本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，尤其是一種鐵塔攀爬機器人。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家電網(wǎng)的快速建設(shè)，超高壓大容量輸電線路的應(yīng)用也越來多，然而電網(wǎng)線路所覆蓋的地理環(huán)境極為復(fù)雜，常常經(jīng)過人跡罕至的崇山峻嶺，這就給輸電線路維護上造成了很大的困難。特別是在寒冬臘月的時候，輸電鐵塔和輸電線路往往出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，極易發(fā)生輸電鐵塔倒塌和輸電線路斷裂，給國家電力系統(tǒng)帶來極其嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致全國各地不同程度的大范圍長時間的停電，嚴(yán)重影響人們的日常生活和企業(yè)的正常安全生產(chǎn)，直接或間接的給國家和人民帶來無法估量的損失。目前已有各種類型的輸電線路除冰機器人出現(xiàn)，用于除去高壓輸電線上覆蓋的積冰，避免輸電線路發(fā)生斷裂。然而，無論是人工除冰還是機器人除冰都需要由電力人員爬上輸電鐵塔進行操作。因此輸電鐵塔在寒冷嚴(yán)酷的環(huán)境下是否出現(xiàn)了裂紋等安全隱患就關(guān)系到了維護人員和設(shè)備的安全問題。另外若輸電鐵塔出現(xiàn)隱患對于電網(wǎng)系統(tǒng)也是一個嚴(yán)重的威脅。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是人工上塔探傷時危險性高、準(zhǔn)確性低、勞動強度大、工作效率低的問題，并且確保人員和設(shè)備安全，保證電網(wǎng)安全，提供一種機動靈活的鐵塔攀爬機器人。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種鐵塔攀爬機器人，包括第一抓合機構(gòu)、第二抓合機構(gòu)和伸縮連接機構(gòu)，

所述第一抓合機構(gòu)包括箱體、減速電機、第一絲桿螺母副、連接塊、連桿、滑動套筒、滑動桿、導(dǎo)向套筒、第一爪手和第二抓手，

第一絲桿螺母副的絲桿安裝在導(dǎo)向套筒內(nèi)并且通過軸承和軸承座固定在箱體中，導(dǎo)向套筒上開設(shè)有滑槽，絲桿一端與減速電機的輸出軸連接，滑動套筒上端固定在箱體的底部，滑動套筒上設(shè)有沿軸向的三條滑槽，滑動桿包括滑桿主體和固定在滑桿主體上的三個連接臂，所述滑動桿主體嵌裝在滑動套筒內(nèi)，三個連接臂分別與三條滑槽配合，連桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在滑動桿上居中的連接臂上，連桿另一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接在連接塊 上，連接塊固定在第一絲桿螺母副的螺母上，并且連接塊嵌裝在導(dǎo)向套筒上的滑槽中，

第一爪手和第二抓手上端通過鉸鏈連接在箱體的底部，第一爪手和第二抓手上設(shè)有滑軌，滑動桿上兩側(cè)的連接臂前端都固定有滑塊，滑塊分別安裝在第一爪手和第二抓手的滑軌中；

所述第二抓合機構(gòu)與第一抓合機構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)以及連接關(guān)系完全一致；

所述伸縮連接機構(gòu)包括第二絲桿螺母副、第二減速電機、剪叉式伸縮臂、滑槽以及滑塊，

第二絲桿螺母副的絲桿通過軸承和軸承座固定在第一抓合機構(gòu)的箱體上，第二絲桿螺母副的絲桿一端與第二減速電機的輸出軸連接，

剪叉式伸縮臂第一端的上叉桿通過第三轉(zhuǎn)動副連接在第二絲桿螺母副的螺母上，剪叉式伸縮臂第一端的下叉桿通過第四轉(zhuǎn)動副連接在第一抓合機構(gòu)的箱體上，

剪叉式伸縮臂第二端的上叉桿通過第五轉(zhuǎn)動副連接在滑塊上，滑塊安裝在滑槽中，滑槽固定在第二抓合機構(gòu)的箱體上，剪叉式伸縮臂第二端的下叉桿通過第六轉(zhuǎn)動副連接在第二抓合機構(gòu)的箱體上。

還包括強度加強伸縮桿，強度加強伸縮桿一端固定在第一抓合機構(gòu)的箱體上，另一端固定在第二抓合機構(gòu)的箱體上。

本發(fā)明的突出優(yōu)點在于：

1、有較強的越障能力。

2、負(fù)載輕，結(jié)構(gòu)簡單，較易控制。

3、能適應(yīng)于各種形狀的輸電鐵塔工作。

4、提高輸電鐵塔檢測和除冰工作的安全性。

5、提高鐵塔檢測工作的準(zhǔn)確性。

6、提高鐵塔檢測效率，降低檢測人員的勞動強度，改善檢測人員的工作環(huán)境。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的一種鐵塔攀爬機器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述的一種鐵塔攀爬機器人的連接機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明所述的一種鐵塔攀爬機器人的第一抓合機構(gòu)或者第二抓合機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所述的一種鐵塔攀爬機器人的第一抓合機構(gòu)或者第二抓合機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明所述的一種鐵塔攀爬機器人的滑動桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明所述的一種鐵塔攀爬機器人的滑動套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明所述的一種鐵塔攀爬機器人的滑動套筒和滑動桿的轉(zhuǎn)配示意圖。

