一种履带式攀爬机器人的制作方法

[0001]
本实用新型涉及机器人的技术领域，尤其涉及一种履带式攀爬机器人。


背景技术：

[0002]
高大的风机塔柱、路灯杆、广告牌立柱、烟囱等圆柱形或方形截面的柱形物的表面比较光滑，高处若需要维护施工时，较难到达，往往要用到大型的起重设备，成本较高。
[0003]
鉴于上述情况，本领域内出现一些攀爬机器人，其通过交替抱紧塔柱沿塔柱轴线移动或用磁力吸附在铁磁性材料的塔柱壁面，这类机器人的问题在于，结构复杂，攀爬效率较低或有效负载小，不能满足大型塔柱维护施工需求。


技术实现要素：

[0004]
针对现有的机器人存在结构复杂，攀爬效率较低，有效负载小的上述问题，现旨在提供一种履带式攀爬机器人，自重较轻，负载能力强，爬升运动平稳高效。
[0005]
具体技术方案如下：
[0006]
一种履带式攀爬机器人，包括：一抱臂组件和若干履带组件，若干所述履带组件分别与所述抱臂组件固定连接，每一所述履带组件均包括：
[0007]
支座，所述支座与所述抱臂组件固定连接；
[0008]
履带架，所述履带架的中部与所述支座固定连接；
[0009]
液压马达，所述液压马达安装于所述履带架的一端；
[0010]
驱动轮，所述驱动轮与所述液压马达传动连接；
[0011]
引导轮，所述引导轮与所述履带架的另一端转动连接；
[0012]
履带，所述履带分别与所述驱动轮、所述引导轮传动连接。
[0013]
上述的履带式攀爬机器人，其中，每一所述履带组件还包括：
[0014]
至少两支重轮，两所述支重轮分别与所述履带架转动连接，两所述支重轮设于所述履带架远离所述支座的一侧，两所述支重轮分别与所述履带传动连接；
[0015]
一托轮，所述托轮与所述履带架转动连接，所述托轮设于所述履带架靠近所述支座的一侧，所述托轮与所述履带传动连接。
[0016]
上述的履带式攀爬机器人，其中，每一所述履带组件还包括：张紧装置，所述张紧装置设于所述履带架上，所述张紧装置与所述引导轮连接。
[0017]
上述的履带式攀爬机器人，其中，所述抱臂组件包括：若干伸缩臂和若干角箱，若干所述伸缩臂和若干所述角箱间隔设置，且依次连接形成环形框架。
[0018]
上述的履带式攀爬机器人，其中，每一所述伸缩臂均包括：
[0019]
两第一臂，两所述第一臂的一端分别与两相邻所述角箱可拆卸连接；
[0020]
两第二臂，两所述第二臂的一端分别与两所述第一臂的另一端活动连接，两所述第二臂的另一端固定连接；
[0021]
两伸缩油缸，两所述伸缩油缸分别设于两第二臂内，两所述伸缩油缸的一端分别
与两所述第二臂的另一端固定连接，两所述伸缩油缸的另一端分别伸入两所述第一臂的另一端，且分别与两所述第一臂固定连接。
[0022]
上述的履带式攀爬机器人，其中，每一所述伸缩臂还包括：
[0023]
两机械锁紧装置，两所述机械锁紧装置分别用于锁紧两所述第二臂与两所述第一臂；
[0024]
两液压锁紧装置，两所述液压锁紧装置分别设于两所述伸缩油缸的油路内，两所述液压锁紧装置分别用于液压锁紧两所述伸缩油缸。
[0025]
上述的履带式攀爬机器人，其中，所述抱臂组件还包括：
[0026]
若干导向滚轮，若干所述导向滚轮均设于所述抱臂组件的外壁，若干所述导向滚轮沿所述抱臂组件的外周呈等间距设置；
[0027]
两液压卷轮，两所述液压卷轮均设于所述抱臂组件的外壁，两所述液压卷轮均位于任意两相邻所述导向滚轮之间；
[0028]
至少两绳索，每一所述绳索分别与四所述导向滚轮、两所述液压卷轮传动连接。
[0029]
上述的履带式攀爬机器人，其中，若干所述履带组件分别沿所述抱臂组件的周壁呈等间距设置。
[0030]
上述的履带式攀爬机器人，其中，若干所述支座分别与若干所述角箱或若干所述伸缩臂的中部固定连接。
[0031]
上述的履带式攀爬机器人，其中，所述的抱臂组件上设有压力传感器、位移传感器和倾角传感器。
[0032]
