一種分體式纜索攀爬檢測機器人制造技術

本實用新型專利技術提供了一種分體式纜索攀爬檢測機器人，包括：攀爬支撐部、線驅動部、隨動檢測部和控制器，其中，攀爬支撐部包括機架、攀爬行走機構、隨動預緊機構、主動抱緊機構、第一驅動電機和第二驅動電機，攀爬行走機構包括攀爬安裝架和攀爬輪組，主動抱緊機構包括第二傳動組件和抱夾件，線驅動部包括連接繩和收卷驅動機構，隨動檢測部包括安裝框體、導輪組件和抱夾機構，控制器用于分別控制第一驅動電機、第二驅動電機、收卷驅動機構和抱夾機構。應用本技術方案解決了現有技術中橋梁拉索攀爬檢測機器人存在的機構關節繁多、爬行運行速度慢、負載能力低的問題。

【技術實現步驟摘要】
一種分體式纜索攀爬檢測機器人
本技術屬于纜索檢測裝備設計
，尤其涉及一種分體式纜索攀爬檢測機器人。
技術介紹
橋梁拉索攀爬檢測機器人，既是在惡劣、復雜環境下工作，又需要考慮長距離檢測的高安全可靠性等，因而，無論在技術上還是應用上，橋梁拉索攀爬檢測機器人的研究與應用無疑是一個極大的挑戰。橋梁拉索攀爬檢測機器人的機械結構是機器人的主體，是決定機器人后續相關設計的關鍵。目前，大部分機器人的設計、生產以及應用均受到機構關節多，體積大、笨重、負載能力差等條件約束。機構關節繁多，運動學解耦控制難度高，控制精度無法達標；機器人體積大，笨重，無法符合拉索作業要求，工業實用水平低；負載能力差則無法攜帶足夠電源及檢測設備，無法長時間執行巡檢任務。對于現有的一些輪式的機器人，一般是通過雙邊輪或多邊輪的多個輪子預緊并頂壓著纜索表面滾動前進，其質量一般較大，在縱向拉伸的橋梁拉索上爬行運行速度慢，由于自身質量大，受到運行負載的整備質量的限制因素，導致負載能力較低，不能夠很好的滿足纜索檢測的工程要求。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于提供一種分體式纜索攀爬檢測機器人，旨在解決現有技術中橋梁拉索攀爬檢測機器人存在的機構關節繁多、爬行運行速度慢、負載能力低的問題。為解決上述技術問題，本技術是這樣實現的，一種分體式纜索攀爬檢測機器人，包括：攀爬支撐部，攀爬支撐部包括機架、攀爬行走機構、隨動預緊機構、主動抱緊機構、第一驅動電機和第二驅動電機，攀爬行走機構包括攀爬安裝架和攀爬輪組，攀爬安裝架固定在機架上，攀爬輪組連接于攀爬安裝架，隨動預緊機構包括第一傳動組件和隨動滾輪組件，第一傳動組件連接于機架，隨動滾輪組件連接于機架，第一傳動組件與隨動滾輪組件之間傳動連接，主動抱緊機構包括第二傳動組件和抱夾件，第二傳動組件連接于機架，第二傳動組件轉動連接有抱夾件，第一驅動電機固定于攀爬安裝架，第二驅動電機裝配于機架，第一驅動電機的動力輸出端與攀爬輪組驅動連接，第二驅動電機的動力輸出端分別與第一傳動組件、第二傳動組件驅動連接，第一傳動組件帶動隨動滾輪組件的運動方向與第二傳動組件帶動抱夾件的運動方向相反；線驅動部，線驅動部包括連接繩和收卷驅動機構，連接繩的第一端固定連接于抱夾件，連接繩的第二端固定連接于收卷驅動機構；隨動檢測部，隨動檢測部包括安裝框體、導輪組件和抱夾機構，收卷驅動機構、導輪組件和抱夾機構三者均固定裝配于安裝框體，其中，安裝框體形成用于容納纜索的容納空間；控制器，控制器用于分別控制第一驅動電機、第二驅動電機、收卷驅動機構和抱夾機構。