[发明专利]一种转向装置、锁定结构及固定方法

说明书

本发明属于攀爬设备技术领域，尤其涉及一种转向装置、锁定结构及固定方法；通过在机器人的压力件外侧设置转筒，转筒上套接有针筒，通过针筒在转筒上滑动，使针筒下端的固定针伸出与树体接触，进而使转筒与树体间固定，通过转向渠道件使机器人转向，可以使机器人进行原地转向，增加机器人攀爬的灵活性，可以攀爬至树体的不同区域，针筒下端的固定针根据树体表面凹凸不同伸出不同长度，使若干个固定针形成与树体表面适应的固定爪，增加转向时的稳定性，在机器人转向时，将固定爪的形状进行锁定，避免在转向时发生晃动。

技术领域

本发明属于攀爬设备技术领域，尤其涉及一种转向装置、锁定结构及固定方法。

背景技术

采用机械设备代替人工对树木进行攀爬，可以降低攀爬人员的跌落风险，提高工作效率，目前的爬树机器人可以实现对树木进行修剪树枝、采摘果实、病虫害防治、树木生长检测等；现有的爬树机器人在整体上大多具有三个部分，用于驱动爬树的驱动件、用于与树体固定的固定件和用于机器人对树体操作的功能件，其中，中国专利CN201410242830.5公开了一种爬树机器人，固定件采用环抱树体的方式，这种机器人主要在树干上下移动进行整枝，对树体抓取牢固，但环抱树干的固定方式不灵活，对生长不规则的树体表面适应性差，在树木生长检测或环境检测过程中，需要在不破坏树木的前提下，快速灵活的攀爬树体，因此提供一种相对小巧的爬树机器人采用非环抱的固定方式，适应不规则生长的树木，完成环境监测，为使机器人攀爬至树体的不同区域，需要机器人在能够在树体表面转向。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种机器人转向装置，使爬树机器人能够在树体表面转向，以攀爬至树体的不同区域、提供了一种锁定结构，使机器人转向时更稳定，提供了一种固定方法，使用于固定的结构进行锁定避免转向时晃动。

本发明的技术方案：

一种爬树机器人，包括壳体、传动带、爬树爪、限位环、传动带驱动件和压力件，所述壳体包括：与树体表面接触的底面，底面相对的顶面，底面两侧与树体轴向平行的两个侧面，所述壳体的两个侧面之间设置有容纳内部结构的空腔，空腔内设置有传动带，传动带沿着树体的轴线方向布置，且传动带通过所述空腔内部的传动带驱动件驱动转动，传动带的两侧设置有若干个爬树爪，若干个爬树爪沿着传动带等间距设置，且爬树爪的爪尖垂直于传动带表面并朝向传动带的外部伸出设置，所述传动带外侧侧设置有限位环，限位环将传动带一侧的若干个爬树爪箍起，限制爬树爪的爪尖向传动带的外部伸出距离，所述壳体的顶面和底面之间设置有通孔，通孔内设置有压力件用于对机器人施加指向树体内部的辅助压力；

所述爬树爪包括：爪体和连接段，所述爪体的一端设置有用于抓取的尖端，另一端固定连接在连接段上，所述连接段横向穿过限位环后铰接在传动带上，且连接段与传动带的铰接的可转动面与传动带的表面垂直；

所述传动带包括第一弹性件和同步齿，所述第一弹性件设置在爬树爪与传动带之间，用于对爬树爪施加转向限位环的转动力，所述同步齿用于与所述传动带驱动件连接；

所述限位环包括准备段、抓取段和回收段，所述抓取段和回收段设置在壳体的底面一侧，且抓取段和回收段均为直线段，所述抓取段的侧面连接有回收段，所述准备段将抓取段和回收段不相连的两端连接，共同构成环形结构，且所述准备段与抓取段的连接处限位环的高度降低形成断崖状结构，所述准备段、抓取段和回收段的高度不同，使所述爬树爪具有三种状态：

第一状态：爬树爪落在准备段内，限位环高度不变，限位环将爬树爪抬起，爬树爪的爪尖位于壳体的内部；

第二状态：爬树爪落在抓取段内，限位环高度低于准备段，爬树爪下落，爬树爪的爪尖位于壳体的外部；

第三状态：爬树爪落在回收段内，限位环的高度从抓取段高度逐渐增加至准备段高度，爬树爪逐渐抬起，爬树爪的爪尖从壳体的外部向壳体的内部移动。