上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是：
[0033]
(1)本实用新型自重较轻，负载能力强，设备体型较小，拆装转场方便，工作效率高，可用于攀爬高大的风机塔筒、路灯、广告牌立柱、烟囱等圆柱形或方形截面的柱形物，将起升设备或检测维护设备送至所需工作高度，进行吊装或维护作业，效率高，成本较低；
[0034]
(2)本实用新型的抱臂组件通过伸缩臂的伸缩，可自适应的塔柱直径变化范围大，适应性强，通过液压锁紧装置和机械锁紧装置进行锁紧，采用双保险锁紧，可靠性高；
[0035]
(3)本实用新型通过履带组件滚动攀爬，平稳高效，履带与塔柱壁面的接触面积较大，对塔柱壁面的比压小，不损伤塔柱壁面。
附图说明
[0036]
图1为本实用新型一种履带式攀爬机器人的第一实施例的整体结构示意图；
[0037]
图2为本实用新型一种履带式攀爬机器人的第二实施例的整体结构示意图；
[0038]
图3为本实用新型一种履带式攀爬机器人中履带组件的结构示意图；
[0039]
附图中：1、抱臂组件；2、履带组件；3、支座；4、履带架；5、液压马达；6、驱动轮；7、引导轮；8、履带；9、支重轮；10、托轮；11、张紧装置；12、伸缩臂；13、角箱；14、第一臂；15、内臂；16、伸缩油缸； 17、导向滚轮；18、液压卷轮；19、绳索。
具体实施方式
[0040]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
[0041]
第一实施例：
[0042]
图1为本实用新型一种履带式攀爬机器人的第一实施例的整体结构示意图，图3为本实用新型一种履带式攀爬机器人中履带组件的结构示意图，如图1和图3所示，示出了一种较佳实施例的履带式攀爬机器人，包括：一抱臂组件1和若干履带组件2，若干履带组件2分别与抱臂组件1的内壁固定连接。
[0043]
进一步，作为一种较佳的实施例，每一履带组件2均包括：支座3、履带架4、液压马达5、驱动轮6、引导轮7和履带8，支座3与抱臂组件1的内壁固定连接，履带架4的中部与支座3固定连接，液压马达5安装于履带架4的一端，驱动轮6与液压马达5传动连接，引导轮7与履带架4的另一端转动连接，履带8分别与驱动轮6、引导轮7传动连接。
[0044]
进一步，作为一种较佳的实施例，每一履带组件2还包括：至少两支重轮9和一托轮10，两支重轮9分别与履带架4转动连接，两支重轮9设于履带架4远离支座3的一侧，两支重轮9分别与履带8传动连接，托轮10与履带架4转动连接，托轮10设于履带架4靠近支座的一侧，托轮10与履带 8传动连接。
[0045]
进一步，作为一种较佳的实施例，每一履带组件2还包括：张紧装置11，张紧装置11设于履带架4上，张紧装置11与引导轮7连接。
[0046]
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。
[0047]
本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：
[0048]
本实用新型的进一步实施例中，请继续参见图1和图3所示，抱臂组件 1包括：若干伸缩臂12和若干角箱13，若干伸缩臂12和若干角箱13间隔设置，且依次连接形成环形框架。
[0049]
优选地，抱臂组件1包括：四伸缩臂12和四角箱13，四伸缩臂12和四角箱13间隔设置，且依次连接形成方形框架。
[0050]
本实用新型的进一步实施例中，每一伸缩臂12均包括：两第一臂14、两第二臂15、两伸缩油缸16和两机械锁紧装置，两第一臂14的一端分别与两相邻角箱13可拆卸连接，两第二臂15的一端分别与两第一臂14的另一端活动连接，两第二臂15的另一端固定连接，两伸缩油缸16分别设于两第二臂15内，两伸缩油缸16的一端分别与两第二臂15的另一端固定连接，两伸缩油缸16的另一端分别伸入两第一臂14的另一端，且分别与两第一臂 14固定连接，两机械锁紧装置分别设于伸缩臂12的两端内，两机械锁紧装置分别用于锁紧两第二臂15与两第一臂14。优选地，两第二臂15的一端分别与两第一臂14的另一端滑动连接或滚动连接。
