[发明专利]一种建筑缆索用易安装的机器人开式爬升机构

说明书

本发明公开了一种建筑缆索用易安装的机器人开式爬升机构，包括爬升机架、磁铁和四个滚轮；爬升机架包括竖向连接板和两块滚轮安装板；两块滚轮安装板呈“八”字形对称设置在竖向连接板的两条竖向侧边上；磁铁布设在竖向连接板的中心轴线上，且具有与缆索相配合的弧面，弧面与缆索之间具有间隙；每块滚轮安装板上均设置两个呈“八”字形的滚轮，每个滚轮均能在对应驱动装置的作用下实现独立转动；每个滚轮的圆周外表面均匀嵌套有若干个滚珠，每个滚珠均沿着对应滚轮的径向布设，且能实现自由转动。本发明通过对滚轮的设计，能够实现沿缆索的轴向爬升，还能实现绕缆索圆周方向的旋转，即两个自由度可控的运动。

技术领域

本发明涉及建筑领域用检测机器人，特别是一种建筑缆索用易安装的机器人开式爬升机构。

背景技术

在现代工业建筑中，缆索的使用越来越广泛，例如斜拉桥、缆车等均需要使用缆索来实现整体结构的稳定。缆索在使用过程中，承载很大的力，在使用过程中受到各种外界力的影响，且斜拉桥、缆车等对安全性能的要求十分严格，一旦发生断裂将产生十分严重的后果，甚至危及到人的生命，所以对缆索的质量验收、维护以及故障检查显得尤为重要。

斜拉桥是最近几十年才兴起的新型桥型，由于其良好的抗震性能和经济性能，在世界范围内得到了广泛的应用。随着我国交通建设的飞速发展，大跨度桥梁越来越多的出现在大江大河上，缆索桥和斜拉桥作为特大型经济桥梁，被普遍采用。

缆索作为这类桥梁的主要构件，其安全性得到了普遍关注。因而，出现了关于对斜拉桥的缆索进行检测的爬行机器人。例如：申请号为201410628752.2，发明名称为“一种基于复合驱动技术的二自由度拉索机器人”的中国专利申请；以及申请号为201510726052.1，发明名称为“一种旋转可控的高空缆索机器人爬升机构”的中国专利申请等。

然而，上述两个专利申请，在实施时，还存在着以下问题：

1、均为封闭式结构，现场测试过程的安装极为不便，需要将整个机构拆散，套装在缆索上，然后再安装起来，耗时费力，从而严重影响了其推广的实用价值。

2、结构复杂，零部件过多，笨重，制造困难，成本高。

3、采用弹簧施加机构的夹紧力，在高空动态风载、缆索自身振动等非线性动态因素的作用下容易引起机构的共振，失稳，轻则影响所携带检测设备的精度和稳定性，重则使机构跌落，引发安全事故。

4、由于是封闭结构，当缆索上出现钢丝的翘起等障碍时，机构容易被障碍挂住，停留在高空，无法返回地面，造成极大的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种建筑缆索用易安装的机器人开式爬升机构，该建筑缆索用易安装的机器人开式爬升机构通过对滚轮的设计，能够实现沿缆索的轴向爬升，还能够实现绕缆索圆周方向的旋转，即两个自由度的可控的运动。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种建筑缆索用易安装的机器人开式爬升机构，包括爬升机架、磁铁和四个滚轮。

爬升机架包括竖向连接板和两块滚轮安装板。两块滚轮安装板呈“八”字形对称设置在竖向连接板的两条竖向侧边上，每块滚轮安装板均与竖向连接板之间呈钝角。

磁铁布设在竖向连接板的中心轴线上，且具有与缆索相配合的弧面，弧面与缆索之间具有间隙。

每块滚轮安装板上均设置两个呈“八”字形的滚轮，每个滚轮均能在对应驱动装置的作用下实现独立转动。每个滚轮的圆周外表面均匀嵌套有若干个滚珠，每个滚珠均沿着对应滚轮的径向布设，且能实现自由转动。

每个滚轮均通过支撑腿与滚轮安装板相连接，支撑腿的一端与滚轮安装板固定连接，另一端与滚轮的滚轴相铰接。

每根支撑腿均指向缆索的圆心。