撐座板4-4與兩層圈梁相固定，安裝孔4-4.3用于安裝夾緊機(jī)構(gòu)5，通孔4-4.4則用于供夾緊機(jī)構(gòu)5上作為夾緊螺桿的工作螺桿穿過，立柱4-3上設(shè)置有與安裝孔4-4.3 一一對(duì)應(yīng)的通孔。參見后面關(guān)于夾緊機(jī)構(gòu)5的說明。
[0024]為了能夠?qū)⑴逝绬卧?安裝到被攀爬物I上，機(jī)架4由對(duì)稱的兩個(gè)半圓環(huán)部分拼接而成，兩個(gè)半環(huán)部分的圈梁4-1之間、圈梁4-2之間均通過插裝在圈梁中的芯管接頭4-5和螺釘或螺栓相連接，圈梁4-1、圈梁4-2和芯管接頭4-5上相應(yīng)地設(shè)置有螺釘或螺栓安裝孔。4個(gè)支撐座板4-4中的兩個(gè)分別位于機(jī)架4的兩個(gè)半圓環(huán)部分的接口處，由此可對(duì)兩個(gè)半圓環(huán)部分的連接起到加固作用。
[0025]當(dāng)然，機(jī)架4并不限于由兩部分拼接構(gòu)成，也可以根據(jù)需要由3部分、4部分或更多的部分沿周向拼接而成。另外，機(jī)架4中間的通道6也可以是矩形、三角形，而不限于圓形。機(jī)架4采用圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)有利于機(jī)架4的受力平衡。
[0026]而且，夾緊機(jī)構(gòu)5的數(shù)量也可以根據(jù)需要采用3個(gè)、5個(gè)、6個(gè)，等等。并且，在保證夾緊力分布均衡的情況下，夾緊機(jī)構(gòu)5也可以不采用均布的方式設(shè)置。
[0027]如圖4所示，夾緊機(jī)構(gòu)5包括螺桿式起重機(jī)5-1、電機(jī)5-2和安裝板5_3、5_4。參見圖2、圖3，螺桿式起重機(jī)5-1通過安裝板5-3和螺釘或螺栓與支撐座板4-4相固定，電機(jī)5-2通過螺釘或螺栓與安裝板5-4相固定，安裝板5-4通過螺釘或螺栓與安裝板5-4相固定，螺桿式起重機(jī)5-1上作為夾緊螺桿的夾緊螺桿5-5穿過支撐座板4-4上的通孔4-4.4后伸入通道6。電機(jī)5-2的軸與螺桿式起重機(jī)5-1的驅(qū)動(dòng)軸輸入端通過聯(lián)軸器連接。夾緊螺桿5-5的軸線沿通道6的徑向延伸，并與通道6的延伸方向垂直。徑向相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)5的夾緊螺桿5-5的軸線重合，以避免工作中產(chǎn)生不必要的扭矩而造成機(jī)架4扭曲，同時(shí)減少夾緊時(shí)夾緊螺桿5-5所需提供的壓力，減輕對(duì)被攀爬物I的損害。機(jī)架4上各夾緊機(jī)構(gòu)5的夾緊螺桿5-5的軸線處于與通道6延伸方向垂直的同一平面上。
[0028]夾緊螺桿5-5面對(duì)被攀爬物I 一端設(shè)置有壓盤5-6，壓盤5_6上設(shè)置有壓盤墊
5-10，夾緊螺桿5-5端部設(shè)置有套筒5-7，該套筒5-7由兩兩螺紋連接的套筒底5-7.1、套筒筒體5-7.2、套筒帽5-7.3構(gòu)成，套筒底5-7.1上設(shè)置有螺紋孔，相應(yīng)地，夾緊螺桿5_5端部設(shè)置有外螺紋，套筒5-7通過套筒底5-7.1上的螺紋孔與夾緊螺桿5-5端部螺接固定。套筒帽5-7.3上設(shè)置有導(dǎo)向孔，該導(dǎo)向孔的直徑小于套筒筒體5-7.2的內(nèi)徑。壓盤5-6面對(duì)夾緊螺桿5-5 —側(cè)表面設(shè)置有銷軸5-7.4，該銷軸5-7.4 一端通過螺紋與壓盤5_6相固定，或通過焊接相固定，銷軸5-7.4另一端帶有徑向凸臺(tái)。壓盤5-6通過銷軸5-7.4與套筒5_7相連，銷軸5-7.4的軸身與套筒帽5-7.3上的導(dǎo)向孔相匹配，并能沿軸向滑動(dòng)。套筒5-7內(nèi)設(shè)置有壓簧5-8，該壓環(huán)5-8被夾持在銷軸5-7.4與套筒底5-7.1之間。套筒筒體5-7.2外側(cè)壁上固定有前端光電限位開關(guān)5-9。
