[发明专利]一种摩擦轮式爬索检测机器人

摘要

本发明公开了一种摩擦轮式爬索检测机器人，包括移动小车、磁吸附机构和防落装置。移动小车包括两个侧架、移动底盘和滚轮。磁吸附机构设置在移动底盘上，磁吸附机构能将移动小车吸附在缆索上。防落装置包括齿轮传动机构、变速箱、摩擦机构和滚柱式超越离合器。摩擦机构包括旋转驱动轴、摩擦壁、摩擦块和导杆；摩擦壁为圆环形，同轴固定设置在旋转驱动轴的外周；位于摩擦壁内的旋转驱动轴上沿周向呈辐射状设置有若干根导杆；每根导杆上滑动连接一个摩擦块；当旋转驱动轴转动时，每个摩擦块均能与摩擦壁的内壁面摩擦配合。采用上述结构后，结构简单，高空缆索运行稳定；另外，在电池耗尽或者电机发生故障时，能有效将爬行机器人安全回收。

主权项

一种摩擦轮式爬索检测机器人，其特征在于：包括移动小车、磁吸附机构和防落装置；移动小车包括两个侧架、移动底盘和至少两个滚轮；移动底盘将两个侧架固定连接，至少一个滚轮为驱动轮；磁吸附机构设置在移动底盘上，磁吸附机构能将移动小车吸附在缆索上；防落装置包括齿轮传动机构、变速箱、摩擦机构和滚柱式超越离合器；齿轮传动机构包括相互啮合的齿轮一和齿轮二，齿轮一通过滚柱式超越离合器与其中一个滚轮的滚轮轴相连接；齿轮二通过变速箱与摩擦机构相连接；摩擦机构包括旋转驱动轴、摩擦壁、摩擦块和导杆；摩擦壁为圆环形，同轴固定设置在旋转驱动轴的外周；位于摩擦壁内的旋转驱动轴上沿周向呈辐射状设置有若干根导杆；每根导杆上滑动连接一个摩擦块；当旋转驱动轴转动时，每个摩擦块均能与摩擦壁的内壁面摩擦配合；滚轮为三个，其中两个滚轮为驱动轮，一个滚轮为从动轮；从动轮与其中一个驱动轮通过同步轮和同步带相连接；每个驱动轮均由电机驱动，电机与驱动轮的驱动轴之间通过电磁离合器相连接；每个滚轮均呈V型；位于摩擦壁内的旋转驱动轴上沿周向呈辐射状设置有若干根导杆；每根导杆上滑动连接一个摩擦块；当旋转驱动轴转动时，每个摩擦块均能与摩擦壁的内壁面摩擦配合；机器人爬升时，滚柱式超越离合器处于分离状态，防落装置的齿轮传动机构不与第二滚轮接触，即不工作；当机器人出现断电或系统电气故障时，摩擦轮式机器人在重力的作用下沿着缆索方向下降，第二滚轮反转，滚柱式超越离合器内环逆向转动，根据滚柱式超越离合器工作原理：当内圈逆时针转动时，滚柱被楔紧而带动外圈转动，离合器接合；当内圈顺时针转动时，滚柱退入宽槽部位，外圈则不动，离合器分离，此时滚柱式超越离合器闭合，第二滚轮与防落装置的齿轮传动机构接触工作，轮式爬升机器人的第二滚轮轴反转下降时带动滚柱式超越离合器，通过变速箱中大齿轮和小齿轮，实现加速，依靠摩擦机构的旋转驱动轴带动连接摩擦块的导杆转动，从而使摩擦块在摩擦壁内腔旋转，此时产生的离心力使摩擦块压紧摩擦壁产生摩擦力，此时摩擦力产生一个反力矩平衡第二滚轮上的主动力矩，达到限制下滑速度。