[实用新型]一种基于双爪夹持机构的多功能爬杆机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人设计技术领域，具体涉及一种基于双爪夹持机构的多功能爬杆机器人。

背景技术

爬杆机器人是一种能够在杆件上作业的移动机器人。根据所抓持攀爬介质方式的不同，现有的典型样机分为以下三类：环抱式攀爬机器人，钩爪式攀爬机器人和夹持式攀爬机器人。总体上看，由于夹持机构能够脱离攀爬杆件，配合机器人躯干较高的自由度，现有的夹持式攀爬机器人已经具备了较强的机动性；但若要真正应用于实际的环境中，它们还有不小的距离，具体表现在：第一，所能攀爬的介质的尺寸和形状单一，适应性不强；第二，它们的运动方式单一，无法进行一些基本的避障运动；第三，它们的夹持机构不具备操作功能，无法完成实际的操作任务。

目前，模块化双手爪式攀爬机器人Climbot已通过桁架过渡攀爬、攀爬灯杆卸取灯泡等实验，以其灵活的动作充分证明了双手爪式攀爬机器人具备在空间桁架中灵巧穿梭攀爬的能力，在克服攀爬机器人上述第一、二项不足中取得明显进步和优势。

然而，操作能力是机器人进行实际应用的必要条件，现有的样机全部需要额外的操作装置才能实现操作功能。操作功能单一、操作能力差和结构复杂；因此，开发一种具有多种操作功能、结构简单、安全性能好的机器人符合机器人发展的趋势和社会生产生活的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种基于双爪夹持机构的多功能爬杆机器人，解决现有技术存在的操作功能单一和结构复杂的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种基于双爪夹持机构的多功能爬杆机器人包括两个夹持器、两个扭转关节、三个翻转关节、两个连接杆、检修机构和清洗机构；

两个连接杆的一端通过一个翻转关节连接，两个连接杆的另一端分别和一个翻转关节的一端连接，和两个连接杆连接的两个翻转关节的另一端分别和一个扭转关节的一端连接，和两个翻转关节连接的扭转关节的另一端分别和一个夹持器连接；每个夹持器上设置有清洗机构，任意一个连接杆上设置有检修机构；

所述扭转关节只有一个转动自由度，且扭转关节轴承与扭转关节整体的轴线重合或垂直；所述翻转关节只有一个转动自由度，且翻转关节轴承与翻转关节整体的轴线垂直。

所述夹持器包括驱动电机及电控部分A、谐波减速器A、丝杠A、滑块A、关节基座、平行四杆机构和夹子；所述驱动电机及电控部分A固定在关节基座上，驱动电机及电控部分A中的电机通过轴套和谐波减速器A的波发生器相连，谐波减速器A钢轮固定在关节基座上，谐波减速器A输出轮和丝杠A通过轴套相连，滑块A与丝杠A啮合，平行四杆机构一端和滑块A连接，另一端固定有夹子，滑块A带动平行四杆机构运动，进而带动夹子的张开或夹紧，所述关节基座和所述扭转关节的一端固定连接。

所述扭转关节包括驱动电机及电控部分B、谐波减速器B、齿轮、齿圈、第一关节A和第二关节A；所述驱动电机及电控部分B固定在第一关节A上，驱动电机及电控部分B中的电机通过轴套与谐波减速器B的波发生器相连，谐波减速器B的钢轮固定在第一关节A上，谐波减速器B输出轮与齿轮固连，齿圈固定在第二关节A上，齿轮和齿圈啮合。

所述翻转关节包括驱动电机及电控部分C、谐波减速器C、锥齿轮A、锥齿轮B、第一关节B、第二关节B和关节连接器；所述驱动电机及电控部分C固定在第一关节B上，驱动电机及电控部分C中的电机通过轴套和谐波减速器C的波发生器相连，谐波减速器C的钢轮固定在第一关节B上，谐波减速器C输出轮和锥齿轮A固连，第一关节B与第二关节B用关节连接器相连，锥齿轮B安装在第二关节上，锥齿轮A与锥齿轮B(304)啮合。

所述检修机构包括驱动电机及电控部分D、丝杠B、剪切杆、二轴摄像系统和滑块B；所述丝杠B包括旋向相反的两段，丝杠B旋向相反的两段分别和一个滑块B形成丝杠螺母副，所述驱动电机及电控部分D固定在任意一个连接杆上，驱动电机及电控部分D中的电机通过轴套连接丝杠B，所述收缩剪切杆一端分别和两个滑块B连接，另一端连接二轴摄像系统。

所述清洗机构包括清洗刷、连杆和清扫基座；所述清扫基座固定在所述夹持器的关节基座两侧，所述清洗刷通过连杆和所述清扫基座连接，所述连杆为可伸缩连杆，通过所述连杆伸缩带动所述清洗刷伸出或收回。

所述可伸缩连杆为液压可伸缩连杆。

所述连杆的最大伸长长度大于夹持器的整体长度。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的一种基于双爪夹持机构的多功能爬杆机器人的清洗机构安装在机器人的回转关节机械臂上，可直接利用关节处的转动实现清洁功能，而不需要额外的执行电机，可有效减轻机器人的重量；