[0029]當(dāng)然，還可以采用其他結(jié)構(gòu)通過壓盤5-6和壓簧5-8配合，控制夾緊機(jī)構(gòu)5的夾緊力。如:或者在壓簧5-8彈性系數(shù)較大的情況下，可以不設(shè)置套筒5-7，直接將壓簧5-8的兩端分別焊接在壓盤5-6和夾緊螺桿5-5的頂端。再如，將圖4中的套筒筒體5-7.2去除，將壓簧5-8的兩端分別與銷軸5-7.4和套筒底5-7.1通過焊接方式連接。上述兩種情況可以將前端光電限位開關(guān)5-9安裝在壓盤5-6上；在夾緊螺桿5-5上固定擋塊等對(duì)應(yīng)的配件與前端光電限位開關(guān)5-9配合。
[0030]或者如圖5所示，壓盤5-6設(shè)置有套筒，套筒內(nèi)放置有壓簧5-8，夾緊螺桿5_5通過端部的光軸伸入套筒內(nèi)，頂住壓簧5-8 ;為了避免夾緊螺桿5-5縮回時(shí)壓盤5-6脫離，套筒與夾緊螺桿5-5通過連接彈簧5-7.5連接在一起。
[0031]還可以如圖6所示，壓盤5-6設(shè)置有光軸，夾緊螺桿5-5和套筒底5-7.1通過螺紋固定在一起，套筒底5-7.1的內(nèi)腔放置有壓簧5-8，光軸伸入內(nèi)腔頂住壓簧5-8 ;為了避免夾緊螺桿5-5縮回時(shí)壓盤5-6脫離，光軸底端與套筒底5-7.1通過連接彈簧5-7.5連接在一起。
[0032]當(dāng)夾緊螺桿5-5向被攀爬物I伸出時(shí)，壓盤墊5-10首先接觸到被攀爬物1，將壓力傳送給壓盤5-6，壓簧5-8被壓縮，壓盤5-6沿夾緊螺桿5-5軸向移動(dòng)，直至觸發(fā)前端光電限位開關(guān)5-9，電機(jī)5-2停轉(zhuǎn)。改變前端光電限位開關(guān)5-9的位置，可調(diào)節(jié)工作時(shí)壓簧5-8的壓縮程度，由此對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)5的夾緊力的大小進(jìn)行設(shè)定。通過設(shè)定合理的夾緊力以避免夾緊力過大，對(duì)被攀爬物I造成損害，也能避免夾緊力太小致使夾緊機(jī)構(gòu)5無(wú)法夾緊，造成打滑使機(jī)器人攀爬失敗。
[0033]螺桿式起重機(jī)5-1具有自鎖功能，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5-2停止驅(qū)動(dòng)后，夾緊螺桿5-5會(huì)自動(dòng)自鎖，保持夾緊力，避免因系統(tǒng)失電時(shí)，失去夾緊力而釀成事故。
[0034]具體實(shí)施時(shí)，也可以選用霍爾接近開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)或者金屬感應(yīng)開關(guān)等代替光電限位開關(guān)5-9對(duì)夾緊螺桿5-5向通道6伸入的止點(diǎn)位置進(jìn)行限定。
[0035]工作時(shí)，如果徑向相對(duì)的兩個(gè)夾緊螺桿5-5不能同時(shí)接觸被攀爬物1，其中一個(gè)夾緊螺桿5-5先抵達(dá)被攀爬物I而將被攀爬物I頂離通道6的中心，將使升降機(jī)構(gòu)3承受橫向力而損壞。為了避免此類現(xiàn)象發(fā)生，在壓盤墊5-10處或壓盤墊5-10與壓盤5-6之間還設(shè)置有觸覺傳感器5-11，當(dāng)夾緊螺桿5-5前端接觸到被攀爬物I后，電機(jī)5-2停轉(zhuǎn)，待對(duì)面的夾緊螺桿5-5也接觸到被攀爬物I后，再重新啟動(dòng)，由此使徑向相對(duì)的一對(duì)夾緊螺桿5-5同時(shí)向內(nèi)移動(dòng)夾緊被攀爬物I。
[0036]觸覺傳感器可以采用微動(dòng)行程快關(guān)，也可以由光電開關(guān)、接近快關(guān)等各種類似開關(guān)構(gòu)成。圖7為采用微動(dòng)開關(guān)的觸覺傳感器5-11。觸覺傳感器5-11通過安裝板5-11.3固定在壓盤5-6的外端面上，壓盤墊5-10與壓盤5-6相鄰的端部設(shè)置有容置腔5-11.1，環(huán)繞微動(dòng)開關(guān)，安裝板5-11.3上還固定有保護(hù)環(huán)5-11.2 ;保護(hù)環(huán)5-11.2的高度設(shè)置在微動(dòng)開關(guān)能夠被觸發(fā)，且未完全被壓到底的范圍內(nèi)，避免微動(dòng)開關(guān)承受過重的壓緊力，可以延長(zhǎng)微動(dòng)開關(guān)的壽命。
