具有保护装置的电力工业走钢丝机器人的制作方法

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其是涉及一种具有保护装置的电力工业走钢丝机器人。

背景技术：

走钢丝机器人的研究源于模仿人类的高空走钢丝运动，其具有静态不稳定和动态可稳定的特点，且集合了多领域的相关技术，诸如，机械、电气及控制等。走钢丝机器人可以用于电力工业或通讯系统中，比如在电力工业或通讯系统中完成线路巡视、线路维护、线路除冰等多种功能。走钢丝机器人进行的是高空作业，虽然其本身可以在钢丝上保持平衡，但当出现恶劣天气或者机器人故障等问题时，现有的走钢丝机器人都不具有保护装置，机器人会从钢丝上掉落，机器人被摔坏，影响使用，增加维修和使用成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中走钢丝机器人进行的是高空作业，虽然其本身可以在钢丝上保持平衡，但当出现恶劣天气或者机器人故障等问题时，现有的走钢丝机器人都不具有保护装置，机器人会从钢丝上掉落，机器人被摔坏，影响使用，增加维修和使用成本的问题，提供一种具有保护装置的电力工业走钢丝机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有保护装置的电力工业走钢丝机器人，包括能够在钢丝上行走的机器人本体，所述机器人本体包括底板和控制器，所述底板下表面的中间固定安装有导轨，所述导轨与所述机器人本体的移动方向垂直，所述导轨上滑动安装有滑块，所述滑块为气动驱动，所述滑块上固定安装有保护装置，两组所述保护装置关于底座的中心对称设置，所述保护装置包括壳体，所述壳体固定安装在所述滑块上，所述壳体上固定安装有电机，所述电机的输出轴上固定安装有工字轮，所述工字轮位于所述壳体内，所述工字轮的两侧侧板上均圆周均布有若干齿，所述壳体上固定安装有气缸，两个所述气缸分别位于两侧板的正上方，所述气缸的伸出端固定安装有卡齿，所述卡齿卡设在相邻两个齿的中间，所述壳体上固定安装有导向筒，所述导向筒位于所述工字轮的正下方并连通壳体内外，所述导向筒内滑动安装有滑杆，所述滑杆的圆周面与所述导向筒的内圆周面贴合，所述工字轮上绕设有保护绳，所述保护绳一端与所述工字轮固定连接，另一端与所述滑杆一端固定连接，所述滑杆另一端固定安装有支架，两组所述保护装置的支架上分别固定安装有第一卡块和第二卡块，所述第一卡块和第二卡块上均设置有吸盘，所述第一卡块与所述第二卡块配合成保护套，所述保护套套设在钢丝外，所述支架上设有限位块，所述导向筒上开设有限位槽，所述限位块卡设在所述限位槽内，所述滑块、吸盘、电机和气缸均与控制器电连接，所述控制器信号连接有具有操控界面的手持终端。

本发明使用气动驱动的滑块实现对两组保护装置的移动，使两组保护装置同时向钢丝移动，让第一卡块和第二卡块配合形成圆筒形保护套，第一卡块和第二卡块上的吸盘可以将第一卡块和第二卡块牢牢的固定在一起，在机器人平衡失调时，机器人可以通过保护套倒挂在钢丝上，避免了机器人直接摔落对机器人造成的损害；保护装置上设有可以释放保护绳的工字轮，工字轮通过电机驱动转动，从而控制工字轮释放和收回保护绳，保护绳的使用可以使机器人向下到达任意位置，方便工作人员的拿取，吸盘的使用还可使第一卡块和第一卡块实现自动脱开，方便第一卡块和第二卡块的复位；工字轮侧板上的齿和气缸的配合，可以与电机一同对工字轮起到双重锁紧作用；滑块、吸盘、电机和气缸均与控制器电连接，控制器信号连接有具有操控界面的手持终端，对机器人实现自动控制；本发明结构简单，操作方便，避免了机器人直接摔落对机器人造成的损害。

作为优选，所述第一卡块和所述第二卡块的横截面均为半环形，所述第一卡块与所述第二卡块配合成圆筒形保护套，所述保护套与钢丝同轴心，所述吸盘设置在第一卡块和第二卡块的接触面上。

为了使保护绳与滑杆的固定连接不影响滑杆在导向柱内的滑动，所述滑杆的中心开有阶梯孔，所述阶梯孔的大孔内设置有固定柱，所述固定柱的端面与所述阶梯孔的阶梯面贴合，所述保护绳穿过阶梯孔的小孔后与所述固定柱固定连接。

本发明的有益效果是:本发明使用气动驱动的滑块实现对两组保护装置的移动，使两组保护装置同时向钢丝移动，让第一卡块和第二卡块配合形成圆筒形保护套，第一卡块和第二卡块上的吸盘可以将第一卡块和第二卡块牢牢的固定在一起，在机器人平衡失调时，机器人可以通过保护套倒挂在钢丝上，避免了机器人直接摔落对机器人造成的损害；保护装置上设有可以释放保护绳的工字轮，工字轮通过电机驱动转动，从而控制工字轮释放和收回保护绳，保护绳的使用可以使机器人向下到达任意位置，方便工作人员的拿取，吸盘的使用还可使第一卡块和第一卡块实现自动脱开，方便第一卡块和第二卡块的复位；工字轮侧板上的齿和气缸的配合，可以与电机一同对工字轮起到双重锁紧作用；滑块、吸盘、电机和气缸均与控制器电连接，控制器信号连接有具有操控界面的手持终端，对机器人实现自动控制；本发明结构简单，操作方便，避免了机器人直接摔落对机器人造成的损害。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的三维示意图；

