一种可调节的攀爬机器人的制作方法

本发明涉及攀爬机器人领域，更具体地说，涉及一种可调节的攀爬机器人。

背景技术：

目前在林业或电业检测领域所使用到的机器人的种类不多，不能够较多地替代人工作业，大量的检测作业还是通过人工方式完成，给施工带来了较大的不便，不利于施工效率的提升。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种可调节的攀爬机器人，以解决现有技术所存在的问题。

本发明是这样实现的：

一种可调节的攀爬机器人，包括主机及两个活动臂，两个所述活动臂对称地连接在所述主机的两侧，所述活动臂包括连接臂、延伸臂及驱动组件，所述连接臂的一端可转动地连接于所述主机的侧部，所述连接臂的另一端与所述延伸臂转动连接，所述驱动组件设置于所述延伸臂上远离所述连接臂的一端；所述驱动组件包括驱动电机及驱动轮，所述驱动轮连接于所述驱动电机，所述连接臂与所述延伸臂之间通过拉力弹簧连接，所述主机上设置有锁紧机构，所述锁紧机构用于将所述活动臂固定于所述主机上；所述主机的内侧面设置有两个被动轮，两个所述被动轮沿所述主机的长度方向间隔设置；所述主机的顶部设置有摄像机。

可选地，所述被动轮及所述延伸臂位于所述连接臂的同一侧，所述驱动组件及所述连接臂位于所述延伸臂的同一侧，两个所述驱动轮及其中一个所述被动轮呈三角形分布，该三角形为锐角三角形。

可选地，所述主机内设置有蓄电池，所述活动臂与所述主机之间还通过导线连接，所述摄像机连接所述蓄电池。

可选地，所述锁紧机构包括第一连接环、第二连接环、定位杆及锁杆，所述第一连接环及第二连接环同轴设置于所述主机的侧部，且第一连接环与第二连接环之间形成连接槽，所述连接臂的端部设置有环形的连接圈，所述连接圈连接于所述连接槽，使所述连接圈的两端分别与所述第一连接环及第二连接环相贴合；

所述锁杆呈筒状结构，所述定位杆穿过所述锁杆，且定位杆的长度大于所述锁杆的长度；所述定位杆的一端设置有外螺纹部，定位杆的另一端设置有端盖，所述第二连接环上设置有螺纹孔，所述外螺纹部螺接于所述螺纹孔，所述端盖位于所述第一连接环的外侧；所述锁杆的一端设置有呈环形分布的至少两个插杆，所述连接圈的内径小于所述第一连接环的内径，使得所述连接圈的一部分位于第一连接环的内侧并形成插接部，所述插接部上设置有呈环形分布的多个插孔，所述插杆插接于所述插孔；所述锁杆的外侧沿其轴线方向设置有限位槽，所述第一连接环的内壁沿其轴线方向设置有限位条，所述限位条连接于所述限位槽。

可选地，所述限位槽有相对称设置的两个，所述限位条也有相对称设置的两个；所述限位槽靠近所述插杆的一端连通所述锁杆的端部。

可选地，所述端盖的截面呈倒置的“凸”字型结构，使得端盖的一部分延伸至所述第一连接环的内部并与所述锁杆的端部相贴合，所述端盖的一部分贴合于所述第一连接环的端部。

可选地，所述端盖的内侧设置有磁环，所述磁环与所述锁杆相吸合。

可选地，所述螺纹孔贯穿所述第二连接环。

本发明提供的可调节的攀爬机器人，这种攀爬机器人能够灵活地在高大的树木及光滑的电线杆上进行攀爬作业，其具有摄像机使其能够在高空对细微部件进行拍摄，方便施工人员巡检作业；其具有灵活的活动臂结构，使其方便可调，使其能够应用于不同尺寸的树木及电线杆等场所。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人的主视结构示意图；

图2是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人的俯视结构示意图，图中示出了连接臂及延伸臂的轴线，并示出了由两个驱动轮及一个被动轮组成的虚拟三角形；

图4是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人中主机的后视结构示意图；

图5是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人中锁紧机构的第一剖视结构示意图；

图6是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人中锁紧机构的第二剖视结构示意图；

图7是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人中定位杆的主视结构示意图；

图8是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人中锁杆的主视结构示意图；

图9是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人中锁杆的仰视结构示意图；

图10是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人中连接圈的俯视结构示意图；

图11是本发明实施例提供的可调节的攀爬机器人在使用时的结构示意图。

图中标记为：主机11、活动臂12、连接臂13、延伸臂14、驱动组件15、驱动轮16、拉力弹簧17、锁紧机构18、被动轮19、摄像机20、导线21、第一连接环22、第二连接环23、定位杆24、锁杆25、连接槽26、连接圈27、外螺纹部28、端盖29、螺纹孔30、插杆31、插接部32、插孔33、限位槽34、限位条35、磁环36。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图11所示，本实施例提供了一种可调节的攀爬机器人，这种攀爬机器人能够灵活地在高大的树木及光滑的电线杆上进行攀爬作业，其具有摄像机使其能够在高空对细微部件进行拍摄，方便施工人员巡检作业；其具有灵活的活动臂结构，使其方便可调，使其能够应用于不同尺寸的树木及电线杆等场所。

