气动爬杆机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用本实用新型涉及一种新型气动爬杆机器人，属于机械电子工程领域。
【背景技术】
[0002]路灯的清洁与保养是确保路灯良好照明，提高照明效率的主要手段。目前，路灯的清洁工作主要是通过大型升降设备将工作人员送到高空，由人工作业完成。该作业模式特点为:属于高空作业，具有较高的危险性；工作量大，设备成本高，作业效率低；作业时占用道路空间大，影响交通的通畅性；设备由机车牵引，雪天路面打滑情况下的清洁工作危险性高。本实用新型基于路灯清洁工作的需求，设计了一种体积小、重量轻、便于携带，可自动爬杆的机器人。进而为路灯清洁工作提供基础条件。
【发明内容】
[0003]本实用新型克服现有爬杆机器人的不足，提供一种气动爬杆机器人方案。
[0004]机器人主要模仿人爬树的动作设计而成，其关键动作是以两只气爪代替人的手脚轮流抓紧杆体，以曲柄连杆机构代替人的躯干产生伸缩动作。以气爪、曲柄滑块机构实现各机构之间的协调动作。
[0005]机器人采用气动和电动结合的驱动方式，主要以高压空气进行驱动。机器人由气动机构、转向机构、曲柄滑块机构组成。机器人上部主要为转向机构，下部主要为气动机构，中间部分为曲柄滑块机构，转向机构和气动机构通过曲柄滑块机构相连。气动机构由微型气栗(6)、电磁单向阀(3、5)、二位二通电磁换向阀(4、8)、气爪(2、20)组成，转向机构由下部盘型零件(11)、中间盘型零件(12)、链条(13)、链轮电机轴(14)、链轮(15)、上部盘型零件(16 )、链轮电机(17 )、链轮电机连接件(18)、链轮-链条机构连接件(19 )组成，曲柄滑块机构由曲柄电机(7)、主动轴(9)、从动轴(10)、气爪(2、20)组成。可以在路灯杆上进行攀爬、停留及旋转；机器人配以不同形状、大小的气爪，以适应路灯杆形状及粗细的变化。
[0006]本实用新型的有益效果是:
[0007]采用气爪替代了同类机构中的舵机，提高了攀爬的可靠性，并可适应路灯杆直径的变化。通过链轮-链条机构，以实现机器人在路灯杆上回转及定位。机器人整体可在路灯杆上自由攀爬及停留。整机可采用无线遥控操作。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的轴测图。
[0009]图2为本实用新型的主视图。
[0010]图3为本实用新型的俯视图。
[0011]图4为本实用新型的链轮-链条机构连接件(19)的主视图。
[0012]图5为本实用新型的链轮-链条机构连接件(19)的俯视图。
[0013]图6为本实用新型的中间盘型零件(12)的主视图。
[0014]图1为本实用新型的中间盘型零件(12)的左剖视图。
[0015]图8为本实用新型的上部盘型零件(16)的俯视图。
[0016]图9为本实用新型的上部盘型零件(16)的左剖视图。
[0017]图10为本实用新型的下部盘型零件(11)的俯视图。
[0018]图11为本实用新型的下部盘型零件(11)的左剖视图。
[0019]图中:1.电线杆,2.下部气爪，3.下部气爪电磁单向阀，4.下部气爪二位二通电磁阀，5.上部气爪电磁单向阀，6.微型气栗，7.曲柄电机，8.上部气爪二位二通电磁阀，9.主动轴，10.从动轴，11.下部盘型零件，12.中间盘型零件，13.链条，14.链轮电机轴，15.链轮，16.上部盘型零件，17.链轮电机，18.链轮电机连接件，19.链轮-链条机构连接件，20.上部气爪。
具体实施方案
[0020]机器人由气动机构、转向机构、曲柄滑块机构组成。机器人上部主要为转向机构，下部主要为气动机构，中间部分为曲柄滑块机构，转向机构和气动机构通过曲柄滑块机构相连。气动由微型气栗(6)、电磁单向阀(3、5)、二位二通电磁换向阀(4、8)、气爪(2、20)组成，转向机构由下部盘型零件(11)、中间盘型零件(12)、链条(13)、链轮电机轴(14)、链轮(15)、上部盘型零件(16)、链轮电机(17)、链轮电机连接件(18)、链轮-链条机构连接件
(19)组成，曲柄滑块机构由链轮电机(17)、主动轴(9)、从动轴(10)、气爪(2、20)组成(如图1、2、3)。
