CN215769482U - 避碰装置及攀爬机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种避碰装置及攀爬机器人，避碰装置包括：基座，基座用于固定在攀爬机器人的前端；缓冲机构，缓冲机构的末端与基座相连；碰撞感应机构，碰撞感应机构安装在缓冲机构的前端以用于感应行径路线上的物体并发送反馈信号。通过碰撞感应机构来感应攀爬机器人前进路线上的障碍物，一旦感应到障碍物攀爬机器人可以及时调整路线避免发生碰撞，此外将碰撞感应机构安装在缓冲机构上，当碰撞感应机构接触到障碍物时通过缓冲机构的收缩可以减缓冲击力，避免碰撞感应机构受到撞击损坏。可以避免攀爬机器人撞击障碍物发生重大安全事故，使攀爬机器人能够安全、可靠、智能和高效地作业。

Description

避碰装置及攀爬机器人

技术领域

本实用新型涉及自动攀爬设备领域，具体的涉及一种避碰装置及攀爬机器人。

背景技术

风力发电机组结构复杂，其内部的齿轮箱和发电机组，常年需要加注润滑油和润滑脂进行维护从而在机舱内部产生大量的油污，而油污又通常会从风电机组发电机舱与塔筒之间的缝隙渗透出来，从而会对风机塔筒的外壁形成污染，随着风电机组运行时间越来越长，油污污染的情况日益严重，不仅影响风电机组的美观，油污还会对塔筒的油漆表面产生破坏，从而使得塔筒表面更容易出现腐蚀生锈，大面积的油污会让整个塔筒的表面在没有油漆的防护下，常年暴露在风吹日晒中，使得塔筒的结构强度和寿命降低，甚至出现塔筒因为应力变形等原因而出现塔筒倒塌的风险。

为了节省人力，目前通常采用自动化的攀爬机器人在塔壁上进行移动和清洗作业，然而在移动时攀爬机器人无法判断前方是否有障碍物，一旦撞击上风电机组的机舱或其他障碍物可能会导致攀爬机器人发生故障甚至掉落等安全事故。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种避碰装置及攀爬机器人，能够解决现有的攀爬机器人在移动过程中无法判断前方是否有障碍物的问题。

根据本实用新型第一方面实施例的避碰装置，包括：基座，所述基座用于固定在攀爬机器人的前端；缓冲机构，所述缓冲机构的末端与基座相连；碰撞感应机构，所述碰撞感应机构安装在所述缓冲机构的前端以用于感应行径路线上的物体并发送反馈信号。

根据本实用新型第一方面实施例的避碰装置，至少具有如下技术效果：本实用新型实施方式通过碰撞感应机构来感应攀爬机器人前进路线上的障碍物，一旦感应到障碍物攀爬机器人可以及时调整路线避免发生碰撞，此外将碰撞感应机构安装在缓冲机构上，当碰撞感应机构接触到障碍物时通过缓冲机构的收缩可以减缓冲击力，避免碰撞感应机构受到撞击损坏。可以避免攀爬机器人撞击障碍物发生重大安全事故，使攀爬机器人能够安全、可靠、智能和高效地作业。

根据本实用新型的一些实施例，所述缓冲机构的末端通过弹性转动机构安装在所述基座上。

根据本实用新型的一些实施例，所述弹性转动机构包括固定件、转动件和扭力弹簧，所述固定件与所述基座固定连接，所述转动件与所述固定件转动连接，所述缓冲机构的末端固定在所述转动件上，所述扭力弹簧用于给所述转动件施加回弹力。

根据本实用新型的一些实施例，所述碰撞感应机构包括支座、滚轮和行程开关，所述支座的末端与所述缓冲机构的前端相连，所述滚轮位于所述支座的底部，所述行程开关位于所述支座的前端。

根据本实用新型的一些实施例，所述支座通过销轴与所述缓冲机构活动连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述支座上还设置有限位部以用于限制所述支座的倾斜角度。

