本實用新型涉及一種機器人機構，尤其是一種適用于煤礦用提升機檢測和維修的基于電磁吸盤的抱式煤礦提升機巡檢機器人機構。

背景技術：

礦用提升機主要用于礦井下調度礦車及其它輔助牽引用，亦可用于煤礦、冶金礦山、建筑工地等場合作拖運、提升工作或其他輔助搬運工作，但不得作載人使用。

但是目前礦用提升機的檢測和維護方式比較落后，一般采用卷揚機或其他升降設備安裝載人平臺人為檢查，因此會增加人工危險。近幾年興起的爬升機器人一般采用電磁驅動摩擦輪壓緊是機器人連續爬升或者利用氣動元件加緊蠕動爬升或者利用卡爪抓緊橋梁構建實現連續爬升，而后利用其攜帶的檢測和噴漆設備對橋梁進行檢查和維護，而這些壓緊或抓緊的固定方式并不適用于提升機的檢測，無論上述那種固定方式，必定會對提升機攬繩或鋼材表面的噴漆或保護層造成破壞。并且這些機器人存在重量大，活動不夠靈活，能耗大等缺點。因此此類機器人在檢查和維護提升機上并未取得廣泛應用。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種適用于煤礦用提升機檢測和維修的基于電磁吸盤的抱式礦用提升機巡檢機器人機構。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種基于電磁吸盤的抱式礦用提升機巡檢機器人機構，其整體分上下兩 個結構相同的機械手部分，兩個機械手部分各自包括兩個左右對稱設置的機械爪，每個機械爪分別包括多個關節，多個關節通過銷軸依次串聯連接，其中，位于末端的關節通過銷軸安裝在背板上；在每個關節的內側面分別固定設置有電磁吸盤；同時各個關節之間外側通過彈簧連接，各個關節之間內側由鋼絲繩依次串聯，且鋼絲繩穿過背板上的通孔連接在卷揚滾筒上；所述卷揚滾筒的兩軸端通過軸承座固定在背板的背面，且卷揚滾筒的一端通過聯軸器與固定在背板的背面的卷揚電機的輸出軸連接，卷揚電機通過聯軸器帶動卷揚滾筒旋轉；通過卷揚電機帶動鋼絲繩拉緊與松開，在彈簧回復力的作用下，同時結合電磁吸盤的得電失電，控制機械爪的開合動作；

兩個機械手部分通過曲柄滑塊機構上下連接，其中，曲柄滑塊機構包括曲柄、連桿、和滑塊，滑塊通過機架固定在下機械手部分的背板背面上，曲柄設置在上機械手部分的背板背面，曲柄的旋轉中心軸通過減速機與提升電機連接，減速機與提升電機固定在上機械手部分的背板背面，連桿的一端與滑塊鉸接，連桿的另一端與曲柄鉸接；兩個機械手部分還通過滑桿滑塊機構上下連接，其中，滑桿滑塊機構包括滑桿和滑塊，滑桿的一端與其中一機械手部分的背板背面固定，滑桿的另一端通過滑塊與另一機械手部分的背板背面滑動連接；通過曲柄滑塊機構實現兩個機械手部分沿滑桿相對上下運動。

在上述技術方案中，每個機械爪分別包括四個關節。

在上述技術方案中，每個機械爪分別包括一個指尖關節和三個中間關節，指尖關節和三個中間關節通過銷軸依次串聯連接，其中，位于末端的中間關節通過銷軸安裝在背板上；在指尖關節和三個中間關節的內側面分別固定設置有電磁吸盤；同時，指尖關節和與其相連的中間關節以及各個中間關節之間外側通過彈簧連接，指尖關節和與其相連的中間關節以及各個中間關節之間內側由鋼絲繩依次串聯。

在上述技術方案中，指尖關節整體近似三角形，且指尖關節的指尖向內 彎曲，中間關節為長方體結構。

在上述技術方案中，曲柄為圓盤形曲柄，連桿的一端與圓盤形曲柄的邊緣鉸接。

在上述技術方案中，上機械手部分的背板背面的兩側對稱設置有固定塊，下機械手部分的背板背面的兩側對稱設置有滑塊，固定塊和滑塊之間通過兩個相互平行的滑桿連接，滑桿的頂端與上機械手部分的背板背面的固定塊固定，滑桿的下端與下機械手部分的背板背面的滑塊滑動連接。

基于電磁吸盤的抱式礦用提升機巡檢機器人機構的運行方法：上機械手部分的卷揚電機帶動鋼絲繩拉緊，同時其電磁吸盤通電，使上機械手的兩個機械爪抱緊提升機立柱；然后以上機械手部分為固定點利用曲柄滑塊機構將下機械手部分提起(此時下機械手部分為松開狀態)，提升至最高點時下機械手部分的卷揚電機帶動鋼絲繩拉緊，同時其電磁吸盤通電，使下機械手的兩個機械爪抱緊提升機立柱；然后上機械手部分的卷揚電機帶動鋼絲繩松開，同時其電磁吸盤失電，在彈簧的回復力作用下使上機械手的兩個機械爪松開提升機立柱；然后以下機械手部分為支撐點再次利用曲柄滑塊機構實現上機械手部分的向上運動，如此交替運動，實現整機的提升。

