弹力座 442、三级弹力座443，一级弹力座441固定设置于凸耳441上，二级弹力座442 通过第一转轴转动设置于一级弹力座411上，第一转轴上设置有第二弹力件 441－a，三级弹力座443通过第二转轴转动设置于二级弹力座442的上，第二转轴上设置有第三弹力件442－a，三级弹力座443上通过第三转轴转动设置有安装座444，第三转轴上设置有第四弹力件443－a，本实施例中第二、第三、第四弹力件441－a、442－a、443－a优选采用扭簧，驱动装置41设置于安装座444上，驱动装置42优选采用步进电机，其输出轴与主驱动轮41固定连接，通过驱动装置 42驱动主驱动轮41转动使其带动骨架1沿旗杆向上爬行，通过采用三级弹簧从而提高主驱动轮的活动性，且增大了主驱动轮与旗杆之间的压力及摩擦力，使机器人既可适用不同直径或形状的旗杆，又能更好地抓紧旗杆，有充足的动力实现稳定运动。

当机器人爬行到指定的位置后，驱动装置速度降低并驱动主驱动轮缓慢旋转，使机器人沿旗杆缓慢爬行，有效防止机器人滑落。

参照图4所示，为了保证机器人在旗杆上爬行发生偏移，其骨架1的下部设置有限位装置5，所述限位装置5包括若干限位滑轮组51，本实施例中限位滑轮组的数量优选采用四组，四组限位滑轮组51沿骨架1的周向阵列设置，限位滑轮组51包括一对限位滑轮511、摆杆512、限位座513，限位座513设置于骨架1上，摆杆512的一端通过第一弹力件514铰接于限位座513上，另一端设置有弧形轴杆515，限位滑轮511转动设置于弧形轴杆515的端部上，使弧形轴杆 515两端上的限位滑轮511之间形成120°夹角，从而使限位滑轮511能够更好地与旗杆的表面贴合，本实施例中第一弹力件优选采用扭簧，使限位滑轮511 在第一弹力件514的弹力作用下紧贴旗杆的表面，同时摆杆512可根据旗杆的直径大小变化随之上下摆动，使得限位滑轮511始终紧贴旗杆的表面，限位滑轮 511在骨架1的爬行过程中随之沿旗杆表面滚动，使其限制骨架左右摆动，提高机器人爬行的稳定性。

参照图3、图6所示，运绳装置2设置于骨架1的上部，校准模块3设置于运绳装置2上，运绳装置2包括运绳轨道21、压轮22，运绳轨道21设置于骨架 1的上部，运绳轨道21的上端固定设置有软管211，运绳轨道21的下端设置有一对导向块212，导向块22之间呈喇叭开口，使绳子在导向块212的导向作用下导入运绳轨道的中部，压轮22设置于运绳轨道21的中部，运绳轨道21的上端铰接设置有铰接座，铰接座上设置有压轮驱动装置24，压轮驱动装置24优选采用步进电机，其输出轴与压轮22固定连接，铰接座上设置有第五弹力件，第五弹力件优选采用扭簧，使压轮22在第五弹簧件的弹力作用下压紧运绳轨道21 上的绳子，通过压轮驱动装置24驱动压轮22旋转，使其将运绳轨道21上的绳子拉入软管211内，等待下一步工序。

在结合图7所示，本实用新型还包括纠偏机构23，纠偏机构23包括第一弧形导正部231、第二弧形导正部232、导正底座233，导正底座233通过第六弹力件与软管211的上部铰接，第六弹力件优选采用扭簧，第一、第二弧形导正部 231、232之间对称设置于导正底座233的两端，使其之间形成蝶状结构。

