[发明专利]越障爬杆机器人

说明书

本发明公开了一种越障爬杆机器人，包括抱住目标杆的固定基座以及驱动固定基座沿目标杆上升和下降的风机组件；所述固定基座上围绕目标杆的圆周方向设有若干组越障轮组件，其中至少一组越障轮组件通过主动驱动装置向目标杆主动压紧，其余的越障轮组件通过弹性连接件与目标杆被动压紧。本发明的越障爬杆机器人在攀爬时使用涵道风力推进，速度较快，同时U型轮构成的越障轮组件具有跨越一定障碍的能力，且通过摆杆和伸缩杆的配合可实现一定直径范围的目标杆的快速攀爬和锁止定位，同时兼顾了轮式爬杆机器人的爬杆速度和臂式爬杆机器人的越障能力。

技术领域

本发明属于移动机器人技术，具体涉及一种越障爬杆机器人。

背景技术

在一些高空作业人员难以操作或者人生安全受到较大威胁的情况下，爬杆机器人可以代替高空作业人员完成相应的操作，如电线杆或者竖直安装的较高管件的损伤检测工作等。其可以实现相应操作的辅助设备的安装以及有效降低人员安全事故的发生，提高工作效率。

目前爬杆机器人的研究主要采用轮式、履带式和臂式的机构方式，其中轮式结构的爬杆机器人采用电机驱动摩擦轮实现攀爬，移动速度较快且运动平稳，控制简单易于实现，但是不适用需要越障的爬杆工况；履带式结构类似轮式，其运行更加平稳，但是体积较大、受到目标杆大小的限制且越障较难实现；臂式结构采用驱动机械臂交替夹紧和松开实现攀爬，具有更大的夹紧力，故具有更大的负载能力，且具有越障的功能，但其控制实现复杂且移动速度受到限制。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有的爬杆机器人在移动速度和越障功能之间不能够兼顾的问题，提供一种新型的越障爬杆机器人。

本发明采用如下技术方案实现：

越障爬杆机器人，包括抱住目标杆的固定基座1以及驱动固定基座1沿目标杆上升和下降的风机组件15；

所述固定基座1上围绕目标杆的圆周方向设有若干组越障轮组件，其中至少一组越障轮组件通过主动驱动装置向目标杆主动压紧，其余的越障轮组件通过弹性连接件与目标杆被动压紧。

进一步的，所述越障轮组件包括越障轮中心轴405以及转动装配在越障轮中心轴405上的两组平行连板403，所述连板403之间通过若干组转动装配的U型轮401连成一体，所述U型轮401以越障轮中心轴405的轴线为中心分布在同一圆周轨迹上。

进一步的，所述U型轮401通过单向轴承402与连板403之间单向转动装配，所述连板403通过第一轴承404与越障轮中心轴405之间自由转动装配。

进一步的，所述越障轮组件中的U型轮401为三组，三组U型轮401之间呈等边三角形布置，形成三角越障轮组件。

在本发明的越障爬杆机器人中，所述主动驱动装置包括伸缩杆11以及驱动伸缩杆11的伸缩电机19，所述伸缩杆11与目标杆垂直相交并导向装配在固定基座1上，其一端与越障轮组件之间固定连接，另一端与固定安装于固定基座上的伸缩电机19通过齿轮齿条机构连接，通过伸缩电机19驱动伸缩杆11实现相对固定基座的直线伸缩运动。

进一步的，所述伸缩杆11端部固定设置有安装越障轮组件的支架601，所述越障轮组件的越障轮中心轴两端滑动装配在支架601上，并与支架601之间设置缓冲弹簧605。

进一步的，被动压紧的所述越障轮组件安装在摆杆上，摆杆上的越障轮组件上还设置有控制越障轮组件的连板锁止和翻转的电磁制动器20，所述摆杆与目标杆之间垂直空间交错并摆动铰接在固定基座1之间，并在摆杆和固定基座1之间设置弹簧将摆杆上的越障轮组件压紧在目标杆上。

进一步的，所述固定基座1为具有缺口的C型圆环结构，所述越障轮组件均匀分布于固定基座1的内环。

进一步的，所述风机组件15为涵道风机，所述涵道风机均匀连接在固定基座1的外环。