一种旋转式爬杆装置的制作方法

本实用新型涉及爬杆设备技术领域，尤其涉及一种旋转式爬杆装置。

背景技术：

目前，爬杆登高检测设备故障点，多数仍采用穿着专业爬杆的脚扣进行高空作业，因考虑到高空作业的危险性和方便性，爬杆机器人在高空作业时，比人更加灵活，能够适应不同的环境，能够更好的解决突发问题。爬杆机器人的使用不仅极大的降低了高层杆状建筑物的清洁和维修成本，改善了工人的作业环境，提高了劳动生产率，降低了人工高空作业的危险性。

市面现有的爬杆机器人，采用机械臂来进行交替攀爬，存在工作效率低，稳定性差，成本较高等缺点。传统爬杆机器人灵活性和机动性差，缺乏感知能力、决策能力、反应能力以及行动能力。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种旋转式爬杆装置。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种旋转式爬杆装置，包括壳体、传动机构、夹紧机构和控制系统，在所述壳体的下方间隔地并排开设四个开口；

传动机构包括分别设置于中间两个开口处的两个斜置轮子，两个轮子的中间用带有减速器的步进电机连接；

夹紧机构包括设置于两端所述开口处的机械臂，每个开口伸出一对机械臂，每对机械臂后端均放有一个中间块，中间块的中间均设置有螺纹孔，丝杆穿过中间块中的螺纹孔、中间块将机械臂相连，所述丝杆还与壳体中的电机连接，每个机械臂的前部均安装有一个辅助轮，在辅助轮轮轴两侧的机械臂上开设有轴孔，所述轴孔的周围还安装有压力传感器；

控制系统包括相连接的控制器和处理器，所述压力传感器均连接至处理器。

本实用新型的技术方案还包括，所述辅助轮的转动方向与机械臂的夹紧方向相垂直。

本实用新型的技术方案还包括，所述机械臂的前端为半圆弧结构，每对机械臂围成圆弧形式。

本实用新型的技术方案还包括，所述中间块均位于所述壳体的内部。

本实用新型的技术方案还包括，所述中间块均设置螺纹孔。

本实用新型的有益效果是，两个轮子斜置设置，使得爬杆以旋转式上升方式行进，大大提高了行进中的稳定性和作业效率；通过对作业环境的检测自行调节夹紧装置，提高了作业的适应性及安全性；能适用于一些直径较细或者粗细不同强度较小的杆件等工人作业极其困难的场合；机械臂利用传导螺纹来进行夹紧，可对两半机械臂同时夹紧，节省了加紧时间；压力传感器检测机械臂的加紧程度。

总之，本实用新型结构设计合理，重量轻、抗干扰能力强、工作效率高、稳定性好，传具有较强的灵活性和机动性，富有感知能力、决策能力、反应能力以及行动能力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型侧视示意图；

图3为本实用新型仰视示意图；

图4为本实用新型中的轴孔、压力传感器位置示意图；

图5为本实用新型中的中间块结构示意图。

其中，1-壳体；2-机械臂；3-辅助轮；4-丝杆；5-轮子；6-开口；7-轴孔；8-压力传感器；9-中间块；10-螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种旋转式爬杆装置，包括壳体1、传动机构、夹紧机构和控制系统，在壳体1的下方间隔地并排开设四个开口6，四个开口6用于安装轮子5和两对机械臂2。

传动机构包括分别设置于中间两个开口6处的两个斜置轮子5，每个轮子5均通过一个轮轴与机械臂2连接，轮子5斜置，解决了防滑问题，使得在爬杆过程中，该装置是以旋转式上升的方式行进的，能提高行进中的稳定性和作业效率；两个轮子5的中间用带有减速器的步进电机连接。

夹紧机构包括设置于两端的开口6处的机械臂2，每个开口6伸出一对机械臂2，每对机械臂2后端均放有一个中间块9，中间块9中间均设置有螺纹孔10，丝杆4穿过中间块9中的螺纹孔10、中间块9将机械臂2相连，丝杆4还与壳体1中的电机连接，每个机械臂2的前部均安装有一个辅助轮3，在辅助轮3轮轴两侧的机械臂2上开设有轴孔7，轴孔7周围还安装有压力传感器8；利用螺纹传动来控制机械臂2的张紧程度，压力传感器8检测夹紧装置产生的压力大小，并将检测到的压力值反馈给控制系统，从而达到控制两对机械臂2夹持力度的目的，解决了传统爬杆装置无法适应沿变径杆爬行的问题。

控制系统包括相连接的控制器和处理器，压力传感器8均连接至处理器，压力传感器8均连接至处理器，压力传感器8将压力信号传送给处理器，处理器采用STM32芯片对压力信号进行处理，并给出控制指令，通过处理器来控制机械臂2的动作，电机为控制系统供电，并带动丝杆4的转动来控制每对机械臂2后端的相对距离，从而来实现机械臂2的前端对杆的夹紧，圆杆粗细改变，机械臂2的夹紧力度会随之改变，实用性强、灵敏度高。

特别的，辅助轮3的转动方向与机械臂2的夹紧方向相垂直。

特别的，机械臂2的前端为半圆弧结构，每对机械臂2围成圆弧形式，与圆杆结构近似，便于夹紧圆杆。

特别的，中间块9均位于壳体1的内部，中间块9均设置螺纹孔10，螺纹孔10用于固定轮子5或者固定连接每对机械臂2。

该实用新型中所涉及到的控制、传动过程，采用现有技术均可实现。

本实用新型中的轮子5斜置，没有采用竖直方式放置是为了避免轮子5在没有供电时自重使爬杆装置下滑，与步进电机相连的减速器两侧安有两个轮子5，轮子5与步进电机一起倾斜一定的角度安装在机器人上，当没有供电时步进电机本身带有的制动力矩可以有效的防止下滑问题，解决机器人在杆子上的防滑问题，以旋转的方式爬杆即不影响夹紧的情况下在杆上灵活的上下移动，比利用凸轮机构作为夹紧机构的机器人省去了大量时间，提高了机器人的作业效率。

工作过程：

轮子5与杆子的接触程度通过压力传感器8的检测然后传给STM32芯片，结合程序给带有丝杆4的电机供电，使电机带动丝杆4正反转，与带有螺纹的中间块9配合利用螺纹传动使一对机械臂2实现夹紧，当两对机械臂2夹紧后传动装置中的步进电机带动轮子5转动，该装置就沿着杆子成螺旋状的上升。

该装置采用多轮环抱结构，导致结构复杂，在攀爬过程中只能沿直管攀爬，难以通过弯管、T型管等接头处，而且也不具备越障能力。但是，本实用新型重量轻，爬杆速度较快且运行平稳，控制简单易行，可以较好地控制速度与行程，定位相对准确。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。