本發(fā)明涉及一種摩擦輪行進式的帶自鎖功能的全方向可轉(zhuǎn)彎攀爬機器人，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

市面上現(xiàn)有爬行機器人主要可分為三類：連續(xù)步行式攀爬機器人、步進式攀爬機器人和冗余式自由度攀爬機器人，其中步進式機器人又可細分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、和串并聯(lián)混合式。

但是現(xiàn)有的攀爬機器人存在以下幾個問題：

1)只能爬行固定方向的柱子，在攀爬過程中沒有拐彎功能。

2)只能限于攀爬豎直的圓形桿，尚未見攀爬方向柱的爬行機器人。

3)不能適應(yīng)變化橫截面積大小的柱子，僅限于某種固定尺寸的柱子。

4)對于有部分嵌入墻面，只有部分露出墻面的豎直柱子不能爬行。

5)不能懸掛在建筑的橫上爬行。

6)沒有自鎖功能，驅(qū)動電機克服自重所承受的力太大，長期運行不穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種摩擦輪行進式的帶自鎖功能的全方向可轉(zhuǎn)彎攀爬機器人，該機械人不限于攀爬固定方向的柱子，在攀爬過程中有拐彎功能，可以爬行轉(zhuǎn)彎的柱子，能適應(yīng)變化橫截面積大小的柱子，能爬行部分露出墻面的豎直柱子，能夠懸掛在建筑的橫上爬行，具有自鎖功能，在動力不足的情況下能夠通過機械自鎖減少安全隱患。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種摩擦輪行進式的帶自鎖功能的全方向可轉(zhuǎn)彎攀爬機器人，包括上部分機架(11)、下部分機架(12)、上下部分連接柱(13)、上夾緊驅(qū)動單元、下夾緊驅(qū)動單元以及后夾緊機構(gòu)，所述上部分機架(11)與下部分機架(12)通過上下部分連接柱(13)連接固定在一起，所述夾緊驅(qū)動單元的個數(shù)為兩個，分別為上夾緊驅(qū)動單元和下夾緊驅(qū)動單元，所述上夾緊驅(qū)動單元設(shè)置于上部分機架(11)上，而所述下夾緊驅(qū)動單元設(shè)置于下部分機架(12)上。所述后夾緊機構(gòu)的個數(shù)為兩個，分別為后下夾緊機構(gòu)、后上夾緊機構(gòu)，所述后下夾緊機構(gòu)設(shè)置于下部分機架(12)的后側(cè)，而所述后上夾緊機構(gòu)設(shè)置于上部分機架(11)的后側(cè)。所述上夾緊驅(qū)動單元包括絲桿導(dǎo)軌夾緊機構(gòu)、前夾緊機構(gòu)。

所述絲桿導(dǎo)軌夾緊機構(gòu)包括絲桿電機(21)、絲桿(22)、左側(cè)滑塊(231)、左側(cè)夾緊導(dǎo)軌(241)、左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機(251)、左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機(261)、左側(cè)摩擦輪(271)、右側(cè)滑塊(232)、右側(cè)夾緊導(dǎo)軌(242)、右側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機(252)、右側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機(262)、右側(cè)摩擦輪(272)。所述絲桿(22)通過軸承支座安裝在下部分機架(12)上，而所述絲桿電機(21)固定安裝在下部分機架(12)上，且所述絲桿電機(21)的驅(qū)動軸與絲桿(22)相固定。所述左側(cè)夾緊導(dǎo)軌(241)設(shè)置于下部分機架(12)的左側(cè)，所述左側(cè)滑塊(231)一端設(shè)置于左側(cè)夾緊導(dǎo)軌(241)上，且所述左側(cè)滑塊(231)與左側(cè)夾緊導(dǎo)軌(241)滑動連接，而所述左側(cè)滑塊(231)的另一端通過內(nèi)螺紋與絲桿(22)螺紋連接。所述左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機(251)固定在左側(cè)滑塊(231)上，而所述左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機(261)安裝在左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機(251)的驅(qū)動軸上，而所述左側(cè)摩擦輪(271)與左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機(261)的驅(qū)動軸連接。所述右側(cè)夾緊導(dǎo)軌(242)設(shè)置于下部分機架(12)的右側(cè)，所述右側(cè)滑塊(232)一端設(shè)置于右側(cè)夾緊導(dǎo)軌(242)上，且所述右側(cè)滑塊(232)與右側(cè)夾緊導(dǎo)軌(242)滑動連接，而所述右側(cè)滑塊(232)的另一端通過內(nèi)螺紋與絲桿(22)螺紋連接。所述右側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機(252)固定在右側(cè)滑塊(232)上，而所述右側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機(262)安裝在右側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機(252)的驅(qū)動軸上，而所述右側(cè)摩擦輪(272)與右側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機(262)的驅(qū)動軸連接，所述左側(cè)滑塊(231)的內(nèi)螺紋的螺紋旋轉(zhuǎn)方向與右側(cè)滑塊(232)的內(nèi)螺紋的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反；或者所述絲桿(22)上的螺紋分為兩段，這兩段的螺紋的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，而所述左側(cè)滑塊(231)的內(nèi)螺紋與其中一段螺紋進行螺紋連接，而右側(cè)滑塊(232)的內(nèi)螺紋與另外一段螺紋進行螺紋連接。

