8、深沟球轴承9、回转从动齿轮15、齿轮端套筒16、轴端套筒17、底部连接件18和轴承安装件19;所述底部连接件18设在电磁吸盘5的上表面，所述步进电机6和轴承安装件19设在底部连接件18的上表面，所述回转驱动齿轮1设在步进电机6的输出轴上，所述回转从动齿轮15设在旋转轴2上与回转驱动齿轮1相啮合，所述旋转轴2上设有推力轴承3，并设有用于限位的齿轮端套筒16和轴端套筒17;所述旋转轴2的上表面固定有U形槽架23，U形槽架23上设有与机械臂相连的连接轴8和电机24，电机24输出轴上设有驱动齿轮7，连接轴8上设有与驱动齿轮7相啮合的从动齿轮4;所述连接轴8两端套装有固定在U形槽架23上的深沟球轴承9。
[0020]所述的爬升机械臂包括:机构臂一10、机构臂二 13、臂部驱动齿轮11、臂部从动齿轮12、旋转轴20、步进电机21、球轴承22;所述两个机构臂通过旋转轴20铰接在一起，球轴承22安装在连接轴20上，步进电机21设在机构臂一 10上，臂部驱动齿轮11设在步进电机21输出轴上，臂部从动齿轮12设在旋转轴20上并与臂部驱动齿轮11相啮合，两个机构臂分别与二自由度腕部结构的从动齿轮4铰接在一起。所述的爬升机械臂以及底部连接件18均由铝合金材料制成。
[0021]如图1-2所示，基于电磁吸盘的提升机巡检爬升机器人结构，包括电磁吸盘5;由回转驱动齿轮1、回转从动齿轮15、推力轴承3、步进电机6、驱动齿轮7、连接轴8、深沟球轴承9、扣紧螺母14、齿轮端套筒16、轴端套筒17组成的二自由度腕部结构；由机构臂一 10、机构臂二 13、以及臂部驱动齿轮11、臂部从动齿轮12、旋转轴20和步进电机21，深沟球轴承22组成的臂部结构。
[0022]如图2所示，底部连接件18通过螺栓安装在电磁吸盘的上表面，步进电机6和轴承安装件19通过螺栓安装在底部连接件18的上表面，回转驱动齿轮1和回转从动齿轮15分别安装在电机轴和旋转轴2上端部用扣紧螺母14固定，旋转轴2上套两个推力轴承3，并用齿轮端套筒16和轴端套筒17限位。旋转轴2上表面与U形槽架23固定，连接轴8两端套深沟球轴承9，中间通过键与从动齿轮4链接并与机构臂一 10固定在一起，两端深沟球轴承9和步进电机6安装在U形槽架23上。
[0023]如图2所示，步进电机21和球轴承22安装在臂10上，旋转轴20两端套在轴承上，中间以键连接的方式与齿轮12和臂13固定在一起，从而实现两臂之间的。
[0024]工作时:两个吸盘5中的一个通电后吸紧提升机支架钢材，两个二自由度腕部通过齿轮副1实现旋转或或旋转一起动作，配合两臂10和13之间的，将未通电的吸盘送至下一步要达到的地方，然后未通电吸盘得电吸紧提升机支架，通电吸盘失电重复之前动作，使得两电磁吸盘交替上升。
【主权项】
1.一种基于电磁吸盘的铁架桥爬升机器人结构，其特征在于:它包括两个二自由度腕部结构、与两个二自由度腕部结构铰接在一起的爬升机械臂，两个二自由度腕部结构底部分别设有电磁吸盘(5); 所述的二自由度腕部结构包括:回转驱动齿轮(1)、旋转轴(2)、从动齿轮(4)、电磁吸盘(5)、步进电机(6)、驱动齿轮(7)、连接轴(8)、深沟球轴承(9)、回转从动齿轮(15)、齿轮端套筒(16)、轴端套筒(17)、底部连接件(18)和轴承安装件(19);所述底部连接件(18)设在电磁吸盘(5)的上表面，所述步进电机(6)和轴承安装件(19)设在底部连接件(18)的上表面，所述回转驱动齿轮(1)设在步进电机(6)的输出轴上，所述回转从动齿轮(15)设在旋转轴(2)上与回转驱动齿轮(1)相啮合，所述旋转轴(2)上设有推力轴承(3)，并设有用于限位的齿轮端套筒(16)和轴端套筒(17);所述旋转轴(2)的上表面固定有U形槽架(23)，U形槽架(23)上设有与机械臂相连的连接轴(8)和电机(24)，电机(24)输出轴上设有驱动齿轮(7)，连接轴(8)上设有与驱动齿轮(7)相啮合的从动齿轮(4); 所述的爬升机械臂包括:机构臂一(10)、机构臂二(13)、臂部驱动齿轮(11)、臂部从动齿轮(12)、旋转轴(20)、步进电机(21)、球轴承(22);所述两个机构臂通过连接轴(20)铰接在一起，球轴承(22)安装在旋转轴(20)上，步进电机(21)设在机构臂一(10)上，臂部驱动齿轮(11)设在步进电机(21)输出轴上，臂部从动齿轮(12)设在旋转轴(20)上并与臂部驱动齿轮(11)相啮合，两个机构臂分别与二自由度腕部结构的从动齿轮(4)铰接在一起。2.根据权利要求1所述的一种基于电磁吸盘的铁架桥爬升机器人结构，其特征在于:所述的爬升机械臂以及底部连接件由招合金材料制成。3.根据权利要求1所述的一种基于电磁吸盘的铁架桥爬升机器人结构，其特征在于:所述连接轴(8)两端套装有固定在U形槽架(23)上的深沟球轴承(9)。
【专利摘要】本发明公开了一种矿用提升机巡检爬升机器人的结构，属于煤矿用提升机检测和维修设备。结构包括两个二自由度腕部结构、与两个二自由度腕部结构铰接在一起的爬升机械臂，两个二自由度腕部结构底部分别设有电磁吸盘。腕部结构安装在电磁吸盘上，另一端通过轴与机械臂连接，两机械臂通过轴连接，由电机驱动，实现除工作的吸盘外的其他部位的旋转和，两个吸盘交替移动实现机器人的爬升。利用电磁吸盘通过电磁吸引抓紧提升机支架表面，不会对支架表面的喷漆造成破坏。多自由度之间的调节可以使爬升机器人到达支架结构长度范围内的任何表面，运动灵活，可以横向运动或变换工作平面。其结构简单，自重小，能到达任何空间位置适应复杂工况。
【IPC分类】B25J17/00, B25J15/06, B25J11/00, B25J18/00
【公开号】CN105459129
【申请号】CN201610025352
【发明人】张猛, 唐超权, 马璧, 周公博, 舒鑫
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月14日