自鎖式爬桿機器人的制作方法
【專利摘要】一種自鎖式爬桿機器人，它包括結構相同的上自鎖環（1）和下自鎖環（4），其特征是在所述的上自鎖環（1）和下自鎖環（4）之間安裝有能使它們交替上升或下降的直線運動部件（3），直線運動部件（3）的上下兩端分別與對應的上自鎖環（1）和下自鎖環（4）鉸接相連，直線運動部件（3）兩端的鉸接軸上均安裝有使直線運動部件（3）與上自鎖環及下自鎖環保持較小夾角的扭簧（2）。本實用新型的爬桿機器人基于自鎖原理，采用單驅動，結構簡單，重量輕，工作可靠，駐留在桿上時不消耗能量。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種機器人技術，尤其是一種爬桿機器人，具體地說是一種自鎖 式爬桿機器人。 自鎖式爬桿機器人

【背景技術】
[0002] 目前，高空作業越來越普遍，需要沿桿攀爬到高處進行作業、檢測等任務，例如路 燈桿、電線桿、風電塔桿等，目前的高空作業主要依靠人工和大型設備來完成，這種作業方 式成本高、危險大、效率低，因此高效、可靠的爬桿機器人是替代人工進行高空作業是一種 切實可行的方法。
[0003] 目前的爬桿機器人種類較多，主要有采用上下夾持結構、鋼球自鎖結構及摩擦輪 夾持爬升結構等。這些機器人通常需要包住整個桿，只適應于較細的等直徑桿，對于較大尺 寸或有一定錐度的桿很難適應，且機器人結構復雜，體積和重量大。


【發明內容】

[0004] 本實用新型的目的是針對現有的爬桿機器人結構復雜的問題，設計一種能模仿電 工登高腳扣實現自動向上攀爬或下移動的結構簡單、操作控制方便的自鎖式爬桿機器人。
[0005] 本實用新型的技術方案是：
[0006] -種自鎖式爬桿機器人，它包括結構相同的上自鎖環1和下自鎖環4,其特征是在 所述的上自鎖環1和下自鎖環4之間安裝有能使它們交替上升或下降的直線運動部件3,直 線運動部件3的上下兩端分別與對應的上自鎖環1和下自鎖環4鉸接相連，直線運動部件 3兩端的鉸接軸上均安裝有使直線運動部件3與上自鎖環及下自鎖環保持較小夾角的扭簧 2〇
[0007] 所述的上自鎖環1和下自鎖環4均由前半環5和后半環7組成，前半環5包括弧 形段及與之一體的直線段，后半環7包括弧形支撐桿、連接桿及套管組成，弧形支撐桿一端 與連接桿固連，另一端與套管固連，前半環5的直線段能在后半環7的套管內滑動并定位； 在前半環5的圓弧段與后半環7的連接桿上套裝有增加摩擦力的高摩擦系數材料6。
[0008] 直線運動部件為氣動直線元件、連桿機構或電動直線平臺，它伸長時，下自鎖環鎖 緊，上自鎖環脫離鎖緊且向上運動；直線運動部件縮短時，上自鎖環鎖緊，下自鎖環脫離鎖 緊且向上運動。
[0009] 本實用新型的有益效果：
[0010] 1、本實用新型的爬桿機器人基于自鎖原理，采用單驅動，結構簡單，重量輕，工作 可靠，駐留在桿上時不消耗能量。
[0011] 2、本實用新型的爬桿機器人能適應一定的桿尺寸與形狀變化，適應能力強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型的使用狀態示意圖。
[0013] 圖2是本實用新型的自鎖環的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0015] 如圖1-2所示。
[0016] 一種自鎖式爬桿機器人，它主要由上鎖緊環1、扭簧2、直線運動部件3和下鎖緊環 4組成，如圖1所示，機器人通過直線運動部件3的伸縮，與上鎖緊環1及下鎖緊環4相配合 實現桿件攀爬。直線運動部件3的上下兩端分別與對應的上自鎖環1和下自鎖環4鉸接相 連，直線運動部件3兩端的鉸接軸上均安裝有使直線運動部件3與上自鎖環及下自鎖環保 持較小夾角的扭簧2。
[0017] 上鎖緊環1與下鎖緊環4結構、尺寸相同，可互相替換，如圖2所示。鎖緊環1、4 呈開口狀，包括前半環5與后半環7,前半環5由一體化的圓弧段和直線段組成，后半環7包 括固連的套管、連接桿及弧形支撐桿。前半環5的直線段可在后半環7的套管內滑動，用于 根據所爬桿的直徑調節鎖緊環1、4的尺寸，尺寸調定后固定。前半環5的圓弧段和后半環 7的連接桿上均安裝有高摩擦系數材料6,以提高自鎖環與桿件之間的摩擦力。
[0018] 直線運動部件3與上鎖緊環1、下鎖緊環4鉸接，在直線運動部件3與鎖緊環1、4 間安裝有扭簧2,使兩者的夾角向著減小的趨勢。直線運動部件3可產生推拉力，可采用電 動直線平臺、氣動直線元件。
[0019] 直線運動部件3伸長時，向下的推力作用于下自鎖環4,使下自鎖環4鎖緊在桿上， 向上的力推動上自鎖環1產生向上的運動趨勢，此時上自鎖環1的摩擦力方向向下，使上自 鎖環1脫離自鎖，產生向上的運動。直線運動部件3縮回時，向下的拉力作用于上自鎖環1， 使上自鎖環1鎖緊在桿上，向上的拉力使下自鎖環4產生向上的運動趨勢，此時下自鎖環4 的摩擦力方向向下，使下鎖環4脫離自鎖，產生向上的運動。
[0020] 直線運動部件3不動作時，機器人可依靠上自鎖環1、下自鎖環4鎖緊駐留在桿上。
[0021] 本實用新型未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
【權利要求】
1. 一種自鎖式爬桿機器人，它包括結構相同的上自鎖環（1)和下自鎖環（4)，其特征是 在所述的上自鎖環（1)和下自鎖環（4)之間安裝有能使它們交替上升或下降的直線運動部 件（3)，直線運動部件（3)的上下兩端分別與對應的上自鎖環（1)和下自鎖環（4)鉸接相連， 直線運動部件（3)兩端的鉸接軸上均安裝有使直線運動部件（3)與上自鎖環及下自鎖環保 持較小夾角的扭簧（2)。
2. 根據權利要求1所述的自鎖式爬桿機器人，其特征是所述的上自鎖環（1)和下自鎖 環（4)均由前半環（5)和后半環（7)組成，前半環（5)包括弧形段及與之一體的直線段，后 半環（7)包括弧形支撐桿、連接桿及套管組成，弧形支撐桿一端與連接桿固連，另一端與套 管固連，前半環（5)的直線段能在后半環（7)的套管內滑動并定位；在前半環（5)的圓弧段 與后半環（7 )的連接桿上套裝有增加摩擦力的高摩擦系數材料（6 )。
3. 根據權利要求1所述的自鎖式爬桿機器人，其特征是直線運動部件為氣動直線元 件、連桿機構或電動直線平臺，它伸長時，下自鎖環鎖緊，上自鎖環脫離鎖緊且向上運動；直 線運動部件縮短時，上自鎖環鎖緊，下自鎖環脫離鎖緊且向上運動。
【文檔編號】A63B27/00GK203874396SQ201420281176
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月29日 優先權日:2014年5月29日
【發明者】王躍成 申請人:王躍成