一種落桿式自動爬桿機(jī)器裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種落桿式自動爬桿機(jī)器裝置及其方法，包括以下步驟：1)地面直行：打開控制開關(guān)，直行至爬桿底部，進(jìn)入爬桿位置，即爬桿位于U型槽的半圓形槽底中，水平運(yùn)動停止；2)固定爬桿：通過舵機(jī)控制桿釋放落桿，倒在落桿搭載臺的平臺上，由絲杠控制落桿夾緊，將爬桿固定在由落桿和U型槽圍成的封閉圈中；3)豎直沿桿爬行：由電機(jī)驅(qū)動動輪裝置運(yùn)行，帶動底盤沿豎直方向進(jìn)行爬桿。本發(fā)明提供的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置及其方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有優(yōu)勢如下：加工、控制、使用簡便，成本低廉，且可以搭載較多其他模塊，實(shí)現(xiàn)不同的功能。
【專利說明】
一種落桿式自動爬桿機(jī)器裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種落桿式自動爬桿機(jī)器裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明基于R0B0C0N比賽中爬桿要求而產(chǎn)生，可以用較為簡單的方法實(shí)現(xiàn)爬桿。而當(dāng)前大多數(shù)爬桿都有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重心不穩(wěn)等缺點(diǎn)，本發(fā)明在保證攜帶重量的同時(shí)，又具有較為簡單的結(jié)構(gòu)和低廉的造價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種落桿式自動爬桿機(jī)器裝置及其方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人地面直行、豎直沿桿爬行的功能:
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種落桿式自動爬桿機(jī)器裝置，由底盤與固連設(shè)置在其上的動輪裝置及落桿定位裝置組成，所述動輪裝置沿爬桿運(yùn)動；
[0006]所述底盤中間開設(shè)頂端開口、槽底呈半圓形的U型槽，所述U型槽的開口寬度為不大于圓柱形爬桿的直徑；
[0007]所述動輪裝置與爬桿貼合，包括兩個主動輪，所述主動輪對稱設(shè)置在位于所述U型槽的槽底兩側(cè)的底盤上；
[0008]所述落桿定位裝置由落桿和絲杠機(jī)構(gòu)組成，分別設(shè)于所述U型槽兩側(cè)的底盤上，所述落桿距離所述U型槽槽底的距離大于所述爬桿的直徑;其中，所述落桿沿豎直面上擺動；所述絲杠機(jī)構(gòu)上設(shè)置有落桿搭載臺，所述落桿釋放落下時(shí)，倒在所述落桿搭載臺上并固定。
[0009]進(jìn)一步的，所述主動輪連接電機(jī)，互呈直角布置。這樣不僅可以最大限度利用電機(jī)驅(qū)動力，還可以與前面落桿上的輪子形成對稱布置，減少所需輪子的數(shù)量。
[0010]進(jìn)一步的，所述動輪裝置還包括兩個從動輪，分別為從動輪B和從動輪A，其中，從動輪B固定于所述落桿上，從動輪A位于所述U型槽的槽底的底盤下方；
[0011]從動輪B和從動輪A的安裝位置滿足:從動輪A和當(dāng)所述落桿水平落下時(shí)的從動輪B，兩個從動輪的中心垂直面與所述U型槽的中軸垂直面重合；
[0012]進(jìn)一步的，所述絲杠機(jī)構(gòu)通過軸承座固定在底盤上，絲杠通過聯(lián)軸器連接電機(jī)。
[0013]進(jìn)一步的，所述絲杠機(jī)構(gòu)為滾珠絲杠機(jī)構(gòu)。其控制方式簡單，且可以根據(jù)要求選擇不同粗細(xì)的絲杠來實(shí)現(xiàn)不同的夾緊力要求。
[0014]進(jìn)一步的，所述落桿在豎直面上的擺動角度為O?120°。
[0015]進(jìn)一步的，所述底盤上固連有舵機(jī)控制桿，與落桿連接，控制落桿的釋放下落。
[0016]上述的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置的方法，包括以下步驟:
[0017]I)地面直行:打開控制開關(guān)，直行至爬桿底部，進(jìn)入爬桿位置，即爬桿位于U型槽的半圓形槽底中，水平運(yùn)動停止；
[0018]2)固定爬桿:到達(dá)爬桿位置后，通過舵機(jī)控制桿釋放落桿，使落桿倒在落桿搭載臺的平臺上，并由絲杠控制搭載臺帶著桿夾緊，直到以落桿為軸的從動輪B與爬桿貼合，使爬桿固定在由落桿和U型槽圍成的封閉圈中并夾緊。
[0019]3)豎直沿桿爬行:由電機(jī)驅(qū)動動輪裝置運(yùn)行，帶動底盤沿豎直方向進(jìn)行爬桿。
[0020]有益效果:本發(fā)明提供的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置及其方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有優(yōu)勢如下:加工、控制、使用簡便，成本低廉，且可以搭載較多其他模塊，實(shí)現(xiàn)不同的功能。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的主動輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的從動輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明的底盤結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明的落桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明的爬桿效果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0028]如圖1所示為一種落桿式自動爬桿機(jī)器裝置，由底盤與固連設(shè)置在其上的動輪裝置及落桿定位裝置組成，如圖3所示，底盤中間開設(shè)頂端開口、槽底呈半圓形的U型槽，U型槽的開口寬度為不大于圓柱形爬桿的直徑;底盤整個成“U”字形，以保證能夠從爬桿下方進(jìn)入預(yù)定爬桿位置。