[0051]
优选地，两第二臂15的另一端之间均连接固定板，两伸缩油缸16的一端均连接该固定板。
[0052]
本实用新型的进一步实施例中，每一伸缩臂还包括：两机械锁紧装置，两机械锁紧装置分别用于锁紧两第二臂与两第一臂。
[0053]
优选地，机械锁紧装置可采用内置于伸缩油缸16中的机械锁紧机构，也可采用作用于内臂15和第一臂14之间的楔形块机构或棘齿条等锁紧机构。
[0054]
本实用新型的进一步实施例中，每一伸缩臂还包括：两液压锁紧装置，两液压锁紧装置分别设于两伸缩油缸的油路内，两液压锁紧装置分别用于液压锁紧两伸缩油缸。
[0055]
优选地，液压锁紧装置为具有液压锁紧功能的平衡阀或液压锁。
[0056]
本实用新型的进一步实施例中，若干履带组件2分别沿抱臂组件1的内周呈等间距设置。
[0057]
本实用新型的进一步实施例中，若干支座3分别与若干角箱13或若干伸缩臂12的中部固定连接。
[0058]
优选地，四履带组件2分别沿抱臂组件1的内周呈等间距设置，四支座 3分别与四角箱13或四伸缩臂12的中部固定连接。
[0059]
优选地，当攀爬圆形截面的塔柱时，四支座3分别与四角箱13固定连接；当攀爬方形截面的塔柱时，四支座3分别与四伸缩臂12的中部固定连接。
[0060]
本实用新型的进一步实施例中，抱臂组件1上设有压力传感器、位移传感器和倾角传感器。
[0061]
第二实施例：
[0062]
图2为本实用新型一种履带式攀爬机器人的第二实施例的整体结构示意图，图3为本实用新型一种履带式攀爬机器人中履带组件的结构示意图，如图2和图3所示，第二实施例与第一实施例的主体结构相同，不同之处在于：抱臂组件1还包括：若干导向滚轮17、两液压卷轮18和至少两绳索19，若干导向滚轮17均设于抱臂组件1的外壁，若干导向滚轮17沿抱臂组件1的外周呈等间距设置，两液压卷轮18均设于抱臂组件1的外壁，两液压卷轮 18均位于任意两相邻导向滚轮17之间，每一绳索19分别与四导向滚轮17、两液压卷轮18传动连接。优选地，液压卷轮18带有制动器。
[0063]
优选地，绳索19为柔性绳索。
[0064]
优选地，四导向滚轮17沿抱臂组件1的外周呈等间距设置。
[0065]
本实用新型用液压卷筒18收紧绕在抱臂组件1的外周的四导向滚轮17 上的绳索19带来实现收缩动作。
[0066]
优选地，两根及以上的绳索能够提高抱臂组件的使用寿命，两根及以上的绳索呈平行设置。
[0067]
本实用新型的抱臂组件1用于在伸缩油缸16的协同伸缩作用下，适应塔柱外围尺寸的大范围变化，并为履带组件2提供能产生攀爬运动所需摩擦力的压紧力，履带组件2用于在液压马达5的驱动下带动抱臂组件1沿塔柱壁面爬升，在爬升时，抱臂组件1的伸缩臂12收缩，使履带组件2被压紧在塔柱的壁面，履带组件2沿塔柱连续滚动爬升至所需工作高度。
[0068]
本实用新型自重较轻，负载能力强，设备体型较小，拆装转场方便，工作效率高，可用于攀爬高大的风机塔筒、路灯、广告牌立柱、烟囱等圆柱形或方形截面的柱形物，将起升设备或检测维护设备送至所需工作高度，进行吊装或维护作业，效率高，成本较低。
[0069]
本实用新型的抱臂组件1通过伸缩臂12的伸缩，可自适应的塔柱直径变化范围大，适应性强，通过液压锁紧装置和机械锁紧装置进行锁紧，采用双保险锁紧，可靠性高。
[0070]
本实用新型通过履带组件2滚动攀爬，平稳高效，履带8与塔柱壁面的接触面积较大，对塔柱壁面的比压小，不损伤塔柱壁面。
[0071]
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

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