[发明专利]自锁式爬杆机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力领域机器人，尤其是自锁式爬杆机器人。

背景技术

进入现代社会，电力和网络对现代人的工作和生活越来越重要，而电线电缆的架设和维护是保证电力输送和网络通畅的重中之重。

但是为了城市的美观通畅，大部分的电线电缆设施都架设在相当高的电线杆上，它们通常有4.5~15米高。为了架设和维护这些电线电缆需要电力工作者需要冒着生命危险在高空中进行作业，而且有些电线电缆设备相当重，这对电力工作者而言又是个重大的挑战。现在，这种电力系统的工作主要由电力工作者配合使用大型设备来完成，但这种工作方式效率低、耗能高、劳动强度大、工人安全受到威胁等问题。

然而随着机器人技术的发展，由机器人代替人在高空进行作业已经成为可能。于是，设计一款代替工人进行高空作业的机器人是可行并且必要的。中国发明专利200710115905.3公开了一种爬杆机器人，该机器人由步进电机、电路板、辊子、橡胶带、电路板固定架、支架、套筒、螺纹连杆、螺母、定向辊子、弹性开关、灰度传感器开关组成，辊子通过套筒与支架相配合，定向辊子配合在螺栓连杆上，定向辊子和辊子共同包围爬杆，可实现在爬杆上的爬升动作。然而这种爬杆机器人与爬杆的配合度不够紧密，且两辊子之间的间距无法调整，不能变直径杆的要求，从而影响爬升效果，另外该机器人无法携带重物，并不能完全替代人工作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术的不足提供一种自锁式爬杆机器人，该机器人可以自动适应各种直径的圆柱杆，并可以携带远超自身重力的物品在圆柱杆上爬行，从而完全替代电力工作者进行高空危险作业。

本发明自锁式爬杆机器人所采用的技术方案如下：

本发明自锁式爬杆机器人，包括上锁紧部分、下锁紧部分和配重部分，所述上锁紧部分与下锁紧部分铰接连接，且下锁紧部分位于上锁紧部分的斜下方，配重部分固定在下锁紧部分上，上锁紧部分与下锁紧部分通过螺栓和弹簧扣铰接成一个矩形环结构，由于上锁紧部分和下锁紧部分具有自锁功能，从而自圆柱杆的两侧对圆柱杆进行夹持锁紧， 上锁紧部分和下锁紧部分分别位于圆柱杆两侧的相对上方和相对下方。本发明自锁式爬杆机器人的整体重心在几何中心外部，机器人在重力作用下产生倾覆力矩，为了克服倾覆力矩，圆柱杆对上锁紧部分和下锁紧部分产生大小相等方向相反的正压力，当机器人结构满足特定条件时，由正压力产生的摩擦力能够抵消机器人所受的重力，机器人相对于圆柱杆进行自锁，从而机器人可以在圆柱杆上爬动。

作为本发明的优选方案，所述上锁紧部分包括“U”型框架I、轴承模块I、阶梯轴I、弧形驱动轮I、齿轮组I和直流电机I；所述轴承模块I固定在“U”型框架I上，弧形驱动轮I和齿轮组I均固定套置在阶梯轴I上，轴承模块I上设置有供阶梯轴I穿过的通孔，阶梯轴I的两端穿过通孔固定在轴承模块I上，齿轮组I与位于“U”型框架I下部的直流电机I连接，所述齿轮组I包括相个相啮合的大齿轮和小齿轮，大齿轮套置在阶梯轴I上，直流电机I与小齿轮连接并带动弧形驱动轮I转动。工作时，弧形驱动轮I位于“U”型框架I下部，且位于圆柱杆的相对上方，使用时由直流电机I驱动齿轮组I的小齿轮转动，小齿轮在转动的同时带动与小齿轮啮合的大齿轮同步转动，大齿轮转动时带动阶梯轴I转动从而带动弧形驱动轮I转动，与下锁紧部分相配合实现机器人爬升。