所述前夾緊機構(gòu)包括前部舵機(31)、前部摩擦輪驅(qū)動電機(32)、前部摩擦輪(33)，所述前部舵機(31)安裝在下部分機架(12)的前側(cè)上，而前部摩擦輪驅(qū)動電機(32)安裝在前部舵機(31)的驅(qū)動軸上，而所述前部摩擦輪(33)與前部摩擦輪驅(qū)動電機(32)的驅(qū)動軸連接。

所述后下夾緊機構(gòu)包括后部舵機一(411)、l形夾緊擺臂一(421)、后部摩擦輪懸架一(441)、后部摩擦輪驅(qū)動電機一(451)、后部摩擦輪一(461)，所述后部舵機一(411)安裝在下部分機架(12)的左側(cè)后端，而所述l形夾緊擺臂一(421)一端與后部舵機一(411)驅(qū)動軸固定連接，另一端與后部摩擦輪懸架一(441)固定連接，所述后部摩擦輪驅(qū)動電機一(451)固定安裝在后部摩擦輪懸架一(441)上，而所述后部摩擦輪一(461)與后部摩擦輪驅(qū)動電機一(451)的驅(qū)動軸連接。所述后上夾緊機構(gòu)包括后部舵機二(412)、l形夾緊擺臂二(422)、后部摩擦輪懸架二(442)、后部摩擦輪驅(qū)動電機二(452)、后部摩擦輪二(462)，所述后部舵機二(412)安裝在上部分機架(11)的右側(cè)后端，而所述l形夾緊擺臂二(422)一端與后部舵機二(412)驅(qū)動軸固定連接，另一端與后部摩擦輪懸架二(442)固定連接，所述后部摩擦輪驅(qū)動電機二(452)固定安裝在后部摩擦輪懸架二(442)上，而所述后部摩擦輪二(462)與后部摩擦輪驅(qū)動電機二(452)的驅(qū)動軸連接。

進一步地：還包括預(yù)緊彈簧一(431)、預(yù)緊彈簧二(432)。所述預(yù)緊彈簧一(431)一端與l形夾緊擺臂一(421)直角拐彎處連接，另一端與下部分機架(12)的左側(cè)后端連接。所述預(yù)緊彈簧二(432)與l形夾緊擺臂二(422)直角拐彎處連接，另一端與上部分機架(11)的右側(cè)后端連接。

