[发明专利]一种智能攀爬机器人用升降抬举机构

说明书

本发明涉及一种智能攀爬机器人用升降抬举机构，包括定位横梁、升降驱动机构、压力传感器、行程传感器及控制电路，其中升降驱动机构至少两个，各升降驱动机构间相互平行分布，且升降驱动机构轴线与水平面垂直分布，相邻两个升降驱动机构之间通过至少一条定位横梁相互连接，定位横梁轴线与升降驱动机构轴线呈30°—90°夹角，升降驱动机构包括承载基座、升降丝杆、升降丝套、承载柱、定位吸盘、蜗杆机构及升降电机。本发明结构简单，生产及维护成本低，安装、操作及维护简单，结构可靠性好，通用性好，极大的提高了设备运行的稳定性和可靠性，并可有效延长使用寿命及降低使用成本和劳动强度。

技术领域

本发明涉及一种升降驱动机构，确切地说是一种智能攀爬机器人用升降抬举机构。

背景技术

目前攀爬机器人在运行过程中，其中通过升降驱动机构实现机器人机身整条升降，满足对台阶等进行攀爬作业需要是一种十分常用的驱动形式，使用量巨大，当前在这类机器人设备进行攀爬作业时所使用的升降驱动机构往往均是是由升降液压缸、气压缸、丝杠结构实现的，虽然可以有效满足机器人进行攀爬的需要，但于此同时，当以液压缸、气压缸作为升降驱动机构主体时，往往均存在设备结构复杂，自重大且升降运行操作工作效率和控制相对较低等缺陷，而当以传统的丝杠结构作为升降驱动机构主体时，虽然有效克服了液压缸、气压缸的缺陷，但丝杠机构往往精度高但承载能力、抗冲击能力相对较弱，因此在运行中易造成丝杠设备损坏，除此之外，当前无论时采用液压缸、气压缸为主体还是采用丝杠结构为主体的升降驱动机构，在运行过程中，由于其采用的传统设备结构，从而一方面造成了升降驱动时的驱动力输出及保持稳定性差，且缺乏有效的对驱动力监控手段，从而导致攀爬作业时的震动或抖动较大，另一方面升降机构与对地平面条件的适应能力差，往往均为直接刚性接触，且接触面面积小，接触面的作用力也相对较小，从而易造成机器人发生侧滑的严重影响运行稳定性的现象，而针对这一问题，当前尚无专业有效的解决手段，从而导致当前的攀爬机器人技术往往仅停留在工程实验阶段，无法得到快速的推广应用，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的攀爬机器人升降驱动机构，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种智能攀爬机器人用升降抬举机构，该发明结构简单，生产及维护成本低，安装、操作及维护简单，结构可靠性好，通用性好，一方面在满足对机器人整体进行升降举升作业要求的同时，具有良好承载力和定位能力，且承载力输出稳定，可有效满足对攀爬机器人进行升降驱动作业的需要，并防止侧滑现象发生，提高攀爬机器人升降作业的可靠性和稳定性，另一方面在有效的提高了控制精度和抗外力冲击造成故障的同时，另有效的提高了设备的抗磨损能力和零部件更换能力，从而极大的提高了设备运行的稳定性和可靠性，并可有效延长使用寿命及降低使用成本和劳动强度。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种智能攀爬机器人用升降抬举机构，包括定位横梁、升降驱动机构、压力传感器、行程传感器及控制电路，其中升降驱动机构至少两个，各升降驱动机构间相互平行分布，且升降驱动机构轴线与水平面垂直分布，相邻两个升降驱动机构之间通过至少一条定位横梁相互连接，定位横梁轴线与升降驱动机构轴线呈30°—90°夹角，升降驱动机构包括承载基座、升降丝杆、升降丝套、承载柱、定位吸盘、蜗杆机构及升降电机，其中承载基座为轴向截面呈“冂”字型槽状结构，升降丝套和升降丝杆均嵌于承载基座内并与承载基座同轴分布，且升降丝套包覆在升降丝杆外并与升降丝杆相互啮合，升降丝套通过蜗杆机构与升降电机相互连接，蜗杆机构及升降电机均安装在承载基座外表面，升降丝杆下端面与承载柱上端面连接，承载柱上端面嵌于承载基座内并与承载基座同轴分布，且承载柱与承载基座间通过导向滑轨滑动连接，承载柱下端面位于承载基座外并与定位吸盘相互连接，定位吸盘与承载柱同轴分布，压力传感器和行程传感器数量与升降驱动机构数量一致，且每个升降驱动机构上均设一个压力传感器和一个行程传感器，其中压力传感器嵌于承载柱下端面与承载柱同轴分布并嵌于定位吸盘内，行程传感器安装在导向滑轨上，并与承载柱外表面滑动连接，控制电路安装在定位横梁上，并分别与压力传感器、行程传感器及升降驱动机构的升降电机电气连接。