圖8是本發(fā)明所述的一種鐵塔攀爬機器人的導(dǎo)向套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步闡述。

實施例1

一種鐵塔攀爬機器人，包括第一抓合機構(gòu)、第二抓合機構(gòu)和伸縮連接機構(gòu)，

所述第一抓合機構(gòu)包括箱體1、減速電機3、第一絲桿螺母副、連接塊9、連桿7、滑動套筒8、滑動桿10、導(dǎo)向套筒4、第一爪手2和第二抓手11，

第一絲桿螺母副的絲桿5安裝在導(dǎo)向套筒4內(nèi)并且通過軸承和軸承座固定在箱體1中，導(dǎo)向套筒4上開設(shè)有滑槽，絲桿5一端與減速電機3的輸出軸連接，滑動套筒8上端固定在箱體1的底部，滑動套筒8上設(shè)有沿軸向的三條滑槽，滑動桿10包括滑桿主體和固定在滑桿主體上的三個連接臂，所述滑動桿主體嵌裝在滑動套筒8內(nèi)，三個連接臂分別與三條滑槽配合，連桿7一端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在滑動桿10上居中的連接臂12上，連桿7另一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接在連接塊9上，連接塊9固定在第一絲桿螺母副的螺母6上，并且連接塊9嵌裝在導(dǎo)向套筒4上的滑槽中，

第一爪手2和第二抓手11上端通過鉸鏈連接在箱體1的底部，第一爪手2和第二抓手11上設(shè)有滑軌，滑動桿10上兩側(cè)的連接臂前端都固定有滑塊13，滑塊13分別安裝在第一爪手2和第二抓手11的滑軌中；

所述第二抓合機構(gòu)與第一抓合機構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)以及連接關(guān)系完全一致；

所述伸縮連接機構(gòu)包括第二絲桿螺母副、第二減速電機112、剪叉式伸縮臂116、滑槽117以及滑塊118，

第二絲桿螺母副的絲桿114通過軸承和軸承座固定在第一抓合機構(gòu)的箱體上，第二絲桿螺母副的絲桿114一端與第二減速電機112的輸出軸連接，

剪叉式伸縮臂16第一端的上叉桿通過第三轉(zhuǎn)動副連接在第二絲桿螺母副的螺母115上，剪叉式伸縮臂16第一端的下叉桿通過第四轉(zhuǎn)動副連接在第一抓合機構(gòu)的箱體上，

剪叉式伸縮臂16第二端的上叉桿通過第五轉(zhuǎn)動副連接在滑塊118上，滑塊118安裝在滑槽117中，滑槽117固定在第二抓合機構(gòu)的箱體上，剪叉式伸縮臂116第二端的下叉桿通過第六轉(zhuǎn)動副連接在第二抓合機構(gòu)的箱體上。

還包括強度加強伸縮桿113，強度加強伸縮桿113一端固定在第一抓合機構(gòu)的箱體上，另一端固定在第二抓合機構(gòu)的箱體上。

工作原理：

第一抓合機構(gòu)和第二抓合機構(gòu)的原理如下：

減速電機3驅(qū)動絲桿5轉(zhuǎn)動，連接塊9起到限位的作用，使得螺母4不會跟隨絲桿5旋轉(zhuǎn)而只能在導(dǎo)向套筒6內(nèi)往復(fù)滑動，螺母4通過連桿7帶動滑動桿10在導(dǎo)向套筒6內(nèi)上下滑動，滑動桿10通過位于兩側(cè)的滑動臂9帶動第一爪手2和第二抓手11完成抓緊和松開的動作。當(dāng)滑動桿10向下滑動時，第一爪手2和第二抓手11抓緊，當(dāng)滑動桿10向上滑動時，第一爪手2和第二抓手11松開。

一開始機器人處于抓緊狀態(tài)，當(dāng)需要向上攀爬時，處于上方抓合機構(gòu)松開，第二減速電機旋轉(zhuǎn)，帶動剪叉式伸縮臂伸長，伸縮連接機構(gòu)伸長把上抓合機構(gòu)往上升，當(dāng)?shù)竭_極限伸長量時上抓合機構(gòu)再次夾緊，然后處于下方的抓合機構(gòu)松開，伸縮連接機構(gòu)縮短把下抓合機構(gòu)往上升，當(dāng)達到極限縮短量時下抓合機構(gòu)夾緊，此過程依次進行，實現(xiàn)機器人攀爬功能。