[0037]觸覺傳感器也可以采用應(yīng)變片來實(shí)現(xiàn)。如8為應(yīng)變片作為觸覺傳感器的方案。壓盤墊5-10與壓盤5-6相鄰的端部設(shè)置有容置腔5-11.1，應(yīng)變片固定在容置腔5-11.1內(nèi)，壓盤5-6的外端面上。通過應(yīng)變片的變形可以判斷壓盤墊5-10是否接觸到被攀爬物。
[0038]還可以采用套筒和限位開關(guān)組合的結(jié)構(gòu)形式來構(gòu)成，這時(shí)，觸覺傳感器的套筒內(nèi)的壓簧需要采用彈性系數(shù)小于壓簧5-8。
[0039]夾緊機(jī)構(gòu)5釋放被攀爬物I時(shí)，電機(jī)5-2反向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)夾緊螺桿5-5縮回。機(jī)架4上還安裝有夾緊螺桿5-5后端止點(diǎn)位置的限位開關(guān)。當(dāng)夾緊螺桿5-5縮回時(shí)，會(huì)在設(shè)定位置觸發(fā)后端限位開關(guān)，避免夾緊螺桿5-5縮回過度。將各夾緊機(jī)構(gòu)5的后端光電限位開關(guān)位置設(shè)置一致，可以對(duì)各夾緊螺桿5-5的伸縮位置進(jìn)行同步，保證夾緊機(jī)構(gòu)5的步調(diào)一致。同時(shí)，通過后端限位開關(guān)限制了夾緊螺桿5-5收縮時(shí)的行程，提高攀爬效率，并進(jìn)一步降低機(jī)器人工作時(shí)的能耗。同樣，后端限位開關(guān)也可以采用多種形式的器件來實(shí)現(xiàn)，而且也不限于安裝在機(jī)架4上，可以安裝在夾緊螺桿5-5上，只要能夠起到檢測(cè)夾緊螺桿5-5縮回位置的作用即可。
[0040]具體實(shí)施時(shí)，可以采用更多形式的夾緊機(jī)構(gòu)5來實(shí)現(xiàn)夾緊和釋放動(dòng)作。例如，可以采用液壓缸或者氣缸來驅(qū)動(dòng)夾緊螺桿5-5伸出或縮回。通過液壓或者氣壓限值夾緊力，可以省略前端和后端的限位開關(guān)。
[0041]上下攀爬單元2的機(jī)架4上針對(duì)每個(gè)升降機(jī)構(gòu)3都設(shè)置有相應(yīng)的支座7，該支座7的結(jié)構(gòu)如圖9中所示。支座7為可調(diào)結(jié)構(gòu)，包括安裝板7-1、安裝板7-2，以及兩組支撐組件。安裝板7-1和安裝板7-2扣合在一起，組成安裝組件。兩組支撐組件在豎直方向平行設(shè)置，每組支撐組件包括長(zhǎng)支撐桿7-3、短支撐桿7-4、斜支撐桿7-5。長(zhǎng)支撐桿7-3和短支撐桿7-4的固定端插裝在安裝組件的安裝孔7-6中，并通過螺母固定；斜支撐桿7-5的兩端通過銷軸分別與長(zhǎng)支撐桿7-3和短支撐桿7-4的自由端鉸接。長(zhǎng)支撐桿7-3上設(shè)置有用于安裝升降機(jī)構(gòu)3的安裝孔7-3.1。斜支撐桿7-5由兩根螺桿和一螺紋套筒組成，旋轉(zhuǎn)螺紋套筒可以調(diào)節(jié)斜支撐桿7-5的長(zhǎng)度，以調(diào)節(jié)長(zhǎng)支撐桿7-3的俯仰角度。
[0042]參見圖1、圖10，上下兩攀爬單元2之間環(huán)繞中心的通道6設(shè)置有4個(gè)升降機(jī)構(gòu)3。升降機(jī)構(gòu)3的結(jié)構(gòu)與夾緊機(jī)構(gòu)5相似，包括螺桿式起重機(jī)3-1、電機(jī)3-2、升降螺桿3-3、安裝板3-4、安裝板3-5、萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)3-6和安裝板3-7，其中升降螺桿3_3作為頂推攀爬單元2上下移動(dòng)的升降螺桿。
[0043]參見圖1、圖9，螺桿式起重機(jī)3-