基于電磁吸盤的抱式礦用提升機巡檢機器人機構在礦用提升機的檢測和維護中的應用。

本實用新型的優點和有益效果為：

在本實用新型中，將兩個機械手部分通過曲柄滑塊機構以及滑桿滑塊機構相連，利用兩個機械手部分交替抱緊提升機立柱，同時結合曲柄滑塊機構和滑桿滑塊機構實現兩個機械手部分的交替上升從而實現機器人整體的運動。其中，機械手部分，采用多關節機械爪抱式結構，將各關節通過鋼絲繩串聯，以及將各關節之間通過彈簧連接，并在關節上設置電磁吸盤；工作時通過卷揚電機帶動鋼絲繩拉緊與松開，在彈簧回復力的作用下，同時結合電 磁吸盤的得電失電，控制機械爪的開合動作，從而實現對提升機立柱的抱緊與否；其結構簡單輕巧，動作靈活且抱緊力強，可有效減小電機的功率需求，從而減小整機的體積和重量，并有效避免對提升機攬繩或鋼材表面的噴漆或保護層造成破壞。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是圖1所示本實用新型的正視圖。

圖3是本實用新型中的機械手的結構示意圖。

圖4是圖3所示機械手的俯視圖。

其中：1為指尖關節，2為彈簧，3為電磁吸盤，4為鋼絲繩，5為銷軸，6為中間關節，7為背板，8為卷揚電機，9為聯軸器，10為軸承，11為卷揚滾筒，12為軸承座，13-1為固定塊，13-2為滑塊，14為滑桿，15為提升電機，16為連桿，17為曲柄滑塊，18為曲柄，19為減速機。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步說明本實用新型的技術方案。

一種基于電磁吸盤的抱式礦用提升機巡檢機器人機構，其整體分上下兩個結構相同的機械手部分，兩個機械手部分通過曲柄滑塊機構以及滑桿滑塊機構相連，利用兩個機械手部分交替抱緊提升機立柱，同時結合曲柄滑塊機構和滑桿滑塊機構實現兩個機械手部分的交替上升從而實現機器人整體的運動。

參見附圖3和附圖4，兩個機械手部分各自包括兩個左右對稱設置的機械爪，每個機械爪分別包括一個指尖關節1和三個中間關節6(指尖關節整體近似三角形，且指尖關節的指尖向內彎曲，中間關節為長方體結構)，指 尖關節和三個中間關節通過銷軸5依次串聯連接，其中，位于末端的中間關節通過銷軸安裝在背板7上；在指尖關節和三個中間關節的內側面分別固定設置有電磁吸盤3(即在兩個機械爪的指尖關節和三個中間關節的相對一面分別固定設置有電磁吸盤3)；同時，指尖關節和與其相連的中間關節以及3個中間關節之間外側通過彈簧2連接，指尖關節和與其相連的中間關節以及3個中間關節之間內側由鋼絲繩4依次串聯，鋼絲繩4穿過背板7上的通孔連接在卷揚滾筒11上(即，鋼絲繩4的一端與指尖關節1固定連接，然后鋼絲繩4依次貫穿三個中間關節6以及背板7最終連接在卷揚滾筒11上)；所述卷揚滾筒11的兩軸端通過軸承座12固定在背板7的背面，且卷揚滾筒11的一端通過聯軸器9與固定在背板7的背面的卷揚電機8的輸出軸連接，卷揚電機8通過聯軸器9帶動卷揚滾筒11旋轉。工作時，卷揚滾筒11正傳時拉緊鋼絲繩4帶動兩個機械爪各自的四個關節(即指尖關節1和三個中間關節6)收緊抱住提升機立柱，同時給電磁吸盤通電，電磁吸盤吸緊立柱；卷揚滾筒11反傳時放松鋼絲繩4，同時電磁吸盤失電，在彈簧2的回復力作用下驅動兩個機械爪各自的四個關節松開提升機立柱。

參見附圖1和2，兩個機械手部分通過曲柄滑塊機構上下連接，其中，曲柄滑塊機構包括一圓盤形曲柄18、連桿16、和滑塊17，滑塊17通過機架固定在下機械手部分的背板背面上，圓盤形曲柄18設置在上機械手部分的背板背面，且圓盤形曲柄18的旋轉中心軸通過減速機19與提升電機15連接，減速機19和提升電機15固定在上機械手部分的背板背面，連桿16的一端與滑塊17鉸接，連桿的另一端與圓盤形曲柄18的邊緣鉸接；為了使兩個機械手部分可以在曲柄滑塊機構的帶動下實現豎直上下動作，上下兩個機械手部分還通過滑桿滑塊機構上下連接，其中，上機械手部分的背板背面的兩側對稱設置有固定塊13-1，下機械手部分的背板背面的兩側對稱設置有滑塊13-2，固定塊13-1和滑塊13-2之間通過兩個相互平行的滑桿14連接，所 述滑桿14的頂端與上機械手部分的背板背面的固定塊固定，滑桿的下端與下機械手部分的背板背面的滑塊滑動連接；工作時，提升電機15通過減速機19驅動圓盤形曲柄18旋轉，盤形曲柄18通過連桿16和滑塊17實現兩個機械手部分沿滑桿的相對上下運動。

本實用新型的運行方式如下：

上機械手部分的卷揚電機帶動鋼絲繩拉緊，同時其電磁吸盤通電，使上機械手的兩個機械爪抱緊提升機立柱；然后以上機械手部分為固定點利用曲柄滑塊機構將下機械手部分提起(此時下機械手部分為松開狀態)，提升至最高點時下機械手部分的卷揚電機帶動鋼絲繩拉緊，同時其電磁吸盤通電，使下機械手的兩個機械爪抱緊提升機立柱；然后上機械手部分的卷揚電機帶動鋼絲繩松開，同時其電磁吸盤失電，在彈簧的回復力作用下使上機械手的兩個機械爪松開提升機立柱；然后以下機械手部分為支撐點再次利用曲柄滑塊機構實現上機械手部分的向上運動，如此交替運動，實現整機的提升。

以上對本實用新型做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本實用新型的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均落入本實用新型的保護范圍。