参照图7所示，校准模块3优选采用激光定位仪，导正底座233的前侧设置有校准安装板32，校准模块3固定设置于校准安装板32上，通过打开校准模块 3使其将激光光束照射于旗杆的表面，导正底座233的后侧上设置有摄像模块6，本实施例中优选采用摄像头，摄像模块6设置有第二发送模块，通过第二发送模块将摄像模块获取的图像信息发送至周边设备上，如手机、电脑等电子设备，当机器人爬行到高处时，操作者无法肉眼查看当前情况，因此，穿绳时通过手机或者电脑的屏幕画面查看校准模块3的激光光束所在位置并以此为参照点，判断运绳装置2是否达到旗杆的滑轮所在位置，当校准模块3的激光光束不在旗杆的滑轮位置时，可通过转向装置7控制骨架1旋转，使其调整运绳装置2 的位置，转向装置7包括多个全向轮71、转向驱动装置72，全向轮71横向设置并贴紧旗杆表面，转向驱动装置优选采用步进电机，其输出轴与全向轮71固定连接，转向驱动装置72的底部设置有全向底座721，骨架1的下部对应全向底座721设置有安装座722，全向底座721与安装座722之间通过第四转轴铰接设置，第四转轴上设置有第八弹力件723，本实施例中第八弹力件优选采用扭簧，全向轮在第八弹力件的弹力作用下始终紧贴旗杆表面，且全向轮71随着旗杆的直径变化随之前后摆动，从而保证机器人的转向更加稳定，通过转向驱动装置 72驱动全向轮72旋转，使其带动骨架1沿旗杆径向转动，从而调整运绳装置2 的位置直至校准模块3的激光光束到达旗杆的滑轮上，全向轮71随之停止移动，通过借助校准模块3进行校准，有效提高穿绳效率及精度，且操作者通过查看手机或者电脑等电子设备的屏幕画面从而实时监控当前情况，从而实现远程同步操作，无需人工进行高空作业。

当运绳装置2通过全向轮71调整位置后仍存在一定误差，在机器人向上爬行过程中，第一、第二弧形导正部231、232接触旗杆上端的滑轮的外侧，通过在滑轮的力作用在第一弧形导正部231或第二弧形导正部232的弧形面上，软管 211在其作用力下弯曲一定程度，使软管211的端部与旗杆滑轮的滑槽对齐，使得软管内的绳子能够顺利穿过旗杆的滑轮。

本实用新型还包括控制模块、遥控模块，驱动装置42、转向驱动装置72、压轮驱动装置24、摄像模块6、校准模块3与控制模块电连接，控制模块设置有接收模块，所述遥控模块设置有发送模块，发送模块将遥控信号发送至接收模块上，使控制模块对驱动装置42、转向驱动装置72、压轮驱动装置24、摄像模块6、校准模块3发生动作指令。

参照图2所示，骨架1上设置有提示面板11，指示面板11与控制模块电连接，提示面板11的上部两端分别设置有左转向灯111、右转向灯112，提示面纸 11的下部两端设置有警示灯113，当启动控制模块时，警示灯113随之开启，当全向轮71控制机器人转向时，左转向灯111与右转向灯112根据机器人的转向方向随之启动，从而提示操作者当前机器人的工作状态，便于远程操控。

参照图1－图7所示，本实用新型具体的工作过程为：将机器人卡扣于旗杆上并将绳子的首端穿过运绳轨道1与压轮之间，启动控制模块，完成准备工作，操作者通过遥控模块控制驱动装置启动，驱动装置42随之驱动主驱动轮41旋转使其带动机器人沿旗杆向上爬行，并将绳子运送至旗杆的滑轮下方，当机器人爬行到旗杆的滑轮下方后，操作者通过遥控模块控制校准模块3、摄像模块6打开，使其将激光光束照射于旗杆上，通过摄像头监控当前画面，由操作者查看周边设备(如电脑、手机等电子设备)的屏幕画面，确认激光光束以及旗杆滑轮的所在位置，随后根据旗杆滑轮所在位置操作者可通过遥控模块控制转向驱动装置72启动，使转向驱动装置72驱动全向轮71旋转，使其控制骨架1沿旗杆径向旋转，直至校准模块3的激光光束对准旗杆滑轮的位置后，则通过遥控模块控制转向驱动装置72停止，接着，操作者通过遥控模块控制压轮驱动装置 24启动，使其控制压轮22旋转，运绳轨道2上的绳子的首端在压轮22的旋转下随之移动并穿过旗杆的滑轮，将绳子自首端沿旗杆的滑轮绕至旗杆的下部，完成穿绳工作，最后，通过遥控模块分别控制主驱动装置42、压轮驱动装置72，使其分别控制主驱动轮41、压轮71反向旋转，使机器人沿旗杆向下爬行，完成换绳工作。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种远程智能爬杆机器人，其特征在于，包括骨架、运绳装置、校准模块，所述骨架卡扣于旗杆上，所述运绳装置设置于所述骨架的上部，所述校准模块设置于所述运绳装置上，所述运绳装置卡住绳子的一端，所述骨架的上方设置有主驱动装置，由所述主驱动装置驱动所述骨架沿旗杆爬行，使其带动所述运绳装置将绳子移动到指定的位置，所述骨架的中部设置有转向装置，通过所述校准模块参照绳子当前所在位置，由所述转向装置驱动所述骨架转向，使其带动所述运绳装置将绳子调整至穿绳点，由所述运绳装置带动绳子进行穿线。

