一种轻型便携式自适应爬杆机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110228544A(43)申请公布日2019.09.13(21)申请号201910431021.1(22)申请日2019.05.22(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人王攀峰陈晓帅赵学满王资政王帅帅宋永祥徐赫雄(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人曹玉平(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种轻型便携式自适应爬杆机器人(57)摘要本发明公开了一种轻型便携式自适应爬杆机器人，包括运动平台、驱动装置和传动机构，驱动装置的输出轴经减速器减速后通过一联轴器将动力传递到动力输入轴；传动机构包括四套结构相同的爬行轮传动结构，每套爬行轮传动结构包括传动轴、摆臂和旋转轴和摩擦轮；传动轴与运动平台之间为相对转动连接；摆臂的一端与传动轴转动连接，旋转轴的一端与摆臂的另一端转动连接，摩擦轮固定在旋转轴上；四套爬行轮传动结构中的传动轴按照在周向上均布在运动平台的同一圆周上；动力输入轴将动力分为两支，分别带动位于杆体两侧的两个摩擦轮，另外两个摩擦轮为随动。本发明可以满足不同截面和直径变化的直杆或弯管的爬杆维护等作业需求。CN110228544ACN110228544A权利要求书1/1页1.一种轻型便携式自适应爬杆机器人，包括运动平台、驱动装置和传动机构，其特征在于：所述驱动装置包括固定在所述运动平台上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴经减速器减速后通过一联轴器将动力传递到动力输入轴(5)；所述传动机构包括四套结构相同的爬行轮传动结构，每套爬行轮传动结构包括传动轴、摆臂和旋转轴和摩擦轮；所述传动轴设置在运动平台上，所述传动轴与所述运动平台之间为相对转动连接；所述摆臂的一端与所述传动轴转动连接，所述旋转轴的一端与所述摆臂的另一端转动连接，所述摩擦轮固定在所述旋转轴上；四套爬行轮传动结构中的传动轴按照在周向上均布在所述运动平台的同一圆周上；四套爬行轮传动结构按照顺时针依次记为第一套爬行轮传动结构、第二套爬行轮传动结构、第三套爬行轮传动结构和第四套爬行轮传动结构；其中，所述动力输入轴(5)与第一套爬行轮传动结构中的旋转轴(3)之间为皮带传动；所述动力输入轴(5)与第一套爬行轮传动结构中的传动轴(6)之间为齿轮传动，第一套爬行轮传动结构中的传动轴(6)与第二套爬行轮传动结构中的传动轴(8)之间为皮带传动，第二套爬行轮传动结构中的传动轴(8)与第二套爬行轮传动结构中的旋转轴(10)之间为皮带传动；所述第一套爬行轮传动结构的旋转轴的自由端与所述第二套爬行轮传动结构的旋转轴的自由端之间连接有弹簧张紧机构；所述第三套爬行轮传动结构的旋转轴的自由端与所述第四套爬行轮传动结构的旋转轴的自由端之间连接有弹簧张紧机构。2.根据权利要求1所述轻型便携式自适应爬杆机器人，其特征在于，所述传动轴与所述运动平台之间的相对转动连接采用双列轴承，所述运动平台与轴承外圈之间采用卡簧轴向定位，所述传动轴与轴承内圈之间采用套筒轴向定位。3.根据权利要求1所述轻型便携式自适应爬杆机器人，其特征在于，所述摆臂的一端与所述传动轴之间的转动连接及所述摆臂的另一端与所述旋转轴的一端的转动连接均采用双列轴承，轴承内圈的轴向定位采用卡簧定位，轴承外圈的定位采用轴承盖定位。4.根据权利要求1所述轻型便携式自适应爬杆机器人，其特征在于，所有的皮带传动的传动比为1:1；所述齿轮传动的传动比为1:1。5.根据权利要求1所述轻型便携式自适应爬杆机器人，其特征在于，皮带传动及齿轮传动中，皮带轮与轴之间、齿轮与轴之间均采用顶丝进行固定。6.根据权利要求1所述轻型便携式自适应爬杆机器人，其特征在于，所述弹簧张紧机构采用拉伸弹簧或是扭转弹簧或是两种的结合。7.根据权利要求1所述轻型便携式自适应爬杆机器人，其特征在于，所述摩擦轮的外回转面与要爬行的杆件的外回转面形状相适应。2CN110228544A说明书1/4页一种轻型便携式自适应爬杆机器人技术领域[0001]本发明涉及一种轻型便携式自适应爬杆机器人，具体地说是一种结构简单，体积轻巧，能够适应不同曲率的杆径和管径，并能够使机器人可以在爬杆或下降的过程中自由调节速度，方便携带且易于现场安装和操作的爬杆机器人。背景技术[0002]随着社会的进步，愈来愈多危险或者具有一定高度难度的任务需要爬杆机器人来完成，市场上现有的很多爬杆机器人因结构复杂体型笨重且灵活性差而难以投入实际应用。随着工业需求的增加和社会的发展，杆截面形式多种多样，同一杆的直径尺寸存在变化，这给定速爬行的适应性提出了巨大挑战。为解决上述问题，需要爬杆机器人具有结构轻巧，方便