進一步地：還包括懸架合頁一(471)、懸架合頁二(472)，所述懸架合頁(47)中的一個頁片與后部摩擦輪懸架一(441)連接，另一個頁片與l形夾緊擺臂一(421)連接，且所述后部摩擦輪一(461)位于后部摩擦輪懸架一(441)的一側(cè)，而懸架合頁一(471)位于后部摩擦輪懸架一(441)上與后部摩擦輪一(461)相對的另一側(cè)。所述懸架合頁二(472)中的一個頁片與后部摩擦輪懸架二(442)連接，另一個頁片與l形夾緊擺臂二(422)連接，且所述后部摩擦輪二(462)位于l形夾緊擺臂二(422)的一側(cè)，而懸架合頁二(472)位于后部摩擦輪懸架二(442)上與后部摩擦輪二(462)相對的另一側(cè)。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

1)不限于攀爬固定方向的柱子，在攀爬過程中有拐彎功能，可以爬行轉(zhuǎn)彎的柱子。

2)可攀爬長方形與圓形截面的柱子，而且柱子的傾斜角度不限。

3)能適應(yīng)變化橫截面積大小的柱子，不限于某種固定尺寸的柱子。

4)對于建筑中有部分嵌入墻面，只有部分露出墻面的豎直柱子可以爬行。

5)能夠懸掛在建筑的橫上爬行。

6)帶有自鎖功能，在動力不足的情況下能夠通過機械自鎖減少安全隱患。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的正視圖。

圖3為本發(fā)明的左視圖。

圖4為本發(fā)明的后部軸側(cè)視圖。

圖5為后夾緊機構(gòu)。

圖6為后夾緊機構(gòu)局部俯視圖。

圖7為后夾緊機構(gòu)原理示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

一種摩擦輪行進式的帶自鎖功能的全方向可轉(zhuǎn)彎攀爬機器人，如圖1所示，包括上部分機架11、下部分機架12、上下部分連接柱13、上夾緊驅(qū)動單元、下夾緊驅(qū)動單元以及后夾緊機構(gòu)，所述上部分機架11與下部分機架12通過上下部分連接柱13連接固定在一起，所述夾緊驅(qū)動單元的個數(shù)為兩個，分別為上夾緊驅(qū)動單元和下夾緊驅(qū)動單元，所述上夾緊驅(qū)動單元設(shè)置于上部分機架11上，而所述下夾緊驅(qū)動單元設(shè)置于下部分機架12上。所述后夾緊機構(gòu)的個數(shù)為兩個，分別為后下夾緊機構(gòu)、后上夾緊機構(gòu)，所述后下夾緊機構(gòu)設(shè)置于下部分機架12的后側(cè)，而所述后上夾緊機構(gòu)設(shè)置于上部分機架11的后側(cè)，如圖1所示，上夾緊驅(qū)動單元和下夾緊驅(qū)動單元，后下夾緊機構(gòu)和后上夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)都一樣，只是安裝的位置不一樣。所述上夾緊驅(qū)動單元包括絲桿導(dǎo)軌夾緊機構(gòu)、前夾緊機構(gòu)。

所述絲桿導(dǎo)軌夾緊機構(gòu)包括絲桿電機21、絲桿22、左側(cè)滑塊231、左側(cè)夾緊導(dǎo)軌241、左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251、左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機261、左側(cè)摩擦輪271、右側(cè)滑塊232、右側(cè)夾緊導(dǎo)軌242、右側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機252、右側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機262、右側(cè)摩擦輪272。所述絲桿22通過軸承支座安裝在下部分機架12上，而所述絲桿電機21固定安裝在下部分機架12上，且所述絲桿電機21的驅(qū)動軸與絲桿22相固定。所述左側(cè)夾緊導(dǎo)軌241設(shè)置于下部分機架12的左側(cè)，所述左側(cè)滑塊231一端設(shè)置于左側(cè)夾緊導(dǎo)軌241上，且所述左側(cè)滑塊231與左側(cè)夾緊導(dǎo)軌241滑動連接，而所述左側(cè)滑塊231的另一端通過內(nèi)螺紋與絲桿22螺紋連接。所述左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251固定在左側(cè)滑塊231上，而所述左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機261安裝在左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251的驅(qū)動軸上，而所述左側(cè)摩擦輪271與左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機261的驅(qū)動軸連接。所述右側(cè)夾緊導(dǎo)軌242設(shè)置于下部分機架12的右側(cè)，所述右側(cè)滑塊232一端設(shè)置于右側(cè)夾緊導(dǎo)軌242上，且所述右側(cè)滑塊232與右側(cè)夾緊導(dǎo)軌242滑動連接，而所述右側(cè)滑塊232的另一端通過內(nèi)螺紋與絲桿22螺紋連接。所述右側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機252固定在右側(cè)滑塊232上，而所述右側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機262安裝在右側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機252的驅(qū)動軸上，而所述右側(cè)摩擦輪272與右側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機262的驅(qū)動軸連接，所述左側(cè)滑塊231的內(nèi)螺紋的螺紋旋轉(zhuǎn)方向與右側(cè)滑塊232的內(nèi)螺紋的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反?；蛘咚鼋z桿22上的螺紋分為兩段，這兩段的螺紋的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，而所述左側(cè)滑塊231的內(nèi)螺紋與其中一段螺紋進行螺紋連接，而右側(cè)滑塊232的內(nèi)螺紋與另外一段螺紋進行螺紋連接。

