干个滚柱42。每个滚柱42优选与滚轮架41均为铰接。
[0033]另外，图4及图5中，A为在图示投影面上两个滚柱42的夹角，B为滚轮锥面所呈的夹角，C为图示投影面上滚柱42与滚轮架径向间的夹角。
[0034]两侧滚轮上的滚柱偏转方向相反，偏转角度可以相同也可以不同。
[0035]每个驱动组件中的两个滚轮4均为驱动轮，能同向或反向转动。
[0036]如图13所示，两侧滚轮同向同速驱动，此时的滚柱相对滚轮架静止，则机器人实现速度V爬升。
[0037]如图14所示，两侧滚轮反向等速，此时左右两侧滚柱相对滚轮架角速度转动，机器人不爬升，绕缆索中心角速度旋转。
[0038]图中，ω0为机器人相对于缆索的转动速度，ω 1为滚轮架的转速，ω 2为滚柱相对于滚轮架的转速，V为爬升速度。
[0039]如图15所示，现有技术(即便配多个探头)，由于旋转不可控，因此仅能实现直线的检测。
[0040]如图16所示，而本发明由于旋转可控，能够实现整个外圆柱面的检测。通过两侧滚轮转速，与转向的变化，可以实现爬升和旋转的两个运动的叠加，进而实现整个外圆柱面的检测，检测更加完整全面，具有重要的意义。
[0041]另外，缆索表面防护层出现破损，严重时会有内部钢丝会断开，并翘起来，很容易将机器人挂住，使其停留在高空不能返回地面。
[0042]本申请中，左右两侧滚轮分开设置，中间无相互连接，两个滚轮间预留出很大的空间，这个空间可以用于障碍的通过。
[0043]如图7和图8所示，缆索除了与滚轮接触的四点外，上下方向距离机架存在距离为“Η”的空间，左右方向与机架存在距离为“W”的空间，便于跨过翘起钢丝7，而滚轮碰到翘起钢丝7等障碍时则具有滚压效应，一般不会被挂住，所以本案技术方案不会存在被翘起钢丝挂住的问题，能够顺利返回地面。
[0044]上述障碍感应装置6可以固定设置在三个驱动组件的顶部，也可设置在三个驱动组件的底部，也可同时设置在三个驱动组件的顶部和底部。
[0045]如图10、图11和图12所示，障碍感应装置6包括至少两个感应开关和一个支架，感应开关的数量优选为三个。
[0046]支架包括圆环和沿圆环周向固定设置的若干个连接件，感应开关优选固定在圆环上。连接件的另一端固定在爬升机器人上。
[0047]每个感应开关均包括探针和开关体。
[0048]探针有如下两种优选实施例。
[0049]实施例1:每根探针包括一段弧形探头和一根针阀。
[0050]实施例2:每根探针包括一段弧形探头和两根相互平行设置的针阀。
[0051]作为替换，针阀的数量还可以是3根或3根以上，均在本申请的保护范围之内。
[0052]上述每根针阀的一端与弧形探头固定连接，优选针阀的顶端与弧形探头的中部固定连接。
[0053]针阀的另一端与开关体浮动连接，针阀能触动开关体中开关量信号的导通与断开。
[0054]上述弧形探头均同轴设置，且能围合形成一个环状结构。优选，弧形探头的首尾相互拼接，形成一个圆环。作为替换，弧形探头的首尾之间也可仅为相互靠近无拼接关系，或者弧形探头不同心设置，但同轴设置，弧形探头的首尾之间有重合等，也均在本申请的保护范围之内。
[0055]弧形探头围合形成的环状结构，能覆盖缆索整个外圆周，能对缆索外圆柱面进行360°全周向的故障检测，检测无死角。
[0056]每根针阀上均同轴设置有若干个球形触点，优选为两个。
[0057]开关体包括感应开关连接块和同轴固定设置在感应开关连接块两端的两个弹性连接块。每个弹性连接块内优选均设置有弹性变形空腔。
[0058]感应开关连接块内同轴设置有与球形触点数量相等的球窝；球窝的容积大于球形触点的体积。因此，在感应开关未触碰到障碍时，球形触点能位于球窝的正中心，而不与球窝接触。
[0059]当球形触点与球窝任一点接触时，均能触动开关体中开关量信号的导通。
[0060]上述针阀与弹性连接块固定连接，针阀与感应开关连接块间能进行浮动的弹性支承连接，在弹性连接块的弹性支承作用下能实现空间6个自由度的运动，这就保证了探针在任意位置碰触到任意形状的障碍时，球形触点能够在任意位置以任意姿态与感应开关连接块内部的球窝接触，产生开关量信号。
