[发明专利]一种缆索攀爬机器人

说明书

本发明公开了一种缆索攀爬机器人，包括用以沿缆索的轴向移动的行走机构和连接于行走机构的重力自锁模块；重力自锁模块具有用以悬吊重物的吊环和用以在重物的重力牵引下抱紧缆索的足掌。在重力自锁模块的作用下，前述行走机构能够根据重力自锁模块是否牵引重物以及牵引的重物的质量自动调整其与缆索之间的摩擦力，保障行走机构与缆索的连接强度。其中，重力自锁模块属于欠驱动的足掌重力自锁机构，不仅能够辅助行走机构满足大负载重物的牵引拖拽，而且不会增加动力设备的数量，有利于该缆索攀爬机器人的轻量化，满足该缆索攀爬机器人的大负载牵引拖拽作业。

技术领域

本发明涉及攀爬机器人领域，尤其涉及一种缆索攀爬机器人。

背景技术

大跨度拉索类桥梁的缆索一般为圆柱形，直径在50～200mm，安装角度从30°倾斜至90°完全垂直。缆索外表一般包裹一层聚乙烯护套，并且表面有直径3～5mm的螺旋雨线、凹坑或其他附属物。

上述缆索作为斜拉桥主要承重构件，在实际应用中，因长期暴露在各种复杂的自然环境中，缆索表面的聚乙烯护套会出现不同程度对的腐蚀、开裂、硬化、老化等现象，导致护套内的钢丝存在锈蚀、断丝等风险。为了确保前述缆索的安全使用，需要定期对缆索的安全性能进行检测和维护。

目前常用的方式包括人工巡检和缆索机器人检测。人工巡检的劳动强度大、效率低，成本高，安全性较差。缆索机器人通常采用轮式结构，其要求驱动轮与缆索表面保持较好的接触，才能满足缆索机器人与缆索的相对定位。然而，受缆索表面不规则形状的影响，实际操作中，驱动轮与前述缆索之间的摩擦力难以控制，易脱落松动；再结合部分缆索机器人结构复杂、自身重量大，其负载能力明显受限。

发明内容

本发明的目的是提供一种缆索攀爬机器人，其与缆索之间的摩擦力大随负载的增大而增大，能够降低缆索的不规则表面所带来的不利影响，充分保证该缆索攀爬机器人的作业安全，满足大负载的作业需求。

为实现上述目的，本发明提供一种缆索攀爬机器人，包括用以沿缆索的轴向移动的行走机构和连接于所述行走机构的重力自锁模块；所述重力自锁模块包括用以悬吊重物的吊环和用以在重物的重力牵引下抱紧缆索的足掌。

优选地，所述重力自锁模块包括多个用以在重物的重力牵引下合围于缆索周侧的所述足掌。

优选地，所述重力自锁模块还包括驱动杆、安装座和复位弹簧；所述安装座内设有用以平行于缆索延伸方向的滑槽；所述驱动杆的第一端滑动铰接于所述滑槽内；所述驱动杆的第二端连接所述足掌；所述第一端的滑动方向与所述第二端的移动方向相交；所述吊环连接于所述第一端；所述复位弹簧的两端分别连接于所述安装座和所述足掌。

优选地，所述足掌的表面设有用以朝向缆索的V型橡胶面。

优选地，所述行走机构包括两组用以分别设于缆索两侧的滚轮轴组件；任意一组所述滚轮轴组件包括用以沿缆索的径向分布的轴和设于所述轴的两端的滚轮；两组所述滚轮轴组件的所述轴通过连接件连接成首尾闭合连接、用以围设于缆索周侧的框架。

优选地，两组所述滚轮轴组件的所述轴平行间隔；两组所述连接件平行间隔；所述框架具体为两组所述滚轮轴组件的所述轴和两组所述连接件首尾闭合连接的矩形框架；任一所述轴的端部通过机架滑套套设且滑动连接于相邻所述连接件；所述连接件的端部套设有用以向所述连接件的中部挤压所述机架滑套的缓冲弹簧。

优选地，任一所述连接件包括丝杠和首尾依次铰接的六组连接杆；所述丝杠和六组所述连接杆同平面分布；

六组所述连接杆之间具有顺序分布的铰点I、铰点II、铰点III、铰点IV、铰点V和铰点VI；所述铰点I与所述丝杠滑动铰接，所述铰点IV铰接于所述丝杠的丝杠滑块；与所述铰点I连接的全部所述连接杆和与所述铰点IV连接的全部所述连接杆等长；位于所述铰点II和铰点III之间的所述连接杆与位于所述铰点V和所述铰点VI之间的所述连接杆等长；