所述前夾緊機構(gòu)包括前部舵機31、前部摩擦輪驅(qū)動電機32、前部摩擦輪33，所述前部舵機31安裝在下部分機架12的前側(cè)上，而前部摩擦輪驅(qū)動電機32安裝在前部舵機31的驅(qū)動軸上，而所述前部摩擦輪33與前部摩擦輪驅(qū)動電機32的驅(qū)動軸連接。

所述后下夾緊機構(gòu)包括后部舵機一411、l形夾緊擺臂一421、預(yù)緊彈簧一431、后部摩擦輪懸架一441、后部摩擦輪驅(qū)動電機一451、后部摩擦輪一461、懸架合頁一471，所述后部舵機一411安裝在下部分機架12的左側(cè)后端，而所述l形夾緊擺臂一421一端與后部舵機一411驅(qū)動軸固定連接，另一端與后部摩擦輪懸架一441固定連接，所述后部摩擦輪驅(qū)動電機一451固定安裝在后部摩擦輪懸架一441上，而所述后部摩擦輪一461與后部摩擦輪驅(qū)動電機一451的驅(qū)動軸連接。所述預(yù)緊彈簧一431一端與l形夾緊擺臂一421直角拐彎處連接，另一端與下部分機架12的左側(cè)后端連接。所述懸架合頁47中的一個頁片與后部摩擦輪懸架一441連接，另一個頁片與l形夾緊擺臂一421連接，且所述后部摩擦輪一461位于后部摩擦輪懸架一441的一側(cè)，而懸架合頁一471位于后部摩擦輪懸架一441上與后部摩擦輪一461相對的另一側(cè)。另外，在下部分機架12上設(shè)置有l(wèi)形夾緊擺臂一421旋轉(zhuǎn)到極限位置的限位塊一。

所述后上夾緊機構(gòu)包括后部舵機二412、l形夾緊擺臂二422、預(yù)緊彈簧二432、后部摩擦輪懸架二442、后部摩擦輪驅(qū)動電機二452、后部摩擦輪二462、懸架合頁二472，所述后部舵機二412安裝在上部分機架11的右側(cè)后端，而所述l形夾緊擺臂二422一端與后部舵機二412驅(qū)動軸固定連接，另一端與后部摩擦輪懸架二442固定連接，所述后部摩擦輪驅(qū)動電機二452固定安裝在后部摩擦輪懸架二442上，而所述后部摩擦輪二462與后部摩擦輪驅(qū)動電機二452的驅(qū)動軸連接。所述預(yù)緊彈簧二432與l形夾緊擺臂二422直角拐彎處連接，另一端與上部分機架11的右側(cè)后端連接。所述懸架合頁二472中的一個頁片與后部摩擦輪懸架二442連接，另一個頁片與l形夾緊擺臂二422連接，且所述后部摩擦輪二462位于l形夾緊擺臂二422的一側(cè)，而懸架合頁二472位于后部摩擦輪懸架二442上與后部摩擦輪二462相對的另一側(cè)，另外，在上部分機架11上設(shè)置有l(wèi)形夾緊擺臂二422旋轉(zhuǎn)到極限位置的限位塊二。

