一種爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置及應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人研制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種爬桿機(jī)器人機(jī)構(gòu)及應(yīng)用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]北京市具有約數(shù)十萬(wàn)盞路燈，每年要維護(hù)2次，在這之中，需要大量的人員上下攀爬，不僅人工維護(hù)勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境危險(xiǎn)且工作效率低。
[0003]所以研制可替代真人工作的爬桿機(jī)器人已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置，利用其可以提高工作效率，減少人力成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案:
[0006]一種爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置，其至少包括有三組單體爬桿機(jī)器人，通過(guò)橫向連接組件倆倆相互連接，整體環(huán)抱安裝于一爬桿上;各組單體爬桿機(jī)器人中具有電機(jī)變速箱機(jī)構(gòu)、行走輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣彈簧夾緊機(jī)構(gòu)；
[0007]所述的電機(jī)變速箱機(jī)構(gòu)中包括有兩個(gè)渦輪蝸桿電機(jī)，通過(guò)電機(jī)支架相向而連接在一起，每個(gè)渦輪蝸桿電機(jī)的輸出端與一個(gè)變速箱的輸入端連接，變速箱的輸出軸端部連接有一大錐齒輪；
[0008]所述的行走輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)中有一對(duì)行走輪組;各行走輪組中包括有安裝在變速箱輸出軸端部?jī)蓚?cè)的一對(duì)行走輪支架，一行走輪通過(guò)行走輪軸安裝在該對(duì)行走輪支架間且位于外端側(cè);所述電機(jī)變速箱的輸出軸上與所述的行走輪軸上分別裝有鏈輪，兩個(gè)鏈輪通過(guò)鏈條連接構(gòu)成傳動(dòng)單元；
[0009]所述的氣彈簧夾緊機(jī)構(gòu)由可對(duì)行走輪支架形成壓緊力的一對(duì)氣彈簧支架及一氣彈簧組合構(gòu)成。
[0010]所述爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置中，在電機(jī)支架上裝有小錐齒輪軸座，用于安裝小錐齒輪軸，該小錐齒輪軸的兩端頭上分別安裝小錐齒輪，各小錐齒輪分別與對(duì)應(yīng)側(cè)的大錐齒輪嚙合。
[0011]所述爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置中，所述的行走輪外包用于加大爬行時(shí)摩擦力的橡膠圈。
[0012]所述爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置中，在一對(duì)行走輪支架間固定有支撐柱。
[0013]所述爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置中，所述橫向連接組件由水平齒輪、齒輪連接板和連接桿組合構(gòu)成，相鄰兩個(gè)單體爬桿機(jī)器人的本體先分別與一連接桿的一端連接，該連接桿的另一端再與水平齒輪連接;相鄰兩個(gè)單體爬桿機(jī)器人間的兩個(gè)水平齒輪相互齒接并由齒輪連接板將兩者相互固定，所有的水平齒輪均為相同參數(shù)的齒輪。
[0014]所述爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置中，所述所述水平齒輪與連接桿的連接位置可調(diào)。
[0015]所述爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置中，相鄰兩組單體爬桿機(jī)器人通過(guò)橫向連接組件相互連接，相鄰兩組單體爬桿機(jī)器人間的圓心夾角為120度。
[0016]本發(fā)明的另一目的是提供一種爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置的應(yīng)用方法，利用其可以提高工作效率，減少人力成本。
[0017]—種爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置的應(yīng)用方法，具有上述的任一種爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置，將電源導(dǎo)線與爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置中的各電機(jī)的正負(fù)級(jí)相連接;其方法如下:
[0018]a)首先將各單體爬桿機(jī)器人的兩側(cè)分別與一個(gè)連接桿固定連接，再在各連接桿的另一端上裝上水平齒輪，然后讓至少三組單體爬桿機(jī)器人圍繞著所要攀爬的爬桿環(huán)抱在一起，并使每個(gè)單體爬桿機(jī)器人的一對(duì)行走輪都落足于爬桿上；調(diào)整水平齒輪與連接桿的連接位置，使相鄰的兩個(gè)水平齒輪相互齒接，并用齒輪連接板將兩個(gè)水平齒輪的相互位置鎖定；
[0019]b)上推電源開(kāi)關(guān)，同時(shí)帶動(dòng)各組單體爬桿機(jī)器人上的兩個(gè)渦輪蝸桿電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，隨著各渦輪蝸桿電機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)，各組單體爬桿機(jī)器人一對(duì)行走輪沿爬桿轉(zhuǎn)動(dòng)著上行，直至到達(dá)所預(yù)設(shè)的位置，關(guān)斷電源開(kāi)關(guān)，各組單體爬桿機(jī)器人的行走輪均停止行進(jìn)；
