[发明专利]一种H柱爬行机器人系统及爬行方法

说明书

本发明要解决的技术问题是提供一种H柱爬行机器人系统及爬行方法，结构紧凑、自重轻，适应于截面有一定幅度变化的H柱爬行，避免运行过程中发生卡死问题，其包括爬动机构和从动机构；爬动机构包括上下分布的爬动上横梁和爬动下横梁，爬动上横梁和爬动下横梁连接为一体，爬动下横梁后侧面上设有由驱动机构驱动转动的主动轮，爬动上横梁后侧面设有前从动轮；从动机构包括上下分布的从动上横梁和从动下横梁，爬动上横梁/爬动下横梁的左右两端分别通过弹性缓冲组件与从动上横梁/从动下横梁的左右两端以可拆卸的方式连接。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其是涉及建筑施工机器人，具体涉及一种H柱爬行机器人系统及爬行方法。

背景技术

当前，H柱钢结构喷涂多为人工喷涂，需要高空作业，风险较大，费时费力，且对工人身体健康有负面影响，成本较多；针对H柱钢结构施工应用场景，开展具有相关作业能力的机器人研制工作，以提高作业效率，同时进行“高空、高风险、高强度”作业内容的替代人工探索尝试，响应国家政策的同时，达到改善作业条件的目的，具有现实意义。

现有的H柱爬行机器人能够沿着H柱高度方向爬行，然后在爬行机器人的顶部安装喷涂机构，通过上位机进行遥控喷涂作业。现有的爬行机器人有的采用磁吸方案，却无法适用在表面有非铁磁性层的H柱。如现有技术中实用新型专利（专利号CN202123394015.5）公开的一种爬行机器人结构，就是这一类型。还有一类型爬行机器人是包围柱体，通过滚轮爬行，这类机器人结构复杂，重量大，能耗较大。由于H柱是由多个H钢上下焊接而成，H柱的连接点很容易出现截面增大的现象，而且H柱的截面会在加工过程中有一定误差幅度变化，比如H柱前后翼缘板平行度误差，这些原因导致H柱会出现变截面现象，爬行机器人很容易出现往上爬行时卡死现象，导致无法继续操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种H柱爬行机器人系统及爬行方法，结构紧凑、自重轻，适应于截面有一定幅度变化的H柱爬行，避免运行过程中发生卡死问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种H柱爬行机器人系统，包括爬动机构和从动机构；

爬动机构包括上下分布的爬动上横梁和爬动下横梁，爬动上横梁和爬动下横梁连接为一体，爬动下横梁后侧面上设有由驱动机构驱动转动的主动轮，爬动上横梁后侧面设有前从动轮；

从动机构包括上下分布的从动上横梁和从动下横梁，爬动上横梁/爬动下横梁的左右两端分别通过弹性缓冲组件与从动上横梁/从动下横梁的左右两端以可拆卸的方式连接；

从动上横梁和从动下横梁均设有伸缩机构，所述伸缩机构的伸缩杆端部连接有左右横向分布的连接轴，所述伸缩机构的伸缩杆与连接轴之间设有压力传感器，所述连接轴上设有后从动轮。

进一步的，所述弹性缓冲组件包括爬动侧套筒、从动侧套筒、连接杆和滑动套筒，所述爬动侧套筒的前端固定在爬动上横梁/爬动下横梁的端部，从动侧套筒的后端固定在从动上横梁/从动下横梁的端部；

所述滑动套筒滑动配合在爬动侧套筒内，所述连接杆的一端贯穿爬动侧套筒的后端面并连接所述滑动套筒、另一端贯穿从动侧套筒、伸出从动侧套筒后端面的外部并通过止推螺母配合锁紧，爬动侧套筒内设有套在连接杆上的缓冲弹簧，缓冲弹簧一端抵在滑动套筒上、另一端抵在爬动侧套筒的后端面。

进一步的，伸缩机构为压力电缸，从动上横梁和从动下横梁的后侧面通过连接架安装有反力横梁，压力电缸的壳体设置在反力横梁上，压力电缸的伸缩杆贯穿从动上横梁/从动下横梁并能相对移动。

进一步的，爬动下横梁后侧面通过轴承组件回旋安装有主动轴，主动轴上设有从动链轮，主动轴的两端分别设置主动轮；驱动机构为固定在爬动上横梁后侧面的伺服驱动电机，伺服驱动电机的输出轴设置有通过链条与从动链轮配合传动的主动链轮。

进一步的，爬动侧套筒和从动侧套筒的内侧面均设有隔离轮。