使用時，對絲桿電機21通電，通過絲桿電機21的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)帶動絲桿22轉(zhuǎn)動，由于所述左側(cè)滑塊231的內(nèi)螺紋的螺紋旋轉(zhuǎn)方向與右側(cè)滑塊232的內(nèi)螺紋的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反?；蛘咚鼋z桿22上的螺紋分為兩段，這兩段的螺紋的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，而所述左側(cè)滑塊231的內(nèi)螺紋與其中一段螺紋進行螺紋連接，而右側(cè)滑塊232的內(nèi)螺紋與另外一段螺紋進行螺紋連接，絲桿22正向轉(zhuǎn)動時，左側(cè)滑塊231、右側(cè)滑塊232相向運動，縮小左側(cè)滑塊231、右側(cè)滑塊232之間的間距，而左側(cè)滑塊231運動時，是沿左側(cè)夾緊導(dǎo)軌241運動，右側(cè)滑塊232運動時，是沿右側(cè)夾緊導(dǎo)軌242移動；由于左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251固定在左側(cè)滑塊231上，而所述左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機261安裝在左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251的驅(qū)動軸上，而所述左側(cè)摩擦輪271與左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機261的驅(qū)動軸連接，因此左側(cè)滑塊231移動時，帶動左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251移動，進而帶動左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機261移動，最終帶動左側(cè)摩擦輪271移動，同理，右側(cè)滑塊232移動時，最終帶動右側(cè)摩擦輪272移動。因此左側(cè)滑塊231、右側(cè)滑塊232之間的間距的縮小，進而使得左側(cè)摩擦輪271、右側(cè)摩擦輪272之間的間距的縮小。由于柱子(梁)5位于左側(cè)摩擦輪271、右側(cè)摩擦輪272之間，因此左側(cè)摩擦輪271、右側(cè)摩擦輪272之間的間距的縮小，可以使得左側(cè)摩擦輪271、右側(cè)摩擦輪272更好的抱緊柱子(梁)5。而絲桿22逆向轉(zhuǎn)動時，左側(cè)滑塊231、右側(cè)滑塊232背離運動，擴大左側(cè)滑塊231、右側(cè)滑塊232之間的間距，進而擴大左側(cè)摩擦輪271、右側(cè)摩擦輪272之間的間距。而絲桿22正向(正時針)旋轉(zhuǎn)縮小間距、逆向旋轉(zhuǎn)擴大間距，取決于絲桿22與左側(cè)滑塊231、右側(cè)滑塊232之間的螺紋方向。因此對于斷面不同大小的柱子(梁)5，只需要通過絲桿電機21轉(zhuǎn)動絲桿22，調(diào)節(jié)左側(cè)滑塊231、右側(cè)滑塊232之間的間距，進而調(diào)節(jié)左側(cè)摩擦輪271、右側(cè)摩擦輪272之間的間距，使得本機器人能夠適應(yīng)不同尺寸的柱子5，并從兩側(cè)抱緊柱子，而后攀爬。

由于左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251固定在左側(cè)滑塊231上，而所述左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機261安裝在左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251的驅(qū)動軸上，而所述左側(cè)摩擦輪271與左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機261的驅(qū)動軸連接，因此，左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251通過驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，帶動左側(cè)摩擦輪驅(qū)動電機261的旋轉(zhuǎn)，進而帶動左側(cè)摩擦輪271的旋轉(zhuǎn)，因此，左側(cè)摩擦輪271可繞左側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機251機軸(驅(qū)動軸)旋轉(zhuǎn)，同理，右側(cè)摩擦輪272可繞右側(cè)偏轉(zhuǎn)舵機252機軸旋轉(zhuǎn)，前部摩擦輪33可繞前部舵機31機軸旋轉(zhuǎn)，后部摩擦輪一461可繞后部舵機一411機軸旋轉(zhuǎn)，后部摩擦輪二462可繞后部舵機二412旋轉(zhuǎn)。