進一步地，攀爬輪組包括驅動輪、導向輪和多個輔助輪，驅動輪與導向輪均可轉動地連接于攀爬安裝架，第一驅動電機的動力輸出端與驅動輪驅動連接，多個輔助輪可轉動地連接于攀爬安裝架且位于驅動輪與導向輪之間，驅動輪與多個輔助輪之間通過攀爬傳動帶傳動連接。進一步地，第一傳動組件包括第一傳動軸、兩個第一傳動臂和彈力件，第一傳動軸可轉動地安裝于機架，第一傳動軸與第二驅動電機的動力輸出端驅動連接，兩個第一傳動臂可轉動地安裝于機架且兩個第一傳動臂分別對應于第一傳動軸的兩個軸端部，第一傳動軸的兩個軸端部分別與相應的第一傳動臂傳動連接，每個第一傳動臂上均設置有彈力件，且彈力件的第一連接端固定裝配在第一傳動臂上；隨動滾輪組件包括兩個滾輪安裝架和多個隨動滾輪，兩個滾輪安裝架分別對應安裝于兩個第一傳動臂，彈力件的第二連接端固定裝配在滾輪安裝架上，多個隨動滾輪可轉動地安裝于滾輪安裝架。進一步地，第二傳動組件包括第二傳動軸和兩個第二傳動臂，第二傳動軸可轉動地安裝于機架，第二傳動軸與第二驅動電機的動力輸出端驅動連接，兩個第二傳動臂可轉動地安裝于機架且兩個第二傳動臂分別對應于第二傳動軸的兩個軸端部，第二傳動軸的兩個軸端部分別與相應的第二傳動臂傳動連接，每個第二傳動臂上均可轉動地連接有抱夾件。進一步地，第一傳動軸的兩個軸端部上設有第一傳動螺紋，第一傳動臂上固定連接有與第一傳動螺紋配合的第一傳動蝸輪；第二傳動軸的兩個軸端部上設有第二傳動螺紋，第二傳動臂上固定連接有與第二傳動螺紋配合的第二傳動蝸輪；其中，第一傳動螺紋的旋向與第二傳動螺紋的旋向兩者方向相反。進一步地，第一傳動軸與第二驅動電機的動力輸出端通過第一傳動帶傳動連接，第二傳動軸與第二驅動電機的動力輸出端通過第二傳動帶傳動連接。進一步地，收卷驅動機構包括收卷支架、收卷輪和收卷電機，收卷支架固定安裝于安裝框體，收卷輪可轉動地安裝于收卷支架，收卷電機固定安裝于收卷支架，收卷電機的動力輸出端與收卷輪驅動連接，收卷電機與控制器電連接。進一步地，導輪組件的數量為兩個，兩個導輪組件相對于容納空間的中心點成中心對稱布置。進一步地，導輪組件包括導輪支架、壓縮彈簧和導輪，導輪支架可轉動地連接于安裝框體，壓縮彈簧的裝配于導輪支架與安裝框體之間，導輪可轉動地安裝于導輪支架，壓縮彈簧向導輪支架提供使導輪壓向纜索的彈力。進一步地，抱夾機構包括抱夾電機、抱夾傳動帶、抱夾傳動桿、抱夾足掌和兩個抱夾臂，抱夾電機固定安裝于安裝框體，抱夾電機與控制器電連接，抱夾傳動桿可轉動地連接于安裝框體，抱夾電機的動力輸出端與抱夾傳動桿通過抱夾傳動帶傳動連接，抱夾傳動桿的兩端部均設有傳動螺紋，兩個抱夾臂的第一端均可轉動地連接于安裝框體，且兩個抱夾臂的第一端均設有與傳動螺紋相嚙合的傳動蝸輪齒，兩個抱夾足掌分別連接于兩個抱夾臂的第二端。本技術與現有技術相比，有益效果在于：應用本技術提供的分體式纜索攀爬檢測機器人對纜索進行相關檢測工作，由于該檢測機器人作為牽引基礎的攀爬支撐部與作為檢測工作為主的隨動檢測部兩者為分體設計，并通過線驅動部將兩者連接起來，這樣在進行移動的過程中，將攀爬支撐部移動后固定而成為移動隨動檢測部的固定支點，然后通過線驅動部的收卷驅動機構收卷連接繩而提供牽引隨動檢測部移動的牽引力，如此分體設計使得各個部分作為特定功能模塊而區分明確，使得機器人的關節構造簡潔明了，并且使得攀爬支撐部能夠提高移動速度，而線驅動部也能夠更加快捷地牽引隨動檢測部進行移動，從而提高了檢測機器人整體的爬行運行速度，提高運行效率，另外也提高了檢測機器人的整體負載能力，從而能夠一次性運載更多的檢測儀器對纜索進行更加全面的檢測工作。