一种可变向可越障的摩擦轮式快速爬杆机的制作方法

本发明涉及爬杆自动化设备技术领域，特别涉及一种可变向可越障的摩擦轮式快速爬杆机。

背景技术：

在各种作业，尤其是电力行业的作业中，往往需要进行爬杆作业。传统的爬杆作业都是人工进行，即作业人员依靠各种辅助装置爬杆，来实现各种操作。这种方式有很大的限制，爬杆作业危险很大，而且在杆上作业，增加了作业难度，从而增加了危险系数。随着机器人行业的发展，爬杆机器人应运而生，用来取代人类来进行爬杆作业。操作机器人可以代替人类爬杆作业，避免了人工作业时体力下降对工作效率和人员安全的有害影响。然则现有的爬杆机器人主要是注重机器人的爬杆效率，而往往没能够考虑到在爬杆过程中的避障以及避障效率，有时候碰上杆件上有一点障碍就无法实现，而且现在的各种弯曲杆体层出不穷，也为机器爬杆增加了难度。

因此，需要发明一种既可以快速爬杆，又能够进行越障，而且可以在中途发生角度变化的杆体上移动的爬杆机。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了本发明公开一种可变向可越障的摩擦轮式快速爬杆机；使用时，通过两个爬杆机构的减速电机的驱动下，带动第一齿轮转动从而串联齿轮转动进而使两侧抓手夹紧杆体，四连杆机构实现张合的动作，同时滑轮贴紧杆体减少阻力和磨损，通过无刷电机驱动摩擦轮转动从而带动设备快速移动爬杆；通过连接转向机构调整上部的爬杆机构的角度使其夹紧改变了角度后的杆体，然后下部的爬杆机构再松开杆体，通过连接转向机构调整下部爬杆机构角度使其抓住改变了角度后的杆体，然后设备可在改变角度后的杆体上移动。

本发明所使用的技术方案是：一种可变向可越障的摩擦轮式快速爬杆机，包括：两个爬杆机构和连接转向机构；

所述的爬杆机构包括：主体架、固定齿轮、固定架、夹紧装置、无刷电机、摩擦轮、摩擦轮固定板、减速电机、第一齿轮、连接铰座；

所述的连接转向机构包括：连接杆、转向电机、第二齿轮；

所述的主体架后端面固定安装有固定齿轮,主体架的上端面固定安装有固定架,主体架的后端面设有连接铰座；所述的夹紧装置后端转动安装在固定架内；所述的无刷电机固定安装在主体架的前端面，无刷电机的电机轴与摩擦轮一端固定连接，摩擦轮的另一端转动安装在摩擦轮固定板内侧，摩擦轮固定板固定安装在主体架的前端面；所述的减速电机固定安装在主体架的前端面，减速电机的电机轴与第一齿轮固定连接，第一齿轮与夹紧装置后端齿轮啮合；所述的连接杆端部与连接铰座的转轴连接，连接杆上固定安装有转向电机,转向电机的电机轴与第二齿轮固定连接，第二齿轮与固定齿轮相互啮合；

使用时将本设备放到杆体上，通过两个爬杆机构的减速电机带动第一齿轮转动从而带动夹紧装置夹紧杆体，通过无刷电机驱动摩擦轮转动从而带动设备移动；

在转弯时，设备上部的爬杆机构松开杆体，通过连接转向机构靠下位置的转向电机带动第二齿轮转动从而调整连接杆的角度，通过靠上位置的转向电机带动第二齿轮转动从而调整上部的爬杆机构的角度，通过上部爬杆机构夹紧改变角度的杆体，下部的爬杆机构再松开，通过连接转向机构调整航向角，下部又抓住改变了角度后的杆体。

优选的，所述的爬杆机构的夹紧装置包括：串联齿轮、转动杆、从动杆、抓手、滑轮、连接轴；

所述的串联齿轮转动安装在固定架内，左侧的串联齿轮与第一齿轮相互啮合，左侧的串联齿轮与右侧串联齿轮相互啮合，串联齿轮与转动杆后端固定连接，转动杆前端与抓手的内侧转轴连接；从动杆的后端与固定架内部转轴连接，从动杆前端与抓手的后端转轴连接，抓手的前端内侧转动安装有滑轮,抓手的前端固定安装有连接轴。

优选的，所述的摩擦轮是中间设有弧面的轮子，摩擦轮是由橡胶和碳黑的复合材料制造而成。

优选的，所述的滑轮是pu轮子。

优选的，所述的主体架、抓手、连接杆是由铝合金制作而成。

本发明的有益效果：

（1）使用时，通过两个爬杆机构的减速电机的驱动下，带动第一齿轮转动从而串联齿轮转动进而使两侧抓手夹紧杆体，四连杆机构实现张合的动作，同时滑轮贴紧杆体减少阻力和磨损，通过无刷电机驱动摩擦轮转动从而带动设备快速移动爬杆；

