一種新型非間歇式爬桿機器人的制作方法
【專利摘要】一種新型非間歇式爬桿機器人，主要由抓桿部分、限位部分和傳動部分組成。抓桿部分主要由多組剪刀式機械爪、軸承組成；限位部分主要由Z型限位板組成；傳動部分主要由電機、齒輪、鏈輪、帶耳鏈條組成。每組剪刀式機械爪通過U型板件固定在傳動部分的兩條帶耳鏈條之間，通過電機轉(zhuǎn)動帶動剪刀式機械爪運動。當機械爪進入限位部分的限位軌道時，由于軌道內(nèi)部距離小，剪刀式機械爪尾端距離靠近，使剪刀式機械爪上端夾緊，達到抓桿的目的。機械爪與攀爬桿相對靜止，當電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動，機器人整體相對于攀爬桿運動，從而實現(xiàn)攀爬的功能。由于有多組機械爪，所以可以實現(xiàn)非間歇的攀爬方式。
【專利說明】
一種新型非間歇式爬桿機器人
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種能夠通過限位軌道實現(xiàn)機械爪張開閉合的新型非間歇式爬桿機器人。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有的爬桿機器人所使用的攀爬方式大部分是間歇式爬桿機器人與輪式爬桿機器人，間歇式爬桿機器人根據(jù)仿生原理基本上是上下兩個相同的環(huán)形機械爪組成，當上部分環(huán)形機械爪夾緊攀爬桿時，下部分環(huán)形機械爪松開，由中間部分的連桿驅(qū)動順著攀爬桿作上下移動，如此往復交替運動，實現(xiàn)整個系統(tǒng)間歇式的升降。這種機器人穩(wěn)定性較高，但環(huán)境適應性、攀爬效率都比較差;輪式爬桿機器人通過用多組輪夾住攀爬桿進行上下運動，這種機器人效率較高但是局限性比較大。
(三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于設計一種多機械爪、穩(wěn)定、快速、連續(xù)、多適應性的新型非間歇式爬桿機器人，以解決現(xiàn)有的爬桿機器人存在的穩(wěn)定性差、環(huán)境適應性差、攀爬效率低等問題。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該新型非間歇式爬桿機器人主要分為抓桿部分、限位部分和傳動部分。其特征在于:通過傳動部分帶動多組抓桿部分的機械爪運動，通過限位部分實現(xiàn)抓桿部分的抓緊與放開攀爬桿功能。
[0005]所述抓桿部分由剪刀型機械爪、銷釘A、軸承、光軸、彈性件構(gòu)成。其中剪刀型機械爪中間位置由銷釘A連接，軸承與剪刀型機械爪尾部用光軸連接，彈性件兩端與剪刀型機械爪靠近尾部的兩端連接，多組相同所述機械爪結(jié)構(gòu)共同組成抓桿部分。
[0006]所述限位部分由導向板、Z型限位軌道、限位板、彈簧、銷釘B、木板構(gòu)成。其中導向板與Z型限位軌道連接，連接處表面光滑且導向板向外張開，使剪刀型機械爪尾部的軸承能順利滑入Z型限位軌道，限位板固定在木板左右兩側(cè)，在軌道與限位板之間放入多個彈簧，并有相同根數(shù)的銷釘B穿過Z型限位軌道、彈簧和限位板，銷釘兩端對Z型限位軌道和限位板的最大距離進行限定。
[0007]所述傳動部分由帶耳鏈條、軸承座、主動齒輪、從動齒輪、電機、電機支座、連接軸構(gòu)成。其中電機和電機支座相固定，電機支座固定在限位部分中的木板的背面，電機的輸出軸與主動齒輪剛性連接，四個相同的軸承座固定在木板背面的四個角，兩根相同的連接軸穿過軸承座，從動齒輪和連接軸剛性連接，主動齒輪與從動齒輪嚙合，四個相同的鏈輪與所述兩根連接軸的兩端剛性連接，四個所述的鏈輪與兩條相同的帶耳鏈條機械配合，組成了傳動部分。
[0008]所述抓桿部分的機械爪與U型板件通過機械爪中間的銷釘連接，U型板件左右兩端與所述傳動部分的兩條帶耳鏈條通過螺紋緊固件固定。(四)
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0010]圖1是非間歇式爬桿機器人整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0011]圖2是非間歇式爬桿機器人抓桿部分單個機械爪結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]圖3是非間歇式爬桿機器人限位部分結(jié)構(gòu)示意圖
[0013]圖4是非間歇式爬桿機器人傳動部分結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖中:1.剪刀型機械爪，2.銷釘A，3.光軸，4.軸承，5.彈性件，6.銷釘B，7.導向板，
8.木板，9.限位板，10.彈簧，11.Z型限位軌道，12.電機支座，13.電機，14.鏈輪，15.帶耳鏈條，16.軸承座，17.連接軸，18.從動齒輪，19.主動齒輪，20.U型板件，21.螺紋緊固件。
(五)
【具體實施方式】
