蠕动式爬杆机器人.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CN109515545A(43)申请公布日2019.03.26(21)申请号201811530938.9(22)申请日2018.12.14(71)申请人南京全控航空科技有限公司地址210000江苏省南京市江宁区东山街道科苑路128号兴民工业园(72)发明人相铁武王赛进路楠(74)专利代理机构南京德铭知识产权代理事务所(普通合伙)32362代理人奚鎏(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称蠕动式爬杆机器人(57)摘要本发明提供一种蠕动式爬杆机器人，包括可相互移动的第一手爪组件与第二手爪组件，以及分别穿过第一手爪组件与第二手爪组件的杆；所述第一手爪组件与第二手爪组件采用相同的构造。该机器人整体上呈现上下两组手爪设计，每个卡爪则通过电机驱动实现对杆件的夹紧和松开。为使手爪夹持稳定，本设计采用左右两个夹爪线性向中心靠拢的形式，既稳定可靠，也有一个循序渐进的过程。线性位移通过丝杆螺母机构转换而得，通过一个主动锥齿轮、左右两个从动锥齿轮的传动实现从一个主电机的运动获得左右两个夹爪的运动。上下两组手爪之间通过电机驱动配合以曲柄滑块机构驱动上部的手爪做上下往复运动，模拟人的爬杆动作，实现蠕动式爬升。CN109515545ACN109515545A权利要求书1/2页1.一种蠕动式爬杆机器人，其特征在于，包括可相互移动的第一手爪组件与第二手爪组件，以及限定了第一手爪组件与第二手爪组件移动方向并分别穿过第一手爪组件与第二手爪组件的杆；所述第一手爪组件与第二手爪组件采用相同的构造，并且均包括：构造成U形的手爪支架，具有支撑部以及垂直地安装于支撑部两侧的翼部，分别为第一翼部和第二翼部；固定在支撑部的电机；设置在支撑部的、由电机驱动的主动锥齿轮；在两个翼部分别设置的从动锥齿轮，分别为第一从动锥齿轮以及第二从动锥齿轮，第一从动锥齿轮以及第二从动锥齿轮均啮合到所述主动锥齿轮，在所述电机旋转时，通过主动锥齿轮带动所述第一从动锥齿轮以及第二从动锥齿轮转动；分别设置在两个翼部、并与第一从动锥齿轮以及第二从动锥齿轮共轴线安装的从动轴，所述从动轴内部沿其纵长方向开有螺纹；分别设置在两个翼部、并与所述从动轴内的螺纹形成丝杠副的丝杆，两个丝杆相对的端部均设置有夹爪，与丝杆保持同步相向或者相对运动；其中，所述第一翼部和第二翼部还分别安装有相对方向的具有导槽的导轨、可在导槽内滑动的滑轨以及固定装置，所述导槽方向垂直于支撑部所限定的平面，所述滑轨上装有橡胶轮，所述固定装置被设置成用于当滑轨位于下述位置时锁紧滑轨：滑轨被沿着所述导槽推至使得橡胶轮与被攀爬的对象相接触的位置。2.根据权利要求1所述的蠕动式爬杆机器人，其特征在于，所述固定装置包括具有螺母的固定块，通过螺母拧紧以锁紧所述滑轨以限制其从所在的位置移动。3.根据权利要求1所述的蠕动式爬杆机器人，其特征在于，所述具有导槽的导轨整体呈L形形状，其一边固定在手爪支架上对应的翼部，另一边与对应翼部所限定的平面平行。4.根据权利要求1所述的蠕动式爬杆机器人，其特征在于，所述具有导槽的导轨的另一边至少部分地延伸到所述对应翼部的从动锥齿轮的端面上方。5.根据权利要求1所述的蠕动式爬杆机器人，其特征在于，所述丝杆包括螺纹部以及与螺纹部连接的后端部，螺纹部被设置成与所述从动轴形成螺纹配合，所述后端部的截面成三角形或者正多边形。6.根据权利要求1所述的蠕动式爬杆机器人，其特征在于，所述从动轴内部的螺纹为T型螺纹。7.根据权利要求1所述的蠕动式爬杆机器人，其特征在于，所述夹爪内均设置有压力传感器，被设置用于检测夹持攀爬的对象的压力。8.根据权利要求1所述的蠕动式爬杆机器人，其特征在于，所述第一手爪组件与第二手爪组件之间还设置有第二电机以及由第二电机驱动的曲柄滑块运动机构，曲柄滑块运动机构的一端与第二电机的输出轴连接，另一端连接到第一手爪组件上，在第二电机旋转时通过曲柄滑块运动机构驱动第一手爪组件相对于第二手爪组件做往复运动。9.根据权利要求8所述的蠕动式爬杆机器人，其特征在于，所述曲柄滑块运动机构包括与第二电机连接并由其驱动的联轴器、具有连杆的主动齿轮以及铰接连杆，主动齿轮与联轴器固定并同步转动，铰接连杆的一端固定到第一手爪组件的手爪支架上，另一端与主动2CN109515545A权利要求书2/2页齿轮的连杆铰接，第二电机被配置用于驱动所述联轴器与主动齿轮的正反转从而带动所述铰接连杆上下往复运动，使得第一手爪组件上下往复运动。10.根据权利要求9所述的蠕动式爬杆机器人，其特征在于，所述曲柄滑块运动机构还包括与主动齿轮啮合的从动齿轮、设置在从动齿轮上的从动齿轮连杆以及从动齿轮铰接连杆，从动齿轮铰接连杆的一端与