[0061]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:包括呈三角形设置的三个驱动组件，三个驱动组件分别为:第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件；每个驱动组件均包括两个滚轮，每个滚轮均能与缆索表面压紧配合；每个驱动组件中的两个滚轮均为驱动轮，能同向或反向转动；每个滚轮均呈锥形，每个滚轮与缆索相接触的一侧均设置有滚轮架，每个滚轮架沿圆周方向均匀设置有若干个滚柱。2.根据权利要求1所述的旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:所述第一驱动组件中的两个滚轮分别设置在两块竖向支撑板上；第二驱动组件和第三驱动组件中位于同侧的两个滚轮分别设置在一块横向支撑板上；每块竖向支撑板的底部与横向支撑板的中部相铰接。3.根据权利要求2所述的旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:两块所述横向支撑板相互平行，并通过至少一根支撑杆相连接。4.根据权利要求2所述的旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:两块所述竖向支撑板相互平行设置，并通过至少一根支撑杆相连接。5.根据权利要求1所述的旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:每个所述滚轮滚轮的锥形母线为直线或弧线。6.根据权利要求1所述的旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:两侧所述滚轮上的滚柱偏转方向相反。7.根据权利要求1所述的旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:还包括障碍感应装置，障碍感应装置固定设置在三个驱动组件的顶部和/或底部。8.根据权利要求7所述的旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:所述障碍感应装置包括至少两个感应开关，每个感应开关均包括探针和开关体，每根探针包括一段弧形探头和至少一根针阀，针阀的一端与弧形探头固定连接，针阀的另一端与开关体浮动连接，针阀能触动开关体中开关量信号的导通与断开；至少两段弧形探头同轴设置，且能围合形成一个环状结构。9.根据权利要求8所述的旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:每根所述针阀上均同轴设置有若干个球形触点，开关体内设置有与球形触点数量相等的球窝；球窝的容积大于球形触点的体积，当球形触点与球窝任一点接触时，均能触动开关体中开关量信号的导通。10.根据权利要求9所述的旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，其特征在于:所述开关体包括感应开关连接块和同轴固定设置在感应开关连接块两端的两个弹性连接块，球窝同轴设置在感应开关连接块内，针阀与弹性连接块固定连接，每个弹性连接块内均设置有弹性变形空腔。
【专利摘要】本发明公开了一种旋转可控的高空缆索机器人爬升机构，包括三个驱动组件和障碍感应装置，障碍感应装置固定设置在三个驱动组件的顶部和/或底部，每个驱动组件均包括两个滚轮；每个驱动组件中的两个滚轮均为驱动轮，每个滚轮均呈锥形，每个滚轮与缆索相接触的一侧均设置有滚轮架，每个滚轮架沿圆周方向均匀设置有若干个滚柱。采用上述结构后，当同向转动时，机器人爬升；当反向转动时，机器人不爬升，绕缆索中心角速度旋转，旋转可控。另外，爬升不同外径缆索时，机构的姿态不变，能够保持弹簧力的恒定不变，能适应不同的缆索管径，且越障能力强。同时，零件数量少，结构紧凑，重量轻，控制安装方便。
【IPC分类】E01D22/00, E01D19/10
【公开号】CN105297623
【申请号】CN201510726052
【发明人】徐丰羽, 蒋国平, 申景金
【申请人】南京邮电大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月29日