[0029]動輪裝置與爬桿貼合，沿爬桿運(yùn)動;動輪裝置包括兩個主動輪和兩個從動輪，如圖1所示，主動輪對稱設(shè)置在位于U型槽的槽底兩側(cè)的底盤上，主動輪連接電機(jī)，互呈直角布置。如圖2所示，兩個從動輪分別為從動輪B和從動輪A，其中，從動輪B固定于落桿上，從動輪A位于U型槽的槽底的底盤下方;從動輪B和從動輪A的安裝位置滿足:從動輪A和當(dāng)落桿水平落下時(shí)的從動輪B，兩個從動輪的中心垂直面與U型槽的中軸垂直面重合。
[0030]落桿定位裝置由落桿和絲杠機(jī)構(gòu)組成，分別通過軸承座固定設(shè)于U型槽兩側(cè)的底盤上，落桿距離U型槽槽底的距離大于爬桿的直徑；其中，落桿沿垂直面上擺動角度為O?120° ;如圖5所示，絲杠機(jī)構(gòu)為滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，絲杠通過聯(lián)軸器連接電機(jī)，其上設(shè)置有落桿搭載臺，落桿釋放落下時(shí)，倒在落桿搭載臺上并固定。如圖4所示，底盤上固連有舵機(jī)控制桿，與落桿連接，控制落桿的釋放下落。由舵機(jī)控制桿控制落桿的釋放，落桿釋放后倒在落桿搭載臺的平臺上，由絲杠控制落桿夾緊。
[0031 ] 實(shí)施例
[0032]上述的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置的方法，包括以下步驟:
[0033]I)地面直行:將機(jī)器人放在地上，打開控制開關(guān)，直行至爬桿底部，進(jìn)入爬桿位置，即爬桿位于U型槽的半圓形槽底中，水平運(yùn)動停止；
[0034]2)固定爬桿:通過舵機(jī)控制桿釋放落桿，倒在落桿搭載臺的平臺上，由絲杠控制落桿夾緊，將爬桿固定在由落桿和U型槽圍成的封閉圈中；
[0035]3)豎直沿桿爬行:由電機(jī)驅(qū)動動輪裝置運(yùn)行，帶動底盤沿豎直方向開始進(jìn)行爬桿，爬行至某一設(shè)定位置，由傳感器識別而自動停止或者遙控器控制停止。如圖6所示。
[0036]底盤后部有較大空余空間，可搭載其他模塊完成不同要求的任務(wù)。
[0037]為了保證在整個爬桿過程中穩(wěn)定爬行，采用了三層輪，以從動-主動-從動的摩擦輪布置方式保證爬桿過程的安全與穩(wěn)定。三層高度不同的輪子，不管車身重心靠前還是靠后，車本身都可以靠摩擦輪上下的布置實(shí)現(xiàn)靜止時(shí)的自鎖，爬桿時(shí)的穩(wěn)定。
[0038]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)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(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種落桿式自動爬桿機(jī)器裝置，其特征在于:由底盤與固連設(shè)置在其上的動輪裝置及落桿定位裝置組成，所述動輪裝置沿爬桿運(yùn)動； 所述底盤中間開設(shè)頂端開口、槽底呈半圓形的U型槽，所述U型槽的開口寬度為不大于圓柱形爬桿的直徑； 所述動輪裝置與爬桿貼合，包括兩個主動輪，所述主動輪對稱設(shè)置在位于所述U型槽的槽底兩側(cè)的底盤上； 所述落桿定位裝置由落桿和絲杠機(jī)構(gòu)組成，分別設(shè)于所述U型槽兩側(cè)的底盤上，所述落桿距離所述U型槽槽底的距離大于所述爬桿的直徑;其中，所述落桿沿豎直面擺動;所述絲杠機(jī)構(gòu)上設(shè)置有落桿搭載臺，所述落桿釋放落下時(shí)，倒在所述落桿搭載臺上并固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置，其特征在于:所述主動輪連接電機(jī)，互呈直角布置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置，其特征在于:所述動輪裝置還包括兩個從動輪，分別為從動輪B和從動輪A，其中，從動輪B固定于所述落桿上并以落桿為軸，從動輪A位于所述U型槽的槽底的底盤下方； 從動輪B和從動輪A的安裝位置滿足:從動輪A和當(dāng)所述落桿水平落下時(shí)的從動輪B，兩個從動輪的中心垂直面與所述U型槽的中軸垂直面重合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置，其特征在于:所述絲杠機(jī)構(gòu)通過軸承座固定在底盤上，絲杠通過聯(lián)軸器連接電機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置，其特征在于:所述絲杠機(jī)構(gòu)為滾珠絲杠機(jī)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置，其特征在于:所述落桿在豎直面的擺動角度為O?120°。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的落桿式自動爬桿機(jī)器裝置，其特征在于:所述底盤上固連有舵機(jī)控制桿，與落桿連接，控制落桿的釋放下落。8.一種落桿式自動爬桿機(jī)器裝置的方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)地面直行:打開控制開關(guān)，直行至爬桿底部，進(jìn)入爬桿位置，即爬桿位于U型槽的半圓形槽底中，水平運(yùn)動停止； 2)固定爬桿:到達(dá)爬桿位置后，通過舵機(jī)控制桿釋放落桿，使落桿倒在落桿搭載臺的平臺上，并由絲杠控制搭載臺帶著桿夾緊，直到以落桿為軸的從動輪B與爬桿貼合，使爬桿固定在由落桿和U型槽圍成的封閉圈中并夾緊。 3)豎直沿桿爬行:由電機(jī)驅(qū)動動輪裝置運(yùn)行，帶動底盤沿豎直方向進(jìn)行爬桿。
【文檔編號】B62D57/024GK105947009SQ201610436356
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】金玉龍, 李靜淵, 彭澤坤, 吳閆明
【申請人】東南大學(xué)