由凸輪控制機械爪的爬桿機器人的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及爬桿機器人，屬于自動化生產技術領域。
【背景技術】
[0002]現代社會越來越離不開機器人，使用機器人能大大提高生產效率，更能代替人進行高危險工作。而高空作業就需要以爬桿機器人代替人力，從而降低人的風險。而其中很多還需要爬桿機器人在不同場合進入爬桿作業，然而機械結構的限制導致爬桿機器人并不能從桿的任意部位抓緊桿，并開始進行攀爬，這種情況下需要結構簡單，運動方式靈活的機器人來完成。
【發明內容】
[0003]針對上述的不足，本發明提供了一種由凸輪控制機械爪的爬桿機器人。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:由凸輪控制機械爪的爬桿機器人，其特征在于:它是由上升機構、夾持機構、電氣控制部分、軸承、離合器組成。
[0005]所述上升機構由第三電機、齒輪絲杠螺母、絲杠、上半軸及下半軸組成，齒輪絲杠螺母用軸承固定于下半軸，絲杠用離合器固定于上半軸，第三電機的轉軸上裝有齒輪，其與齒輪絲杠螺母上的齒輪嚙合后固定于機架，用于控制機器的上升或下降動作。
[0006]所述夾緊機構由兩個完全一樣的上機械爪與下機械爪構成，都包括凸輪、凸輪推桿導向器、機械抓手、機械爪連桿，凸輪裝在上下軸上，凸輪推桿導向器一端是凸輪運動的推桿框，另一端卡在機械爪的導向器槽內，通過凸輪控制凸輪推桿導向器前進或后退，實現機械爪夾緊或松開。
[0007]本發明的有益效果是:結構簡單，應用時安裝和拆卸方便，用絲杠做為上升機構主要部件，可使機器人爬桿時保持平穩的同時又能準確控制爬桿的距離，可攀爬不局限于豎直位置的任意放置的桿，并從桿的任意位置進入爬桿作業。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的結構原理示意圖主視圖；
圖2為本發明的結構原理示意圖俯視圖；
圖3為本發明的結構原理示意圖軸測圖；
其中，1-第一電機，2-聯軸器，3-上半軸，4-凸輪推桿導向器，5-機械爪連桿，6-離合器，7-絲杠，8-齒輪絲杠螺母，9-第三電機，10-第二電機，11-凸輪，12-下半軸，13-機械抓手，14-軸承，15-齒輪。
【具體實施方式】
[0009]本發明的爬桿機器人由上升機構、夾持機構、電氣控制部分、軸承、離合器組成。所述上升機構由第三電機9、齒輪絲杠螺母8、絲杠7、上半軸3及下半軸12組成，齒輪絲杠螺母8用軸承14固定于下半軸12，絲杠7用離合器6固定于上半軸3，第三電機10的轉軸上裝有齒輪15，其與齒輪絲杠螺母8上的齒輪嚙合后固定于機架，用于控制機器人的上升或下降動作。所述夾緊機構由兩個完全一樣的上機械爪與下機械爪構成，都包括凸輪推桿導向器4、機械爪連桿5、凸輪11、機械抓手13，凸輪11裝在上下軸上，凸輪推桿導向器4 一端是凸輪運動的推桿框，另一端卡在機械爪的導向器槽內，通過凸輪11控制凸輪推桿導向器4前進或后退，實現機械爪夾緊或松開。
[0010]當機器人在爬桿時，上凸輪突出部分轉到上機械抓手一側，推動凸輪推桿導向器4向機械抓手運動，位于抓手槽內的導向器部件從抓手連接處向抓手中部推進，從而使機械爪13抓緊，當上機械爪抓緊時，下機械爪用第二電機10控制向反方向轉動使下機械爪松開，然后第三電機8正轉，通過齒輪5傳動，帶動齒輪絲杠螺母8轉動，齒輪絲杠螺母8通過軸承14與下半軸連接，而絲杠7上端裝有離合器6，由電氣控制部分控制離合器6接合，絲杠7不能轉動，即由絲杠7帶動機器人上部分向上運動，當以第一電機I和第二電機10工作順序改變時配合第三電機9反轉，由絲杠7帶動機器人下部分向上運動，以此循環使機器人向上爬桿。
[0011]當上下兩部分的運動順序改變時，機器人向下爬桿。
[0012]對于本領域的普通技術人員而言，根據本發明的教導，在不脫離本發明的原理與精神的情況下，對實施方式所進行的改變、修改、替換和變型仍落入本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.由凸輪控制機械爪的爬桿機器人，其特征在于:該爬桿機器人由上升機構、夾持機構、電氣控制部分軸承、離合器組成。2.根據權利要求1所述的由凸輪控制機械爪的爬桿機器人，其特征在于:所述的夾緊機構由凸輪推桿導向器(4)、機械爪連桿(5)、機械爪(13)、凸輪(11)組成。3.根據權利要求1所述的由凸輪控制機械爪的爬桿機器人，其特征在于:所述的夾緊機構由凸輪推桿導向器(4)在機械爪(13)的凹槽內運動，從而帶動機械爪(13)抓緊或松開；其中兩機械爪由不同電機控制并能分別完成抓緊或松開。4.根據權利要求1所述的由凸輪控制機械爪的爬桿機器人，其特征在于:所述的上升機構由上半軸(3 )、下半軸(12 )、絲杠(7 )、齒輪絲杠螺母(8 )、第三電機(9 )組成。5.根據權利要求1所述的由凸輪控制機械爪的爬桿機器人，其特征在于:所述的絲杠(7)與上半軸(3)之間用離合器(6)連接。
【專利摘要】本發明涉及由凸輪控制機械爪的爬桿機器人，屬于自動化機械生產領域。它由上升機構、夾持機構、電氣控制部分軸承、離合器組成。上升機構由第三電機、齒輪絲杠螺母、絲杠、上半軸及下半軸組成，用于控制機器的上升動作。夾緊機構由兩個完全一樣的上機械爪與下機械爪構成，都包括凸輪、凸輪推桿導向器、機械抓手、機械爪連桿，實現對桿的夾緊或松開。本發明提供的爬桿機器人可攀爬不局限于豎直位置的任意放置的桿，隨時前進或者后退，并能隨時停止在桿上。
【IPC分類】B62D57/024
【公開號】CN105128970
【申請號】CN201510492046
【發明人】王曉偉, 宋文博, 靳同紅, 王曼曼
【申請人】山東建筑大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月12日