附圖說明圖1是本技術實施例的分體式纜索攀爬檢測機器人裝配在纜索上的結構示意圖；圖2是本技術實施例的分體式纜索攀爬檢測機器人的第一視角的結構示意圖；圖3是本技術實施例的分體式纜索攀爬檢測機器人的第二視角的結構示意圖；圖4是本技術實施例的分體式纜索攀爬檢測機器人中拆卸了攀爬支撐部后的結構示意圖；圖5是本技術實施例的分體式纜索攀爬檢測機器人的攀爬支撐部中攀爬行走機構的機構示意圖；圖6是圖5的分解圖；圖7是本技術實施例的分體式纜索攀爬檢測機器人的攀爬支撐部中隨動預緊機構和主動抱緊機構的結構示意圖；圖8是圖7的局部分解圖；圖9是本實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種分體式纜索攀爬檢測機器人，其特征在于，包括：/n攀爬支撐部(10)，所述攀爬支撐部(10)包括機架(11)、攀爬行走機構(12)、隨動預緊機構(13)、主動抱緊機構(14)、第一驅動電機(15)和第二驅動電機(16)，所述攀爬行走機構(12)包括攀爬安裝架(121)和攀爬輪組(122)，所述攀爬安裝架(121)固定在所述機架(11)上，所述攀爬輪組(122)連接于所述攀爬安裝架(121)，所述隨動預緊機構(13)包括第一傳動組件(131)和隨動滾輪組件(132)，所述第一傳動組件(131)連接于所述機架(11)，所述隨動滾輪組件(132)連接于所述機架(11)，所述第一傳動組件(131)與所述隨動滾輪組件(132)之間傳動連接，所述主動抱緊機構(14)包括第二傳動組件(141)和抱夾件(142)，所述第二傳動組件(141)連接于所述機架(11)，所述第二傳動組件(141)轉動連接有所述抱夾件(142)，所述第一驅動電機(15)固定于所述攀爬安裝架(121)，所述第二驅動電機(16)裝配于所述機架(11)，所述第一驅動電機(15)的動力輸出端與所述攀爬輪組(122)驅動連接，所述第二驅動電機(16)的動力輸出端分別與所述第一傳動組件(131)、所述第二傳動組件(141)驅動連接，所述第一傳動組件(131)帶動所述隨動滾輪組件(132)的運動方向與所述第二傳動組件(141)帶動所述抱夾件(142)的運動方向相反；/n線驅動部(20)，所述線驅動部(20)包括連接繩(21)和收卷驅動機構(22)，所述連接繩(21)的第一端固定連接于所述抱夾件(142)，所述連接繩(21)的第二端固定連接于所述收卷驅動機構(22)；/n隨動檢測部(30)，所述隨動檢測部(30)包括安裝框體(31)、導輪組件(32)和抱夾機構(33)，所述收卷驅動機構(22)、所述導輪組件(32)和所述抱夾機構(33)三者均固定裝配于所述安裝框體(31)，其中，所述安裝框體(31)形成用于容納纜索(100)的容納空間；/n控制器，所述控制器用于分別控制所述第一驅動電機(15)、所述第二驅動電機(16)、所述收卷驅動機構(22)和所述抱夾機構(33)。/n...

