缆索维护机器人的制作方法
【专利摘要】一种缆索维护机器人，悬挂在缆索上，包括机器人骨架、四组爬升机构和爬升控制机构，机器人骨架活动套装在缆索上，四组爬升机构和爬升控制机构分别设置在机器人骨架内；其中，四组爬升机构两两对称分布在缆索的四周并可两两交替卡紧缆索，爬升控制机构控制四组爬升机构两两交替沿缆索攀爬，从而带动整个缆索维护机器人沿缆索运动。本发明具采用四组爬升机构两两对称布置，按两两交替移动的方式爬升，不但可以在标准圆柱形体表面形状的缆索上爬升，还可适用于表面凹陷的圆柱形、非标准圆柱形等各种表面形状的缆索。缆索维护机器人爬升的行进过程通过卡脚的双步步行行进完成，技术更先进、合理、简洁。
【专利说明】缆索维护机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人，尤其涉及一种缆索维护机器人。
【背景技术】
[0002]高空缆索维护机器人技术产品，已经基本成熟的爬升技术，是通过包围缆索并对称布置的滚动轮受后推力挤压缆索形成可以支撑机器人系统重量的摩擦力，同时承压的滚动轮另外受电机驱动，沿缆索滚动而行进爬升的。这种工艺技术，只能适用于外表面坚硬并呈圆柱形的缆索，如果缆索表面出现凹陷或缆索外表面非标准圆柱形，则不适用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的，就是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种类似双步交替先进的缆索维护机器人。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案:一种缆索维护机器人，悬挂在缆索上，包括机器人骨架、四组爬升机构和爬升控制机构，机器人骨架活动套装在缆索上，四组爬升机构和爬升控制机构分别设置在机器人骨架内；其中，四组爬升机构两两对称分布在缆索的四周并可两两交替卡紧缆索，爬升控制机构控制四组爬升机构两两交替沿缆索攀爬，从而带动整个缆索维护机器人沿缆索运动。
[0005]所述机器人骨架包括由圆柱形壳体构成的外层和由四片圆弧形板构成的内层，四片圆弧形板均匀间隔设置围成一个整圆，四片圆弧形板的上下两端分别与圆柱形壳体的上下两端固定相连，外侧面通过肋板与圆柱形壳体的内侧面固定相连；所述四组爬升机构的主体分别设置在机器人骨架的内外层之间，并有部分分别穿过相应圆弧形板之间的间隔伸入内层以内。
[0006]所述四组爬升机构包括沿机器人骨架的圆周方向顺序设置的第一组爬升机构、第二组爬升机构、第三组爬升机构和第四组爬升机构，其中，第一组爬升机构和第三组爬升机构对称设置，第二组爬升机构和第四组爬升机构对称设置；四组爬升机构各包括步进电机、传动螺杆、多个卡脚固定块、多个卡脚连接杆和多个卡脚；步进电机安装在机器人骨架内外层之间的下部并分别与爬升控制机构电信相连；传动螺杆的下端与步进电机传动相连，上端为自由端；多个卡脚固定块均匀间隔固定在传动螺杆上；各卡脚连接杆分别穿越相应圆弧形板之间的间隔设置，其外端分别与相应的卡脚固定块固定相连；多个卡脚分别设置在机器人骨架的内层以内，并且分别与相应卡脚连接杆的内端螺纹连接。
[0007]所述卡脚为圆弧形结构件，弧度为110度，卡脚的内侧衬有弹性垫。
[0008]所述爬升控制机构设置在机器人骨架的底部并控制各爬升机构的爬行速度、各步进电机的移动方向与移动距离。
[0009]本发明具采用四组爬升机构两两对称布置，由自控程序控制按两两交替移动的方式爬升，不但可以在标准圆柱形体表面形状的缆索上爬升，还可适用于表面凹陷的圆柱形、非标准圆柱形等各种表面形状的缆索，缆索维护机器人爬升的行进过程，可以通过卡脚的双步步行行进完成，技术更先进、合理、简洁。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明缆索维护机器人的横向断面结构示意图；
[0011]图2是图1的A-A向剖视结构示意图；
[0012]图3是图1的B-B向剖视结构示意图；
[0013]图4是本发明中的卡脚的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]参见图1、图2、图3、图4，本发明的缆索维护机器人，悬挂在缆索I上，包括机器人骨架2、四组爬升机构3和爬升控制机构4，机器人骨架2活动套装在缆索I上，四组爬升机构3和爬升控制机构4分别设置在机器人骨架2内；其中，四组爬升机构3两两对称分布在缆索的四周并可两两交替卡紧缆索，爬升控制机构4控制四组爬升机构两两交替沿缆索攀爬，从而带动整个缆索维护机器人沿缆索运动。