[0020]c)下推電源開(kāi)關(guān)，同時(shí)帶動(dòng)各組單體爬桿機(jī)器人上的兩個(gè)渦輪蝸桿電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，隨著各渦輪蝸桿電機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)，各組單體爬桿機(jī)器人一對(duì)行走輪沿爬桿轉(zhuǎn)動(dòng)著下行，直至回到原始位置，關(guān)斷電源開(kāi)關(guān)，各組單體爬桿機(jī)器人回位，原位等待下一次攀爬，或拆分移到另一處要攀爬的爬桿處再次實(shí)施攀爬工作。
[0021]所述的應(yīng)用方法中，本發(fā)明爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置可攜行一可完成具體工作的智能機(jī)器人，該智能機(jī)器人為除冰或電纜巡線機(jī)器人，工作時(shí)，上行到達(dá)所預(yù)設(shè)的位置，讓智能機(jī)器人開(kāi)始操作，待智能機(jī)器人完成本職工作，控制爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置下行，將智能機(jī)器人帶回原位。
[0022]本發(fā)明的各組爬桿機(jī)器人可沿?zé)魲U爬升，爬升的高度能達(dá)到10米，電線桿傾斜度可控制在0?15度，可適應(yīng)的電線桿直徑為80?200毫米。該爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置可以給社會(huì)創(chuàng)造的價(jià)值是不可估量的，同時(shí)也為我國(guó)機(jī)器人事業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:能夠顯著提高爬桿效率，降低人工成本，適于批量生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明一組單體爬桿機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)。
[0025]圖2為本發(fā)明一組單體爬桿機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖(左視圖)。
[0026]圖3為本發(fā)明一組單體爬桿機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖(右視圖)。
[0027]圖4為本發(fā)明爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置應(yīng)用狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)。
[0028]圖中:1-電機(jī)及變速箱;2-電機(jī)支架;3-大齒輪;4-大墊圈；5-齒輪墊片;6_行走輪支架;7-支撐柱;8-行走輪;9-行走輪軸；10-大錐齒輪；11-小錐齒輪;12-小錐齒輪軸；13-小錐齒輪軸座；14-軸承；15-鏈輪；16-鏈條；17-氣彈簧；18-氣彈簧支架；19-連接桿;20-水平齒輪;21 -齒輪連接板;100-單體爬桿機(jī)器人;200-爬桿。
[0029]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置至少需要有三組單體爬桿機(jī)器人(最佳是三組)，可以通過(guò)齒輪連接桿使它們相互環(huán)抱而安裝于爬桿(服務(wù)對(duì)象)上。
[0031]參見(jiàn)圖1至圖3所示，示出了本發(fā)明爬桿機(jī)器人系統(tǒng)裝置中的一組單體爬桿機(jī)器人的一較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)，主要包括電機(jī)變速箱機(jī)構(gòu)、行走輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣彈簧夾緊機(jī)構(gòu)三大部分。
[0032]所述的電機(jī)變速箱機(jī)構(gòu)由電機(jī)變速箱1、電機(jī)支架2、大齒輪3、大墊片4、齒輪墊片5等組成。變速箱軸上裝有大齒輪3，另一端裝有大墊圈4，它們通過(guò)螺釘連接在電機(jī)支架2上。大墊圈4外側(cè)和大齒輪外側(cè)裝有齒輪墊片5。
[0033]所述的行走輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)由行走輪支架6、支撐柱7、行走輪8、行走輪軸9、大錐齒輪
10、小錐齒輪11、小錐齒輪軸12、小錐齒輪軸座13、軸承14、鏈輪15、鏈條16等組成。行走輪支架6與行走輪軸9通過(guò)軸承連接，行走輪支架6與電機(jī)變速箱1也通過(guò)軸承連接。電機(jī)變速箱1輸出軸與行走輪軸9上分別裝有鏈輪15(構(gòu)成一對(duì))，該對(duì)鏈輪15通過(guò)鏈條16連接形成鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)。支撐柱7用螺釘固定在一對(duì)行走輪支架6上，使支架成為穩(wěn)固的一體。行走輪8外包橡膠圈，使爬行時(shí)的摩擦力加大。大錐齒輪10套設(shè)在電機(jī)變速箱1輸出軸上同時(shí)用螺釘固定在行走輪支架6上。電機(jī)支架2上裝有小錐齒輪軸座13。小錐齒輪軸12上安裝小錐齒輪11。小錐齒輪軸12通過(guò)軸承14與小錐齒輪軸座13連接。小錐齒輪11通過(guò)頂絲與小錐齒輪軸12連接。小錐齒輪11與大錐齒輪10嚙合，目的是使兩行走輪支架6有共同的夾角。兩鏈輪15通過(guò)鏈條16連接。目的是使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，形成行走爬桿的目的。
[0034]所述的氣彈簧夾緊機(jī)構(gòu)包括有氣彈簧17與一對(duì)氣彈簧支架18，其中的氣彈簧可由壓力缸、活塞桿和活塞組成，氣彈簧17