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(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CN107745755A(43)申请公布日2018.03.02(21)申请号201711032758.3(22)申请日2017.10.30(71)申请人国家电网公司地址100033北京市西城区西长安街86号申请人国网安徽省电力公司电力科学研究院合肥工业大学(72)发明人吴少雷冯玉凌松赵成詹斌陆巍史亮郭丰王伟(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人沈尚林(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图10页(54)发明名称一种具有越障功能的工业爬杆机器人(57)摘要本发明公开了一种具有越障功能的工业爬杆机器人,包括安装在主体上的两个机械手臂,其每个机械手臂分别由爬行导向机构、自锁驱动机构、旋转脱离机构、传动机构所组成;爬行导向机构分别包括有两相对设置且可用于爬行的橡胶轮,爬行导向机构的后端部分别安装有与其对应配合的自锁驱动机构;自锁驱动机构包括有与爬行导向机构连接的连接轴,所述自锁驱动机构的一侧通过连接轴连接有旋转脱离机构;所述旋转脱离机构为可以实现两个自由度转动的机构,该机构中通过后端的传动机构驱动。本发明通过设计自锁驱动机构和旋转脱离机构,使机器人可以实现不同直径导向杆的攀爬,并且可以实现越障功能,增加了爬杆机器人的应用场合。CN107745755ACN107745755A权利要求书1/2页1.一种具有越障功能的工业爬杆机器人,其特征在于,包括有安装在主体(5)上的两个机械手臂,其每个机械手臂分别由爬行导向机构(1)、自锁驱动机构(2)、旋转脱离机构(3)、传动机构(4)所组成;所述爬行导向机构(1)包括有一对穿插在支撑轴(12)上可以滚动的橡胶轮(11)、伺服电机Ⅰ(14)、上箱体(16)和下箱体(17);上箱体(16)和下箱体(17)连为一体,上箱体(16)的外侧设有伺服电机Ⅰ(14),伺服电机Ⅰ(14)通过传动轴穿过箱体连接着一个主动齿轮(15),所述主动齿轮(15)和一个从动齿轮(13)啮合,从动齿轮(13)连接着支撑轴(12)实现橡胶轮(11)的滚动,爬行导向机构的后端通过连接轴Ⅰ(10)安装有与其对应配合的自锁驱动机构(2);所述自锁驱动机构(2)包括有位于箱体(23)内部的从动锥齿轮(21)和主动锥齿轮(22),主动锥齿轮(22)外部通过减速器Ⅰ(24)过渡连接着伺服电机Ⅱ(25),所述伺服电机Ⅱ(25)带动减速器Ⅰ(24)传动到主动锥齿轮(22)啮合从动锥齿轮(21),从动锥齿轮(21)后端与连接轴Ⅰ(10)相连接,由此带动爬行导向机构(1)绕连接轴Ⅰ(10)的轴线旋转,所述自锁驱动机构(2)的另一侧通过连接轴Ⅱ(20)连接有旋转脱离机构(3);所述旋转脱离机构(3)为实现两个自由度转动的机构;该机构包括固定在连接轴Ⅱ(20)上的锥齿轮Ⅳ(34)、固定在连接轴Ⅲ(30)上的大锥齿轮Ⅰ(39),以及两个并列啮合的直齿圆柱齿轮Ⅰ(31)和直齿圆柱齿轮Ⅱ(32),所述直齿圆柱齿轮Ⅱ(32)设于传动轴(331)上,传动轴(331)另一端固定在侧支盖(35)上,传动轴(331)中间穿插一个锥齿轮Ⅲ(33),所述锥齿轮Ⅲ(33)和锥齿轮Ⅳ(34)啮合传动,所述直齿圆柱齿轮Ⅱ(31)通过一同轴线的套在一起的同心轴(361)分别与大锥齿轮Ⅱ(36)、小锥齿轮Ⅱ(37)相连接,所述大锥齿轮Ⅱ(36)和大锥齿轮Ⅰ(39)啮合,所述小锥齿轮Ⅱ(37)和小锥齿轮Ⅰ(38)啮合;所述侧支盖(35)的另一端直齿圆柱齿轮Ⅰ(31)对面设有关节轴(351),当大锥齿轮Ⅰ(39)被带动旋转时可实现机构绕关节轴(351)旋转,小锥齿轮Ⅰ(38)被带动旋转时,可实现机构绕连接轴Ⅱ(20)轴线旋转;所述旋转脱离机构(3)通过连接轴Ⅲ(30)过渡连接到传动机构(4);所述传动机构(4)利用连接轴Ⅲ(30)和旋转脱离机构(3)连接,在连接轴Ⅲ(30)的另一端设有一个端盖(47),在所述端盖(47)的外侧设有通过伺服电机Ⅲ(41)驱动旋转的齿轮Ⅲ(46)和齿轮Ⅳ(43),在齿轮Ⅲ(46)和齿轮Ⅳ(43)中间部位设有一根和连接轴Ⅲ(30)轴线一致的内连接轴(441),在连接轴Ⅲ(30)和内连接轴(441)的端部分别设有大齿轮(45)和小齿轮(44),所述大齿轮(45)和齿轮Ⅲ(46)啮合,所述小齿轮(44)和齿轮Ⅳ(43)啮合。2.根据权利要求1所述的具有越障功能的工业爬杆机器人,其特征在于,所述支撑轴(12)的一端和箱体连接处设有轴承Ⅰ(18),所述轴承Ⅰ(18)末端配有轴承端盖(19),主动齿轮(15)与设在伺服电机Ⅰ(14)伸出轴上的轴套Ⅰ(151)相连接。3.根据权利要求1所述的具有越障功能的工业爬杆机器人,其特