根据本实用新型第二方面实施例的攀爬机器人，包括，攀爬机器人本体，所述攀爬机器人本体的前端设置有上述的避碰装置。

根据本实用新型第二方面实施例的攀爬机器人，至少具有如下技术效果：本实用新型实施方式通过碰撞感应机构来感应攀爬机器人前进路线上的障碍物，一旦感应到障碍物攀爬机器人可以及时调整路线避免发生碰撞，此外将碰撞感应机构安装在缓冲机构上，当碰撞感应机构接触到障碍物时通过缓冲机构的收缩可以减缓冲击力，避免碰撞感应机构受到撞击损坏。可以避免攀爬机器人撞击障碍物发生重大安全事故，使攀爬机器人能够安全、可靠、智能和高效地作业。

根据本实用新型的一些实施例，所述避碰装置的数量为两个，两个所述避碰装置分别设置在所述攀爬机器人本体的前端两侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述攀爬机器人本体包括安装支架、位于安装支架上的中控箱和磁性履带驱动装置；所述避碰装置位于所述安装支架的前端，所述水箱组件与喷水组件相连以用于提供清洗液；所述磁性履带驱动装置包括结构相同的左侧磁性履带驱动装置和右侧磁性履带驱动装置，所述左侧磁性履带驱动装置和右侧磁性履带驱动装置相对设置在安装支架的两侧并与中控箱电性连接以用于形成双履带驱动的底盘结构，所述中控箱与所述碰撞感应机构电性连接以用于接收反馈信号。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例中避碰装置的立体图；

图2为本实用新型实施例中碰撞感应机构的侧视图；

图3为本实用新型实施例中攀爬机器人的俯视图；

图4为本实用新型实施例中攀爬机器人的侧视图。

附图标号

基座100、固定件110、转动件120、扭力弹簧130、缓冲机构200、碰撞感应机构300、支座310、滚轮320、行程开关330、销轴340、限位部350、攀爬机器人本体400、安装支架410、中控箱420、磁性履带驱动装置430。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参考图1，一种避碰装置，包括：基座100、缓冲机构200和碰撞感应机构300。参考图3，基座100固定在固定在攀爬机器人的前端，缓冲机构200的末端与基座100相连，碰撞感应机构300安装在缓冲机构200的前端，碰撞感应机构300的作用是触碰到行径路线上的物体后产生反馈信号并发送给攀爬机器人400上的中控箱420，中控箱420收到反馈信号后及时调整方向避免发生严重碰撞，当然，反馈信号也可以通过无线通信模块发送给地面控制台进行远程控制。缓冲机构200可以提供一定程度的缓冲，轻微的碰撞不会使碰撞感应机构300和攀爬机器人本体400受到过大的冲击而损坏，本实施例中缓冲机构200采用伸缩杆，伸缩杆由内杆和套杆组成，可以伸缩调节长度，当碰撞感应机构300触碰到障碍物时伸缩杆通过收缩来缓冲作用力。

缓冲机构200的末端通过弹性转动机构安装在基座100上，参考图1，弹性转动机构包括固定件110、转动件120和扭力弹簧130，固定件110为带螺孔的安装座，安装座通过螺栓固定在基座100上，转动件120采用转轴，转轴通过扭力弹簧130安装在安装座上，伸缩杆的末端固定在转轴上，扭力弹簧130的作用是给转动件120施加回弹力，使伸缩杆前端的碰撞感应机构300下压，当攀爬机器人在爬行时，在扭力弹簧130的作用下碰撞感应机构300将会始终紧贴塔壁以适应塔筒直径的变化，避免悬空感应不到较低的障碍物。

参考1和图2，碰撞感应机构300包括支座310、滚轮320和行程开关330，支座310通过销轴340活动安装在伸缩杆的前端，使碰撞感应机构300可以绕伸缩杆前端活动，支座310与伸缩杆的连接处设置有限位部350，限位部350采用限位销，可以防止碰撞感应机构300向外倾斜，滚轮320位于支座310的底部减少移动过程中的阻力，行程开关330位于支座310的前端且向前伸出，滚轮320紧贴塔壁时行程开关330的摇臂可以与塔壁始终保持平行。

参考图3，一种攀爬机器人，包括攀爬机器人本体400，攀爬机器人本体400的前端设置有上述的避碰装置。其中，为了扩大感应范围，避碰装置的数量为两个，两个避碰装置分别设置在攀爬机器人本体400的前端两侧且左右对称。攀爬机器人本体400包括安装支架410、位于安装支架410上的中控箱420和磁性履带驱动装置430；避碰装置位于安装支架410的前端；磁性履带驱动装置430包括结构相同的左侧磁性履带驱动装置430和右侧磁性履带驱动装置430，左侧磁性履带驱动装置430和右侧磁性履带驱动装置430相对设置在安装支架410的两侧并与中控箱420电性连接以用于形成双履带驱动的底盘结构。