【技術特征摘要】
1.一種分體式纜索攀爬檢測機器人，其特征在于，包括：
攀爬支撐部(10)，所述攀爬支撐部(10)包括機架(11)、攀爬行走機構(12)、隨動預緊機構(13)、主動抱緊機構(14)、第一驅動電機(15)和第二驅動電機(16)，所述攀爬行走機構(12)包括攀爬安裝架(121)和攀爬輪組(122)，所述攀爬安裝架(121)固定在所述機架(11)上，所述攀爬輪組(122)連接于所述攀爬安裝架(121)，所述隨動預緊機構(13)包括第一傳動組件(131)和隨動滾輪組件(132)，所述第一傳動組件(131)連接于所述機架(11)，所述隨動滾輪組件(132)連接于所述機架(11)，所述第一傳動組件(131)與所述隨動滾輪組件(132)之間傳動連接，所述主動抱緊機構(14)包括第二傳動組件(141)和抱夾件(142)，所述第二傳動組件(141)連接于所述機架(11)，所述第二傳動組件(141)轉動連接有所述抱夾件(142)，所述第一驅動電機(15)固定于所述攀爬安裝架(121)，所述第二驅動電機(16)裝配于所述機架(11)，所述第一驅動電機(15)的動力輸出端與所述攀爬輪組(122)驅動連接，所述第二驅動電機(16)的動力輸出端分別與所述第一傳動組件(131)、所述第二傳動組件(141)驅動連接，所述第一傳動組件(131)帶動所述隨動滾輪組件(132)的運動方向與所述第二傳動組件(141)帶動所述抱夾件(142)的運動方向相反；
線驅動部(20)，所述線驅動部(20)包括連接繩(21)和收卷驅動機構(22)，所述連接繩(21)的第一端固定連接于所述抱夾件(142)，所述連接繩(21)的第二端固定連接于所述收卷驅動機構(22)；
隨動檢測部(30)，所述隨動檢測部(30)包括安裝框體(31)、導輪組件(32)和抱夾機構(33)，所述收卷驅動機構(22)、所述導輪組件(32)和所述抱夾機構(33)三者均固定裝配于所述安裝框體(31)，其中，所述安裝框體(31)形成用于容納纜索(100)的容納空間；
控制器，所述控制器用于分別控制所述第一驅動電機(15)、所述第二驅動電機(16)、所述收卷驅動機構(22)和所述抱夾機構(33)。


2.如權利要求1所述的分體式纜索攀爬檢測機器人，其特征在于，所述攀爬輪組(122)包括驅動輪(1221)、導向輪(1222)和多個輔助輪(1223)，所述驅動輪(1221)與所述導向輪(1222)均可轉動地連接于所述攀爬安裝架(121)，所述第一驅動電機(15)的動力輸出端與所述驅動輪(1221)驅動連接，多個所述輔助輪(1223)可轉動地連接于所述攀爬安裝架(121)且位于所述驅動輪(1221)與所述導向輪(1222)之間，所述驅動輪(1221)與多個所述輔助輪(1223)之間通過攀爬傳動帶(1224)傳動連接。


3.如權利要求2所述的分體式纜索攀爬檢測機器人，其特征在于，所述第一傳動組件(131)包括第一傳動軸(1311)、兩個第一傳動臂(1312)和彈力件(1313)，所述第一傳動軸(1311)可轉動地安裝于所述機架(11)，所述第一傳動軸(1311)與所述第二驅動電機(16)的動力輸出端驅動連接，兩個所述第一傳動臂(1312)可轉動地安裝于所述機架(11)且兩個所述第一傳動臂(1312)分別對應于所述第一傳動軸(1311)的兩個軸端部，所述第一傳動軸(1311)的兩個軸端部分別與相應的所述第一傳動臂(1312)傳動連接，每個所述第一傳動臂(1312)上均設置有所述彈力件(1313)，且所述彈力件(1313)的第一連接端(13131)固定裝配在所述第一傳動臂(1312)上；
所述隨動滾輪組件(132)包括兩個滾輪安裝架(1321)和多個隨動滾輪(1322)，兩個所述滾輪安裝架(1321)分別對應安裝于兩個所述第一傳動臂(1312)，所述彈力件(1313)的第二連接端(13132)固定裝配在所述滾輪安裝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁寧，鄭振糧，元小強，周智慧，
申請(專利權)人：深圳市人工智能與機器人研究院，
類型：新型
國別省市：廣東;44