图2是本发明图1中a处的放大图；

图3是本发明中保护装置与底板和钢丝的三维装配示意图；

图4是本发明中保护装置的三维示意图；

图5是本发明图4中b处的放大图；

图6是本发明中第一卡块和第二卡块的配合使用状态图。

图中：1.机器人本体，2.底板，3.控制器，4.导轨，5.滑块，6.保护装置，7.壳体，8.电机，9.工字轮，10.齿，11.气缸，12.卡齿，13.导向筒，14.保护绳，15.支架，16.第一卡块，17.第二卡块，18.吸盘，19.限位块，20.滑杆，21.钢丝。

具体实施方式

现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种具有保护装置的电力工业走钢丝机器人，包括能够在钢丝21上行走的机器人本体1，机器人本体1包括底板2和控制器3，底板2下表面的中间焊接有导轨4，如图3所示，导轨4与机器人本体1的移动方向垂直，导轨4上滑动安装有滑块5，滑块5为气动驱动，滑块5上固定安装有如图4所示的保护装置6，两组保护装置6关于底座的中心对称设置，保护装置6包括壳体7，壳体7焊接在滑块5上，壳体7上固定安装有电机8，电机8的输出轴上固定安装有工字轮9，工字轮9位于壳体7内，工字轮9的两侧侧板上均圆周均布有若干齿10，齿10与工字轮9的侧板为一体制造结构，壳体7上焊接有气缸11，两个气缸11分别位于两侧板的正上方，气缸11的伸出端焊接有卡齿12，如图5所示，卡齿12卡设在相邻两个齿10的中间，壳体7上开设通孔，通孔内焊接有导向筒13，导向筒13位于工字轮9的正下方并连通壳体7内外，导向筒13内滑动安装有滑杆20，如图2所示，滑杆20的圆周面与导向筒13的内圆周面贴合，滑杆20的中心开有阶梯孔，阶梯孔的大孔内设置有固定柱，固定柱的端面与阶梯孔的阶梯面贴合，工字轮9上绕设有保护绳14，保护绳14一端固定捆绑在工字轮9上接，另一端穿过阶梯孔的小孔后与固定柱捆绑固定，滑杆20另一端焊接有支架15，两组保护装置6的支架15上分别焊接有第一卡块16和第二卡块17，第一卡块16和第二卡块17的横截面均为半环形，第一卡块16与第二卡块17配合成圆筒形保护套，如图6所示，保护套套设在钢丝21外，并与钢丝21同轴心，吸盘18设置在第一卡块16和第二卡块17的接触面上；支架15上设有限位块19，导向筒13上开设有限位槽，限位块19卡设在限位槽内，滑块5、吸盘18、电机8和气缸11均与控制器3电连接，控制器3信号连接有具有操控界面的手持终端。

本发明使用气动驱动的滑块5实现对两组保护装置6的移动，使两组保护装置6同时向钢丝21移动，让第一卡块16和第二卡块17配合形成圆筒形保护套，第一卡块16和第二卡块17上的吸盘18可以将第一卡块16和第二卡块17牢牢的固定在一起，在机器人平衡失调时，机器人可以通过保护套倒挂在钢丝21上，避免了机器人直接摔落对机器人造成的损害；保护装置6上设有可以释放保护绳14的工字轮9，工字轮9通过电机8驱动转动，从而控制工字轮9释放和收回保护绳14，保护绳14的使用可以使机器人向下到达任意位置，方便工作人员的拿取，吸盘18的使用还可使第一卡块16和第一卡块16实现自动脱开，方便第一卡块16和第二卡块17的复位；工字轮9侧板上的齿10和气缸11的配合，可以与电机8一同对工字轮9起到双重锁紧作用；滑块5、吸盘18、电机8和气缸11均与控制器3电连接，控制器3信号连接有具有操控界面的手持终端，对机器人实现自动控制；本发明结构简单，操作方便，避免了机器人直接摔落对机器人造成的损害。

本发明的机器人在使用前，两个保护装置6上的第一卡块16和第二卡块17处于分离的状态，支架15上的限位块19卡设在导向筒13的限位槽内，支架15的上表面与导向筒13的下端面贴合，气缸11前端的卡齿12卡设在工字轮9侧板上的相邻两个齿10中间，保护绳14处于绷紧的状态下。

本发明在使用时，机器人本体1通过滑轮与钢丝21绳配合，控制器3驱动钢丝21两侧的滑块5均向钢丝21靠近，直至第一卡块16与第二卡块17卡设在一起形成圆筒形保护套，保护套套设在钢丝21外，圆筒形保护套与钢丝同轴心，控制器3打开吸盘18，吸盘18工作，将第一卡块16和第二卡块17牢牢的吸在一起，机器人开始工作；当机器人平衡失调时，机器人滑轮与钢丝脱离，机器人通过保护套倒挂在钢丝上，通过手持终端向控制器3发出信号，使控制器3控制四个气缸11同时收缩，气缸11收缩，卡齿12远离工字轮9侧板，控制器3控制电机8正转，工字轮9转动，工字轮9转动的同时释放保护绳14，滑杆20从导向筒13内脱出，机器人本体1远离支架15与钢丝21，待机器人本体1到达工作人员可以触碰到的高度或地面时，通过手持终端向控制器3发出信号，控制器3控制电机8停止转动，即工字轮9停止释放保护绳14，同时，控制器3将吸盘18关闭，第一卡块16和第二卡块17分离，并从钢丝21上脱离，待支架15落在地面上时，控制器3控制电机8反转，将保护绳14收回在工字轮9上，控制器3控制气缸11伸出，卡齿12卡设在相邻两个齿10中间，将工字轮9锁死。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。