[发明专利]夹紧式伸缩翻转一体化攀爬机器人

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种机器人领域的攀爬机器人。

背景技术

随着现代社会的发展，高层建筑物数量不断增加，人们在高空进行作业的情况也越来越多。在从事高空作业时，工作人员劳动强度大、危险程度高，其人身安全难以得到可靠的保证。

发明内容

本发明的目的在于提供能够实现相应的执行现场任务的技术应用需求的夹紧式伸缩翻转一体化攀爬机器人。

本发明的目的是这样实现的：

本发明夹紧式伸缩翻转一体化攀爬机器人，其特征是：包括夹紧部分、内伸缩管、外伸缩管、伸缩电机、伸缩管连架、翻转架、翻转电机，所述的夹紧部分包括夹紧手爪、夹紧电机、夹紧电机架、导向轴、手爪丝杠，所述的夹紧手爪包括第一夹紧手爪和第二夹紧手爪，第一夹紧手爪和第二夹紧手爪安装在导向轴和手爪丝杠上，夹紧电机安装在夹紧电机架上并通过手爪丝杠驱动第一夹紧手爪和第二夹紧手爪；翻转架包括第一翻转架和第二翻转架，翻转电机包括第一翻转电机和第二翻转电机，第一翻转电机安装在第一翻转架上，第二翻转电机安装在第二翻转架上，所述的内伸缩管、外伸缩管包括第一内伸缩管、第二内伸缩管、第一外伸缩管、第二外伸缩管，第一内伸缩管和第二内伸缩管安装在第二翻转架上，第一外伸缩管和第二外伸缩管安装在第一翻转架上，第一外伸缩管、第二外伸缩管分别套在第一内伸缩管、第二内伸缩上，第一外伸缩管和第二外伸缩管通过伸缩管连架相连，伸缩电机连接伸缩管连架并驱动伸缩管连架直线运动；所述的夹紧部分有两个，两个夹紧部分分别位于夹紧式伸缩翻转一体化攀爬机器人本体的两端、通过各自的夹紧电机架与各自相对应的翻转电机相连。

本发明还可以包括：

1、所述的第一夹紧手爪和第二夹紧手爪与手爪丝杠以螺旋传动连接，旋向相反。

2、所述的夹紧手爪为双层的半六边形结构。

本发明的优势在于：

1、应用螺旋丝杠传动原理设计了伸缩机构，使机器人能进行快速伸缩式的直线攀爬。

2、伸缩翻转一体化的设计方式可令机器人具备更好的地形适应能力。

3、伸缩部分采用内外伸缩管结构，不承受径向力。伸缩管上下滑动时摩檫力较小，降低了功率损耗。

4、机器人一端的两夹紧手爪的螺纹旋向相反。当与旋向一定的丝杠配合时，两夹紧手爪的运动方向相反。同时应用两根导向轴进行定位导向，能够实现手爪的快速夹紧和松开动作。精度高，夹持力大。

5、机器人一端的单侧夹紧手爪采用双层的半六边形构型设计。第一，这种设计方式令手爪部分能够提供较大的夹持力。第二，此设计减小了机器人翻转时的纵向小位移、提高了稳定性与精度。第三，半六边形手爪构型可适应杆状物截面为圆面、椭圆面，矩形面的攀爬环境，从而令机器人具备了较好的地形适应能力。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2a～图2d为机器人攀爬动作I过程示意图；

图3a～图3d为机器人攀爬动作II过程示意图；

图4a～图4d为机器人攀爬动作III过程示意图；

图5a～图5d为机器人攀爬动作IV过程示意图；

图6a～图6f为机器人攀爬动作V过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～6，本发明包含的部件：机器人主要是由夹紧手爪1、10、11、24、伸缩电机17、翻转电机3、15、手爪夹紧电机8、23、手爪丝杠2、9、丝杠18、翻转架4、16、伸缩机构5、6、20、21构成。

本发明采取了如下的技术方案：夹紧部分由夹紧手爪I1、夹紧手爪IV22、手爪丝杠I2和夹紧电机II21构成。夹紧手爪I1和夹紧手爪IV24与导向轴III25、导向轴IV26采取了滑动配合的安装方式见图1。夹紧电机架II22与翻转电机I3固连。夹紧电机II23安装于夹紧电机架II22中心处见图1并与手爪丝杠I2通过联轴器固连。夹紧手爪I1、夹紧手爪IV24分别与手爪丝杠I2以螺旋传动相连接，但旋向相反。当夹紧电机II驱动螺纹旋向一定的手爪丝杠I2转动时，夹紧手爪I1与夹紧手爪IV26的运动方向相反，可实现手爪的夹紧和松开动作。