[0015]上述机器人骨架2包括由圆柱形壳体21构成的外层和由四片圆弧形板22构成的内层，四片圆弧形板22均匀间隔设置围成一个整圆，四片圆弧形板22的上下两端分别与圆柱形壳体21的上下两端固定相连，外侧面通过肋板23与圆柱形壳体的内侧面固定相连；四组爬升机构3的主体分别设置在机器人骨架2的内外层之间，并有部分分别穿过相应圆弧形板之间的间隔伸入内层以内。
[0016]上述四组爬升机构3包括沿机器人骨架的圆周方向顺序设置的第一组爬升机构、第二组爬升机构、第三组爬升机构和第四组爬升机构，其中，第一组爬升机构和第三组爬升机构对称设置，第二组爬升机构和第四组爬升机构对称设置；四组爬升机构各包括步进电机31、传动螺杆32、多个卡脚固定块33、多个卡脚连接杆34和多个卡脚35 ;步进电机31安装在机器人骨架2的内外层之间的下部并分别与爬升控制机构4电信相连；传动螺杆32的下端与步进电机31传动相连，上端为自由端；多个卡脚固定块33均匀间隔固定在传动螺杆32上；各卡脚连接杆34分别穿越相应圆弧形板之间的间隔设置，其外端分别与相应的卡脚固定块33固定相连；多个卡脚35分别设置在机器人骨架2的内层以内，并且分别与相应卡脚连接杆34的内端螺纹连接。
[0017]配合参见图4，本发明中的卡脚35为圆弧形结构件，弧度为110度，卡脚的内侧衬有弹性垫351。
[0018]本发明中的爬升控制机构4设置在机器人骨架2的底部并控制各爬升机构3的爬行速度、各步进电机31的移动方向与移动距离。
[0019]本发明的机器人爬升系统运行，由爬升控制机构设置的程序控制。步进电机可按程序左右移动，使同步传动螺杆带动卡脚朝向缆索中轴方向卡住缆索，或背离缆索中轴的方向离开缆索；步进电机还可带动传动螺杆纵向上升，从而带动卡脚向上爬升，具体行进程序如下:
[0020]四组爬升机构按程序两两交替行进，例如，行进中的机器人先由第一组爬升机构和第三组爬升机构卡住缆索，而第二组爬升机构和第四组爬升机构则通过同步传动螺杆的横向移动背离缆索表面，然后在步进电机的推动下，同步传动螺杆带动卡脚上升一步，接着同步传动螺杆向缆索的中轴方向横向移动，由两组卡脚卡住缆索。在第二组爬升机构和第四组爬升机构卡住缆索后，第一组爬升机构和第三组爬升机构在同步传动螺杆的横向移动下背离缆索，在步进电机的推动下，同步传动螺杆带动本组卡脚上升一步，缆索维护机器人完成一次程序爬升，如此循环进行，带动整个机器人沿缆索上升。
[0021]本发明可适用于包括表面为标准圆柱形、表面凹陷的圆柱形或非标准圆柱形的各种表面形状的缆索。
【权利要求】
1.一种缆索维护机器人，悬挂在缆索上，其特征在于:包括机器人骨架、四组爬升机构和爬升控制机构，机器人骨架活动套装在缆索上，四组爬升机构和爬升控制机构分别设置在机器人骨架内；其中，四组爬升机构两两对称分布在缆索的四周并可两两交替卡紧缆索，爬升控制机构控制四组爬升机构两两交替沿缆索攀爬，从而带动整个缆索维护机器人沿缆索运动。
2.根据权利要求1所述的缆索维护机器人，其特征在于:所述机器人骨架包括由圆柱形壳体构成的外层和由四片圆弧形板构成的内层，四片圆弧形板均匀间隔设置围成一个整圆，四片圆弧形板的上下两端分别与圆柱形壳体的上下两端固定相连，外侧面通过肋板与圆柱形壳体的内侧面固定相连；所述四组爬升机构的主体分别设置在机器人骨架的内外层之间，并有部分分别穿过相应圆弧形板之间的间隔伸入内层以内。
3.根据权利要求1或2所述的缆索维护机器人，其特征在于:所述四组爬升机构包括沿机器人骨架的圆周方向顺序设置的第一组爬升机构、第二组爬升机构、第三组爬升机构和第四组爬升机构，其中，第一组爬升机构和第三组爬升机构对称设置，第二组爬升机构和第四组爬升机构对称设置；四组爬升机构各包括步进电机、传动螺杆、多个卡脚固定块、多个卡脚连接杆和多个卡脚；步进电机安装在机器人骨架内外层之间的下部并分别与爬升控制机构电信相连 ；传动螺杆的下端与步进电机传动相连，上端为自由端；多个卡脚固定块均匀间隔固定在传动螺杆上；各卡脚连接杆分别穿越相应圆弧形板之间的间隔设置，其外端分别与相应的卡脚固定块固定相连；多个卡脚分别设置在机器人骨架的内层以内，并且分别与相应卡脚连接杆的内端螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的缆索维护机器人，其特征在于:所述卡脚为圆弧形结构件，弧度为110度，卡脚的内侧衬有弹性垫。
5.根据权利要求3所述的缆索维护机器人，其特征在于:所述爬升控制机构设置在机器人骨架的底部并控制各爬升机构的爬行速度、各步进电机的移动方向与移动距离。
【文档编号】B62D57/02GK103895722SQ201210576227
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2012年12月26日
【发明者】宋逸, 余文凤 申请人:上海建冶科技工程股份有限公司