（2）在转弯时，设备上部的爬杆机构松开杆体，通过连接转向机构调整上部的爬杆机构的角度使其与改变了角度后的杆体平行，通过下部爬杆机构带动设备向上移动，使上部爬杆机构夹紧改变角度的杆体，下部的爬杆机构再松开杆体，通过连接转向机构调整航向角，下部爬杆机构抓住改变了角度后的杆体，然后设备可在改变角度后的杆体上移动。

附图说明

图1为本发明的工作状态示意图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3、图4、图5、图6为本发明的爬杆机构结构示意图。

图7为本发明的连接转向机构的结构示意图。

附图标号：

1-爬杆机构；2-连接转向机构；101-主体架；102-固定齿轮；103-固定架；104-串联齿轮；105-转动杆；106-从动杆；107-抓手；108-滑轮；109-连接轴；110-无刷电机；111-摩擦轮；112-摩擦轮固定板；113-减速电机；114-第一齿轮；115-连接铰座；201-连接杆；202-转向电机；203-第二齿轮。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例，如图1-7所示，一种可变向可越障的摩擦轮式快速爬杆机，包括：两个爬杆机构1和连接转向机构2；

爬杆机构1包括：主体架101、固定齿轮102、固定架103、夹紧装置、无刷电机110、摩擦轮111、摩擦轮固定板112、减速电机113、第一齿轮114、连接铰座115；具体地，通过爬杆机构1爬杆；

连接转向机构2包括：连接杆201、转向电机202、第二齿轮203；具体地，通过连接转向机构2连接上下两个爬杆机构1并调整两个爬杆机构1的角度；

主体架101是由铝合金制作而成，主体架101后端面固定安装有固定齿轮102,主体架101的上端面固定安装有固定架103,主体架101的后端面设有连接铰座115；夹紧装置后端转动安装在固定架103内，通过夹紧装置夹紧杆体；无刷电机110固定安装在主体架101的前端面，无刷电机110的电机轴与摩擦轮111一端固定连接，摩擦轮111的另一端转动安装在摩擦轮固定板112内侧，摩擦轮111是中间设有弧面的轮子，摩擦轮111是由橡胶和碳黑的复合材料制造而成，摩擦轮固定板112固定安装在主体架101的前端面，具体地，通过无刷电机110带动摩擦轮111转动从而带动设备移动；减速电机113固定安装在主体架101的前端面，减速电机113的电机轴与第一齿轮114固定连接，第一齿轮114与夹紧装置后端齿轮啮合，具体地，通过减速电机113带动第一齿轮114转动从而带动左侧的串联齿轮104转动进而带动右侧串联齿轮104转动，两侧的串联齿轮104带动两侧的转动杆105转动从而将抓手107打开或关闭；连接杆201是由铝合金制作而成，连接杆201端部与连接铰座115的转轴连接，连接杆201上固定安装有转向电机202,转向电机202的电机轴与第二齿轮203固定连接，第二齿轮203与固定齿轮102相互啮合，具体地，通过转向电机202带动第二齿轮203转动从而调整爬杆机构1的角度；

使用时，通过两个爬杆机构1的减速电机113带动第一齿轮114转动从而带动左侧的串联齿轮104转动进而带动右侧串联齿轮104转动，串联齿轮104带动两侧的转动杆105转动将抓手107打开，然后使两侧的抓手107夹紧杆体，同时滑轮108贴紧杆体减少阻力和磨损，通过无刷电机110驱动摩擦轮111转动从而带动设备移动；

在转弯时，设备上部的爬杆机构1松开杆体，通过连接转向机构2靠下位置的转向电机202带动第二齿轮203转动从而调整连接杆201的角度，通过靠上位置的转向电机202带动第二齿轮203转动从而调整上部的爬杆机构1的角度使其与改变了角度后的杆体平行，通过下部爬杆机构1的无刷电机110驱动摩擦轮111转动从而带动设备向上移动，使上部爬杆机构1夹紧改变角度的杆体，下部的爬杆机构1再松开，通过连接转向机构2调整航向角，下部又抓住改变了角度后的杆体，然后设备可在改变角度后的杆体上移动。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图3-6所示，爬杆机构1的夹紧装置包括：串联齿轮104、转动杆105、从动杆106、抓手107、滑轮108、连接轴109；

串联齿轮104转动安装在固定架103内，左侧的串联齿轮104与第一齿轮114相互啮合，左侧的串联齿轮104与右侧串联齿轮104相互啮合，串联齿轮104与转动杆105后端固定连接，转动杆105前端与抓手107的内侧转轴连接，抓手107是由铝合金制作而成，具体地，通过串联齿轮104带动两侧的转动杆105转动将抓手107打开；从动杆106的后端与固定架103内部转轴连接，从动杆106前端与抓手107的后端转轴连接，抓手107的前端内侧转动安装有滑轮108,滑轮108是pu轮子，通过滑轮108贴紧杆体减少阻力，抓手107的前端固定安装有连接轴109，抓手107转动时，通过从动杆106进行限位，从而抓手107夹紧或松开杆体。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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