由于本發(fā)明包括上夾緊驅(qū)動單元和下夾緊驅(qū)動單元，后下夾緊機構(gòu)和后上夾緊機構(gòu)，因此，在同一側(cè)面上有上下兩個摩擦輪，形成一個摩擦輪組，由于摩擦輪可繞舵機機軸旋轉(zhuǎn)，因此通過舵機可將同一側(cè)的摩擦輪旋轉(zhuǎn)互成一定的夾角。

一、緊抱、自鎖、拐彎

1)緊抱

左右兩側(cè)面上的摩擦輪組不僅可以平行于柱子中軸線方向，而且可以在舵機的帶動下與柱子中軸線產(chǎn)生一定的偏角。當上下部分側(cè)面摩擦輪組方向一致并且側(cè)面摩擦輪組方向與爬行方向呈銳角時，會產(chǎn)生垂直于柱子中軸線并沿前后方向的分速度，可最大程度得抱緊柱子。隨著抱緊程度提升，前部摩擦輪受到的柱子前部壓力也提升，該壓力大小可通過前部摩擦輪的驅(qū)動電機所通過的電流大小反映。當電流大小超過所設(shè)范圍時，反饋到側(cè)面摩擦輪組的偏轉(zhuǎn)舵機，從而改變偏轉(zhuǎn)舵機的偏轉(zhuǎn)角度，改變抱緊程度。

2)自鎖

當上下部分側(cè)面摩擦輪組方向不一致時，即同一側(cè)面上的上下兩個摩擦輪存在一定角度的夾角時，上下兩個摩擦輪的轉(zhuǎn)動方向不一致，因此不能移動，即進入自鎖狀態(tài)，此時機器人不能前進或者后退。

3)拐彎

可調(diào)節(jié)上下兩個部分的摩擦輪的方向，滿足柱子拐彎的角度方向，從而達到拐彎的目的。

二、預(yù)緊夾緊

由于設(shè)置有后下夾緊機構(gòu)、后上夾緊機構(gòu)，機器人上下部分各有一個，由于后下夾緊機構(gòu)包括后部舵機一411安裝在下部分機架12的左側(cè)后端，而所述l形夾緊擺臂一421一端與后部舵機一411驅(qū)動軸固定連接，另一端與后部摩擦輪懸架一441固定連接，所述后部摩擦輪驅(qū)動電機一451固定安裝在后部摩擦輪懸架一441上，而所述后部摩擦輪一461與后部摩擦輪驅(qū)動電機一451的驅(qū)動軸連接。所述懸架合頁47中的一個頁片與后部摩擦輪懸架一441連接，另一個頁片與l形夾緊擺臂一421連接，且所述后部摩擦輪一461位于后部摩擦輪懸架一441的一側(cè)，而懸架合頁一471位于后部摩擦輪懸架一441上與后部摩擦輪一461相對的另一側(cè)，使用時，后部舵機一411驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，帶動l形夾緊擺臂一421繞后部舵機一411驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，由于后部摩擦輪驅(qū)動電機一451、后部摩擦輪一461安裝在l形夾緊擺臂一421的另一端，進而帶動后部摩擦輪一461繞后部舵機一411驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，使得后部摩擦輪一461遠離柱子5，同理，后部舵機二412驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，使得后部摩擦輪二462遠離柱子5。另外，所述預(yù)緊彈簧一431一端與l形夾緊擺臂一421直角拐彎處連接，另一端與下部分機架12的左側(cè)后端連接。所述預(yù)緊彈簧二432與l形夾緊擺臂二422直角拐彎處連接，另一端與上部分機架11的右側(cè)后端連接。因此，后部摩擦輪一461靠近柱子5時，可通過預(yù)緊彈簧一431進行預(yù)緊，使得后部摩擦輪一461與柱子5更好的貼合，同理，預(yù)緊彈簧二432使得后部摩擦輪二462與柱子5更好的貼合。

1)當柱子有部分嵌入墻面內(nèi)，只有部分柱子露出墻面外時，可把l形夾緊擺臂通過舵機，旋轉(zhuǎn)到機器人兩側(cè)，l形夾緊擺臂上的摩擦輪不參與攀爬，此為夾緊擺臂的狀態(tài)一。