[0015]實施例1，參見圖1?4，本實施例提供一種新型非間歇式爬桿機器人，其包括抓桿部分、限位部分、和傳動部分。抓桿部分(I)剪刀型機械爪在未進限位部分時受到靠近尾部的(5)彈性件的彈力保持張開狀態(tài)，在(I)剪刀型機械爪尾部裝有(4)軸承，目的在于在進入軌道時，將滑動摩擦轉(zhuǎn)為滾動摩擦，減少阻力，更順利進入(Il)Z型限位軌道。在(Il)Z型限位軌道兩端有(7)導向板，其目的在于將尾部張開的(I)剪刀型機械爪逐漸向里收攏，直到進入軌道。傳動部分由(13)電機通電轉(zhuǎn)動，帶動(19)主動齒輪轉(zhuǎn)動，(19)主動齒輪與(I8)從動齒輪嚙合，(18)從動齒輪帶動(16)連接軸轉(zhuǎn)動，(16)連接軸帶動(14)鏈輪轉(zhuǎn)動，四個(14)鏈輪與兩條(15)帶耳鏈條機械配合，(15)帶耳鏈條帶動固定在帶耳鏈條上的(20)U型板件，
(20)U型板件與抓桿部分通過(2)銷釘A連接，從而實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)動帶動抓桿部分轉(zhuǎn)動。隨著
(13)電機轉(zhuǎn)動帶動(I)剪刀型機械爪運動，(I)剪刀型機械爪尾部進入(Il)Z型限位軌道，由于軌道內(nèi)距離小，(5)彈性件受壓壓縮，(I)剪刀型機械爪上端閉合，實現(xiàn)抓住攀爬桿的功能。(13)電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當(I)剪刀型機械爪尾部(4)軸承運動出(Il)Z型限位軌道，由于沒有軌道限制，(I)剪刀型機械爪受到(5)彈性件的彈力保持張開狀態(tài)，回到初始狀態(tài)，實現(xiàn)放開桿的功能。
[0016]當(13)電機轉(zhuǎn)動時，抓桿部分的其中一組(I)剪刀型機械爪逐漸接近攀爬桿，進入軌道時(I)剪刀型機械爪上端夾緊攀爬桿，使機械爪與攀爬桿相對靜止，當(13)電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動，機器人整體相對于攀爬桿運動，從而實現(xiàn)攀爬的功能。由于有多組機械爪，所以可以實現(xiàn)非間歇的攀爬方式。
[0017]當所攀爬的攀爬桿較粗時，(I)剪刀型機械爪尾部的(4)軸承對(II)Z型限位軌道進行擠壓，軌道兩邊的(10)彈簧受到擠壓壓縮，使(I)剪刀型機械爪在軌道內(nèi)時刻保持夾緊狀態(tài)，從而達到攀爬不同直徑的攀爬桿的功能。
[0018]由于(Il)Z型限位軌道的結(jié)構(gòu)前后對稱、左右對稱，所以通過對(13)電機的正反轉(zhuǎn)控制，能實現(xiàn)自主上升與下降。
[0019]本發(fā)明可應用于不適合人工清潔、維修的路燈燈桿、電線桿之類的桿狀裝置。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有爬桿機器人存在的穩(wěn)定性差、環(huán)境適應性差、攀爬效率低等問題。
【主權(quán)項】
1.一種新型非間歇式爬桿機器人，包括抓桿部分、限位部分和傳動部分，其特征是:通過傳動部分帶動多組抓桿部分的機械爪運動，通過限位部分實現(xiàn)抓桿部分的抓緊與放開攀爬桿功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型非間歇式爬桿機器人，其特征是:所述抓桿部分由剪刀型機械爪、銷釘A、軸承、光軸、彈性件構(gòu)成;其中剪刀型機械爪中間位置由銷釘A連接，軸承與剪刀型機械爪尾部用光軸連接，彈性件兩端與剪刀型機械爪靠近尾部的兩端連接，多組相同所述機械爪結(jié)構(gòu)共同組成抓桿部分。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型非間歇式爬桿機器人，其特征是:所述限位部分由導向板、Z型限位軌道、限位板、彈簧、銷釘B、木板構(gòu)成;其中導向板與Z型限位軌道連接，連接處表面光滑且導向板向外張開，使剪刀型機械爪尾部的軸承能順利滑入Z型限位軌道，限位板固定在木板左右兩側(cè)，在軌道與限位板之間放入多個彈簧，并有相同根數(shù)的銷釘B穿過Z型限位軌道、彈簧和限位板，銷釘B兩端對Z型限位軌道和限位板的最大距離進行限定。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型非間歇式爬桿機器人，其特征是:所述傳動部分由鏈輪、帶耳鏈條、軸承座、主動齒輪、從動齒輪、電機、電機支座、連接軸構(gòu)成;其中電機和電機支座相固定，電機支座固定在限位部分中的木板的背面，電機的輸出軸與主動齒輪剛性連接，四個相同的軸承座固定在木板背面的四個角，兩根相同的連接軸穿過軸承座，從動齒輪和連接軸剛性連接，主動齒輪與從動齒輪嚙合，四個相同的鏈輪與所述兩根連接軸的兩端剛性連接，四個所述的鏈輪與兩條相同的帶耳鏈條機械配合，組成了傳動部分。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型非間歇式爬桿機器人，其特征是:所述抓桿部分的機械爪與U型板件通過機械爪中間的銷釘A連接，U型板件左右兩端與所述傳動部分的兩條帶耳鏈條通過螺紋緊固件固定。
【文檔編號】A63B27/00GK205661561SQ201620553301
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】董志奎, 鄧田雨, 劉權(quán)剛, 張金雪, 閆鑫, 徐焱
【申請人】燕山大學