2.根据权利要求1所述的一种远程智能爬杆机器人，其特征在于，所述主驱动装置包括多个主驱动轮、驱动装置，所述主驱动轮沿所述骨架的周向阵列设置，所述骨架的上部外周对应所述主驱动轮设置有凸耳，所述凸耳上均设置有弹力组件，所述驱动装置设置于所述弹力组件的顶部，使所述主驱动轮在所述弹力组件的弹力作用下紧贴旗杆表面，并由所述驱动装置驱动所述主驱动轮旋转，使其带动所述骨架沿旗杆爬行。

3.根据权利要求2所述的一种远程智能爬杆机器人，其特征在于，所述弹力组件包括一级弹力座、二级弹力座、三级弹力座，所述一级弹力座固定设置于所述凸耳上，所述二级弹力座通过第二弹力件转动设置于所述一级弹力座上，所述三级弹力座通过第三弹力件转动设置于所述二级弹力座上，所述三级弹力座上通过第四弹力件转动设置有安装座，所述驱动装置设置于所述安装座上。

4.根据权利要求1所述的一种远程智能爬杆机器人，其特征在于，所述骨架的下部设置有限位装置，所述限位装置包括若干限位滑轮组，所述限位滑轮组包括一对限位滑轮、摆杆、限位座，所述限位座设置于所述骨架的下部上，所述摆杆的一端通过第一弹力件铰接于所述限位座上，另一端设置有弧形轴杆，所述限位滑轮转动设置于所述弧形轴杆的端部上，使所述限位滑轮在所述第一弹力件的弹力作用下紧贴旗杆的表面，所述限位滑轮在所述骨架的爬行过程中随之沿旗杆滚动，使其限制所述骨架偏移。

5.根据权利要求4所述的一种远程智能爬杆机器人，其特征在于，所述转向装置包括多个全向轮、转向驱动装置，所述全向轮横向设置并贴紧旗杆表面，所述转向驱动装置设置于所述骨架的下部，由所述转向驱动装置驱动所述全向轮旋转，使其带动所述骨架沿所述旗杆径向旋转。

6.根据权利要求5所述的一种远程智能爬杆机器人，其特征在于，所述运绳装置包括运绳轨道、压轮，所述运绳轨道设置于所述骨架的上部，所述运绳轨道的上端固定设置有软管，所述运绳轨道的下端设置有一对导向块，所述导向块之间呈喇叭开口，所述压轮设置于所述运绳轨道的中部，通过将绳子穿过所述运绳轨道与所述压轮之间进入所述软管内，由压轮驱动装置驱动所述压轮带动绳子上升。

7.根据权利要求6所述的一种远程智能爬杆机器人，其特征在于，还包括纠偏机构，所述纠偏机构包括第一弧形导正部、第二弧形导正部、导正底座，所述导正底座通过第六弹力件与所述软管的上部铰接，所述第一、第二弧形导正部之间对称设置于所述导正底座的两端，使其之间形成蝶状结构，所述导正底座的前侧上设置有安装座，所述安装座上设置有摄像模块，用于将获取的图像信息发送至周边设备。

8.根据权利要求7所述的一种远程智能爬杆机器人，其特征在于，所述校准模块固定设置于所述安装座的一端，通过所述校准模块打开激光光束进行校准。

9.根据权利要求1－8任一项所述的一种远程智能爬杆机器人，其特征在于，还包括控制模块、遥控模块，所述驱动装置、转向驱动装置、压轮驱动装置、摄像模块、校准模块与所述控制模块电连接，所述控制模块设置有接收模块，所述遥控模块设置有发送模块，所述发送模块将遥控信号发送至所述接收模块上，使控制模块对所述驱动装置、转向驱动装置、压轮驱动装置、摄像模块、校准模块发出动作指令。

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