[0021 ] 下部盘型零件(11 )、中间盘型零件(12)、上部盘型零件(16)通过螺钉联接；下部盘型零件和上部盘型零件开槽(如图8、9、10、11)，链轮电机轴(14)和链轮(15)为过盈配合，链轮电机轴(14 )和链轮电机(17 )连接，通过链轮电机(17 )的驱动，链轮电机轴(14 )和链轮(15)可在下部盘型零件(11)和上部盘型零件(16)的槽中移动；链条(13)通过过盈配合和中间盘型零件(12)联接；当链轮电机(17)转动时，就可以带动下部盘型零件(11)、中间盘型零件(12)、上部盘型零件(16)转动，从而带动机器人围绕电线杆转动。机器人围绕电线杆转动过程中，为了保证下部盘型零件(11)、中间盘型零件(12)、上部盘型零件(16)圆心围绕电线杆转动，链轮-链条机构连接件(19)的圆柱在上部盘型零件(16)的槽中运动(如图4、5)。
[0022]上部气爪(20)安装在链轮-链条机构连接件(19)的下部，链轮电机连接件(18)安装在链轮-链条机构连接件(19 )的上部，链轮电机(17 )安装在链轮电机连接件(18 )上；当围绕电线杆转动过程中，链轮-链条机构连接件(19)承受气动机构、曲柄滑块机构的重量(如图1、2、3)。
[0023]为了节省空间，下部气爪(2)、微型气栗(6)安装在气动机构底板的下部，下部气爪电磁单向阀(3 )、下部气爪二位二通电磁阀(4)、上部气爪电磁单向阀(5 )、上部气爪二位二通电磁阀(8)、曲柄电机(7)安装在气动机构底板的上部，并且前后对称布置(如图1、2、3)0
[0024]曲柄电机(7)回转驱动主动轴(9)转动，主动轴(9)带动从动轴(10)摆动。上部气爪(20)由上部气爪二位二通电磁阀(8)控制上部气爪(20)的抓紧和松开，由单片机控制上部气爪二位二通电磁阀(8);下部气爪(2)由上部气爪二位二通电磁阀(8)控制下部气爪(2)的抓紧和松开，由单片机控制上部气爪二位二通电磁阀(8)。
[0025]盘形零件两端各装有一个限位开关，链轮电机(17)到达上部盘型零件(16)边缘时，限位开关触动，链轮电机(17 )停止转动。原地回转完成。
[0026]以上所述为本实用新型的一个实例，我们还可对其机械结构进行一些变换，以应用于其它需要爬杆作业的场所。只要其机器人的机械结构设计思想同本实用新型所叙述的一致，均应视为本实用新型所包括的范围。
【主权项】
1.机器人由气动机构、转向机构、曲柄滑块机构组成，机器人上部主要为转向机构，下部主要为气动机构，中间部分为曲柄滑块机构，转向机构和气动机构通过曲柄滑块机构相连；其特征是，气动机构由微型气栗(6)、电磁单向阀(3、5)、二位二通电磁换向阀(4、8)、气爪(2、20)组成，转向机构由下部盘型零件(11)、中间盘型零件(12)、链条(13)、链轮电机轴(14)、链轮(15)、上部盘型零件(16)、链轮电机(17)、链轮电机连接件(18)、链轮-链条机构连接件(19 )组成，曲柄滑块机构由曲柄电机(7 )、主动轴(9 )、从动轴(10 )、气爪(2、20 )组成；下部盘型零件(11)、中间盘型零件(12)、上部盘型零件(16)通过螺钉联接；下部盘型零件和三号盘型零件开槽，链轮电机轴(14)和链轮(15)为过盈配合，链轮电机轴(14)和链轮电机(17)连接，通过链轮电机(17)的驱动，链轮电机轴(14)和链轮(15)可在下部盘型零件(11)和上部盘型零件(16)的槽中移动；围绕电线杆转动过程中，为了保证下部盘型零件(11)、中间盘形零件(12)、上部盘形零件(16 )圆心围绕电线杆转动，链轮-链条机构连接件(19)的圆柱在上部盘型零件(16)的槽中运动；链条(13)通过过盈配合和中间盘形零件(12)联接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种可在路灯杆上自由攀爬、停留、转向及定位功能的机器人。机器人整体由气动机构、转向机构、曲柄滑块机构组成，其上部主要为转向机构，下部主要为气动机构，中间部分为曲柄滑块机构，转向机构和气动机构通过曲柄滑块机构相连。采用链轮-链条机构，以实现机器人在路灯杆上回转。机器人除实现主体功能外，还具有体积小、重量轻、便于携带等特点。
【IPC分类】A63B27/00
【公开号】CN204840828
【申请号】CN201520345679
【发明人】田增宝, 张仕海, 张建步, 冯海林, 田鹏, 张德新
【申请人】张建步, 田增宝
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年5月26日