如图1-图3所示，这种可调节的攀爬机器人包括主机11及两个活动臂12，两个活动臂12对称地连接在主机11的两侧，活动臂12包括连接臂13、延伸臂14及驱动组件15，连接臂13的一端可转动地连接于主机11的侧部，连接臂13的另一端与延伸臂14转动连接，驱动组件15设置于延伸臂14上远离连接臂13的一端；驱动组件15包括驱动电机及驱动轮16，驱动轮16连接于驱动电机，连接臂13与延伸臂14之间通过拉力弹簧17连接，主机11上设置有锁紧机构18，锁紧机构18用于将活动臂12固定于主机11上；主机11的内侧面设置有两个被动轮19，两个被动轮19沿主机11的长度方向间隔设置；主机11的顶部设置有摄像机20。

主机11是该攀爬机器人的主体部件，两个活动臂12是主要的攀爬部件。活动臂12具有连接臂13及延伸臂14，使活动臂12具有一定的长度，并且连接臂13及延伸臂14均是转动连接的关系，使各部件之间能够灵活地转动。驱动组件15具有驱动电机及驱动轮16，通过驱动电机可以带动驱动轮16转动，使攀爬机器人在树木上进行攀爬。连接臂13与延伸臂14之间具有拉力弹簧17，拉力弹簧17对延伸臂14施加拉力，将驱动组件15紧紧地贴合在树木上。主机11上具有用来锁紧活动臂12的锁紧机构18，使连接臂13调整至合适位置后通过锁紧机构18锁紧，在攀爬时连接臂13与主机11之间的角度及相对位置不会被改变。主机11内侧面设置的被动轮19用来配合两个驱动组件15，使驱动组件15及被动轮19能够与树木之间形成稳定的贴合，主机11顶部设置摄像机20，使得该攀爬机器人攀爬至高空位置时能够进行拍摄作业，完成巡检工作。

在使用时，根据需要攀爬的树木或者电线杆的直径调节活动臂12与主机11之间的角度，调节完成之后通过锁紧机构18将连接臂13锁紧，使连接臂13不会晃动。之后掰动延伸臂14，将攀爬机器人连接在树木上，使两个驱动轮16及两个被动轮19贴合在树木的表层。如图11所示，通过拉力弹簧17的拉力作用，使攀爬机器人能够紧密地连接在树木上。在主机11内侧沿高度方向间隔设置两个被动轮19，使攀爬机器人在高度方向上获得两个支撑，使攀爬机器人在水平方向上及高度方向上均能够保持稳定，不会晃动。

当连接好攀爬机器人之后，在摩擦力的作用之下攀爬机器人能够保持稳定不会向下掉落。启动驱动组件15之后，驱动轮16转动能够使攀爬机器人向上爬升，驱动轮16向下转动能够使攀爬机器人向下爬动。攀爬机器人攀爬至高空位置后可以通过摄像机20对高空位置的树枝、树干或者其他物体进行拍摄，代替人工作业，完成巡检工作，提升巡检效率，降低巡检难度，能够给巡检工作带来极大的便利。

如图4所示，被动轮19及延伸臂14位于连接臂13的同一侧，驱动组件15及连接臂13位于延伸臂14的同一侧，两个驱动轮16及其中一个被动轮19呈三角形分布，该三角形为锐角三角形。图4中虚线代表连接臂13及延伸臂14的轴线位置，虚线三角形代表两个驱动轮16与一个被动轮19之间组成的三角形，这种结构位置关系使得攀爬机器人能够方便地连接在圆柱状的物体上，并且能够快速地进行攀爬作业。

主机11内设置有蓄电池，活动臂12与主机11之间还通过导线21连接，摄像机20连接蓄电池。主机11内部蓄电池给各用电部件供电。导线21从外部连接至活动臂12，使连接臂13转动时不会影响到导线21。

如图5及图6所示，锁紧机构18包括第一连接环22、第二连接环23、定位杆24及锁杆25，第一连接环22及第二连接环23同轴设置于主机11的侧部，且第一连接环22与第二连接环23之间形成连接槽26，连接臂13的端部设置有环形的连接圈27，连接圈27连接于连接槽26，使连接圈27的两端分别与第一连接环22及第二连接环23相贴合；