参考图4，安装时伸缩杆初始位置应垂直于攀爬机器人本体400向里，在攀爬机器人本体400上塔时将伸缩杆上扳至与机身水平向上，这样在扭力弹簧130的作用下碰撞感应机构300将会压贴到塔壁上以适应塔筒直径的变化。攀爬机器人本体400行走时，带动碰撞感应机构300一同运动，行程开关330在各部件的作用下始终平行与塔壁运动，在行驶到顶端行程开关330的摇臂触碰到塔顶凸台，触发行程开关330发送反馈信号给中控箱420，攀爬机器人本体400开始下行，并以此位置重新校准定位。

综上所述，本实用新型实施方式通过碰撞感应机构300来感应攀爬机器人前进路线上的障碍物，一旦感应到障碍物攀爬机器人可以及时调整路线避免发生碰撞，此外将碰撞感应机构300安装在缓冲机构200上，当碰撞感应机构300接触到障碍物时通过缓冲机构200的收缩可以减缓冲击力，避免碰撞感应机构300受到撞击损坏。可以避免攀爬机器人撞击障碍物发生重大安全事故，使攀爬机器人能够安全、可靠、智能和高效地作业。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术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作出各种变化。

Claims (10)

1.一种避碰装置，其特征在于，包括：

基座(100)，所述基座(100)用于固定在攀爬机器人的前端；

缓冲机构(200)，所述缓冲机构(200)的末端与基座(100)相连；

碰撞感应机构(300)，所述碰撞感应机构(300)安装在所述缓冲机构(200)的前端以用于感应行径路线上的物体并发送反馈信号。

2.根据权利要求1所述的避碰装置，其特征在于：所述缓冲机构(200)的末端通过弹性转动机构安装在所述基座(100)上。

3.根据权利要求2所述的避碰装置，其特征在于：所述弹性转动机构包括固定件(110)、转动件(120)和扭力弹簧(130)，所述固定件(110)与所述基座(100)固定连接，所述转动件(120)与所述固定件(110)转动连接，所述缓冲机构(200)的末端固定在所述转动件(120)上，所述扭力弹簧(130)用于给所述转动件(120)施加回弹力。

4.根据权利要求1所述的避碰装置，其特征在于：所述碰撞感应机构(300)包括支座(310)、滚轮(320)和行程开关(330)，所述支座(310)的末端与所述缓冲机构(200)的前端相连，所述滚轮(320)位于所述支座(310)的底部，所述行程开关(330)位于所述支座(310)的前端。

5.根据权利要求4所述的避碰装置，其特征在于：所述支座(310)通过销轴(340)与所述缓冲机构(200)活动连接。

6.根据权利要求4所述的避碰装置，其特征在于：所述支座(310)上还设置有限位部(350)以用于限制所述支座(310)的倾斜角度。

7.根据权利要求1所述的避碰装置，其特征在于：所述缓冲机构(200)为伸缩杆。

8.一种攀爬机器人，其特征在于，包括，攀爬机器人本体(400)，所述攀爬机器人本体(400)的前端设置有权利要求1至7任意一项所述的避碰装置。

9.根据权利要求8所述的攀爬机器人，其特征在于：所述避碰装置的数量为两个，两个所述避碰装置分别设置在所述攀爬机器人本体(400)的前端两侧。

10.根据权利要求8所述的攀爬机器人，其特征在于：所述攀爬机器人本体(400)包括安装支架(410)、位于安装支架(410)上的中控箱(420)和磁性履带驱动装置(430)；所述避碰装置位于所述安装支架(410)的前端；所述磁性履带驱动装置(430)包括结构相同的左侧磁性履带驱动装置(430)和右侧磁性履带驱动装置(430)，所述左侧磁性履带驱动装置(430)和右侧磁性履带驱动装置(430)相对设置在安装支架(410)的两侧并与中控箱(420)电性连接以用于形成双履带驱动的底盘结构，所述中控箱(420)与所述碰撞感应机构(300)电性连接以用于接收反馈信号。

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