2)當柱子沒有嵌入墻面內(nèi)的部分時，可把l形夾緊擺臂(夾緊擺臂)通過舵機，旋轉(zhuǎn)到直至后部摩擦輪抱緊柱子，由于后部摩擦輪上裝有摩擦輪懸架，此為夾緊擺臂的狀態(tài)二，可適應(yīng)因柱子尺寸變化而產(chǎn)生的影響。

在夾緊擺臂上有一彈簧鉤，通過夾緊彈簧，連接到機器人機架上。當夾緊擺臂處于狀態(tài)一時，夾緊擺臂處于敞開狀態(tài)，通過該夾緊彈簧可防止夾緊擺臂的左右擺動；當需要使夾緊擺臂從狀態(tài)一裝換至狀態(tài)二時，只需控制夾緊舵機輕微擺動夾緊擺臂，擺臂可在夾緊彈簧的大彈力作用下迅速抱緊柱子。

如圖7所示，直線ma、mb、mc即圖6所示的夾緊彈簧簡化圖，oa、ob、oc即圖6所示的l形夾緊擺臂的簡化圖，o點即代表舵機的轉(zhuǎn)軸，a、b、c點代表夾緊擺臂與彈簧的鉸接處的節(jié)點。m點代表彈簧與機架的鉸接節(jié)點。q為限位塊。夾緊擺臂ob可繞o點自由旋轉(zhuǎn)，其運動軌跡如圖虛線圓所示，當m、o、b三點共線時，彈簧mb被拉伸最長，受力最大，當b點處于mob連線的左邊任一點a點或者右邊c點時，彈簧長度總小于mb，即由幾何關(guān)系易證明ma<mb且mc<mb。所以當節(jié)點在b點之外的圓弧上移動時，彈簧受力總小于在b點時。根據(jù)能量理論，可知當彈簧處于mob時，是臨界穩(wěn)定，只要有一定初速度，彈簧都會隨機偏向兩邊。所以在正常使用時，該裝置有兩種狀態(tài)，當彈簧mb偏到c點時，即摩擦輪抱緊梁，當彈簧mb偏向a點時，由于左邊有限位裝置q，由因為受彈簧拉力，此時夾緊擺臂緊貼限位裝置不動，即不需要使用夾緊裝置時夾緊擺臂所處狀態(tài)。

舵機選用大功率舵機，所有直流電機選用545直流電機，機器人底板以及其他夾緊擺臂、墊塊等零件采用鋁材，摩擦輪采用市面上普通的摩擦輪。絲桿直徑8mm，絲桿的一半長度為左旋，一半長度為右旋。合頁以及摩擦輪懸架采用市面上的普通款。

首先根據(jù)所攀爬的桿尺寸、形狀，控制絲桿，推動導(dǎo)軌滑塊帶動側(cè)面摩擦輪組使側(cè)面摩擦輪組抱緊柱子。若柱子有部分嵌入墻面，則使后部夾緊擺臂處于狀態(tài)一，即敞開狀態(tài)。通過控制側(cè)面摩擦輪組的偏轉(zhuǎn)舵機以控制側(cè)面摩擦輪組的擺角，通過檢測前部摩擦輪驅(qū)動電機的電流大小反饋，再調(diào)整側(cè)面摩擦輪組的擺角大小，使機器人始終緊抱柱子爬行。

當柱子沒有嵌入墻面內(nèi)的部分，則控制后部的夾緊擺臂，使其上的后部摩擦輪緊抱柱子。通過后部的夾緊彈簧夾緊，以及側(cè)面的摩擦輪組夾緊，使機器人緊緊抱緊柱子。

當遇到柱子拐彎時，可控制上下部分的側(cè)面摩擦輪組的方向，使上下兩摩擦輪組產(chǎn)生一定的夾角，完成拐彎。

當爬行在懸梁上時，通過側(cè)面摩擦輪組的擺角可達到自鎖以及更好得夾緊效果，提高通過安全性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。