如图7-图9所示，锁杆25呈筒状结构，定位杆24穿过锁杆25，且定位杆24的长度大于锁杆25的长度；定位杆24的一端设置有外螺纹部28，定位杆24的另一端设置有端盖29，第二连接环23上设置有螺纹孔30，外螺纹部28螺接于螺纹孔30，螺纹孔30贯穿第二连接环23。端盖29位于第一连接环22的外侧；锁杆25的一端设置有呈环形分布的至少两个插杆31，连接圈27的内径小于第一连接环22的内径，使得连接圈27的一部分位于第一连接环22的内侧并形成插接部32，插接部32上设置有呈环形分布的多个插孔33，插杆31插接于插孔33；锁杆25的外侧沿其轴线方向设置有限位槽34，第一连接环22的内壁沿其轴线方向设置有限位条35，限位条35连接于限位槽34。

通过上述锁紧机构18使得活动臂12能够十分稳定且灵活地连接在主机11上，在调节活动臂12与主机11之间的相对角度时能够具有较多的调节档位，使攀爬机器人能够灵活地应对不同直径的筒状物体。

第一连接环22及第二连接环23设置于主机11上，用来与连接臂13端部的连接圈27相配合，连接圈27能够连接至第一连接环22与第二连接环23之间的连接槽26内，形成稳定的连接结构。

在第一连接环22内设置相配合的锁杆25及定位杆24，定位杆24起到定位的作用，能够将锁杆25固定于第一连接环22内，使锁杆25不会在轴线方向上移动；锁杆25与连接圈27相配合，使连接圈27被牢固地锁定于固定的角度。定位杆24的长度较大，使其底端部能够穿过锁杆25并通过外螺纹部28连接于第二连接环23的螺纹孔30上，使定位杆24的顶端部能够位于第一连接环22的外部，起到定位的作用。锁杆25端部设置插杆31用来与连接圈27的插孔33配合；将连接圈27的内径设置的小于第一连接环22的内径，使连接圈27连接至连接槽26之后连接圈27的一部分能够位于第一连接环22的内侧，该部分形成插接部32，将插孔33设置于插接部32上，使得插杆31能够连接至插接孔内。插孔33的个数设置的较多，插杆31的个数设置的较少，使连接圈27绕第一连接环22的轴线转动之后插杆31依然能够插接在合适的插接孔内，使得连接圈27的角度能够方便地进行调节。

锁杆25外侧设置限位槽34，第一连接环22内壁设置限位条35，通过限位条35与限位槽34的相互配合，使得锁杆25不能够绕第一连接环22的轴线方向转动，以此起到限制连接圈27绕轴线方向转动的作用。

在连接该锁紧机构18时，先使定位杆24与第二连接环23脱离，使锁杆25与连接圈27脱离。调节连接臂13与主机11之间的角度，使得两个活动臂12与主机11之间组成的空间与树干的直径相适配；之后将锁杆25插入第一连接环22，并使插杆31插入相应的插孔33中，使限位条35与限位槽34相连接；之后插入定位杆24，将外螺纹部28连接在螺纹孔30内，使定位杆24连接稳定，就完成了锁紧机构18的连接。通过锁紧机构18的锁紧作用，使连接臂13与主机11之间能够保证不会转动或晃动，能够确保攀爬机器人在攀爬时的稳定。且该机构调节方便、能够调节的角度较多，能够适应多种不同型号的树木或者电线杆。

如图9所示，限位槽34有相对称设置的两个，限位条35也有相对称设置的两个；限位槽34靠近插杆31的一端连通锁杆25的端部。通过两个限位槽34及限位条35的配合作用使得锁杆25能够稳定地被限制的第一连接环22内，使锁杆25能够对连接圈27起到稳定的限制作用。

如图9及图10所示，本实施例中，插杆31设置为两个，插孔33设置为十二个，较多的插孔33使得连接圈27能够调节的范围较大，两个插杆31的设置使得锁杆25能够对连接圈27起到稳定的限制作用。

如图5及图7所示，端盖29的截面呈倒置的“凸”字型结构，使得端盖29的一部分延伸至第一连接环22的内部并与锁杆25的端部相贴合，端盖29的一部分贴合于第一连接环22的端部。这种结构的端盖29使得定位杆24连接完成之后，端盖29能够将锁杆25抵挡在第一连接环22内部，使得锁杆25也不能够在第一连接环22的轴线方向上移动，确保攀爬机器人在运行时锁紧机构18的稳定。

如图7所示，端盖29的内侧设置有磁环36，磁环36与锁杆25相吸合。磁环36的设置使得端盖29与锁杆25之间具有了磁吸力，当需要拆下锁紧机构18时，旋拧定位杆24使其与螺纹孔30分离，向外拉出定位杆24的时候，能够通过磁环36与锁杆25之间的吸力将锁杆25从第一连接环22内拉出，使锁杆25与连接圈27分离，使连接臂13能够快速进行角度的调整。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。