脚扣连续式爬杆装置及其爬杆方法.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CN105833479A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610381491.8(22)申请日2016.06.01(71)申请人广西师范大学地址541004广西壮族自治区桂林市育才路15号(72)发明人周省邦李传起李祖裕陆叶蒋颜辉黄磊(74)专利代理机构桂林市持衡专利商标事务所有限公司45107代理人廖世传(51)Int.Cl.A63B27/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称脚扣连续式爬杆装置及其爬杆方法(57)摘要本发明公开了一种脚扣连续式爬杆装置，包括左、右执行机构、左、右升降机构以及传动机构，执行机构包括支撑臂和半圆形脚扣，支撑臂的后端铰连，脚扣铰连在支撑臂前端内侧，支撑臂上设有调节脚扣与水平面夹角的曲柄摇杆构件；升降机构包括铰连的曲柄和连杆以及竖直滑动的滑块，连杆铰连在滑块上，滑块上的滑动销滑动设于支撑臂上对应开设的滑动槽内；传动机构包括齿轮传动副带动的传动轴，传动轴的左、右轴端分别连接对应的曲柄；左、右执行机构的交替动作，从而实现爬杆装置于杆件上的连续性攀爬。本发明负载大，可连续性、高效、安全爬杆，技术方案简单，从设计和生产角度看具有较好的前景和经济效益。CN105833479ACN105833479A权利要求书1/1页1.脚扣连续式爬杆装置，其特征在于包括基于机架(1)设置的左、右执行机构、对应于左、右执行机构设置的左、右升降机构以及同时控制升降机构的传动机构，其中：①、所述执行机构包括支撑臂(2)和可松开和扣紧杆件的脚扣(3)，所述支撑臂(2)的后端铰连于机架(1)，所述脚扣(3)设于支撑臂(2)的前端，支撑臂(2)上设有控制脚扣(3)放松和扣紧杆件的脚扣控制组件；②、所述升降机构为机架(1)上设置的曲柄滑块机构，包括铰连的曲柄(6)和连杆(7)以及竖直滑动的滑块(8)，所述连杆(7)铰连在滑块(8)上，所述滑块(8)上的滑动销滑动设于对应支撑臂(2)上开设的滑动槽内；③、所述传动机构包括由具有降速传动比的齿轮传动副(11)带动的传动轴(9)，所述传动轴(9)的左、右轴端分别连接对应的曲柄(6)。左、右执行机构的支撑臂(2)与机架(1)的铰连点处于上、下不同的高度位置上且分别向上、下斜伸。2.根据权利要求1所述的脚扣连续式爬杆装置，其特征在于：所述脚扣(3)为半圆形环扣，所述半圆形环扣通过扣环座(4)铰连在支撑臂(2)的内侧，所述脚扣控制组件为转动扣环座(4)调节半圆形环扣与水平面夹角的曲柄摇杆组件(5)。3.根据权利要求2所述的脚扣连续式爬杆装置，其特征在于：所述半圆形环扣平行于水平面为松开杆件状态，半圆形环扣与水平面形成夹角为扣紧杆件状态。4.根据权利要求3所述的脚扣连续式爬杆装置，其特征在于：为使半圆形环扣有效卡紧杆件，所述半圆形环扣与水平面的夹角为5°～30°。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的脚扣连续式爬杆装置，其特征在于：所述曲柄摇杆构件(5)的驱动为电控系统控制的舵机(10)。6.根据权利要求1～4中任意一项所述的脚扣连续式爬杆装置，其特征在于：所述齿轮传动副(11)的驱动为电控系统控制的电机(12)。7.脚扣连续式爬杆装置爬杆方法，其特征在于采用了如权利要求1～4中任意一项所述的脚扣连续式爬杆装置在杆上进行攀爬，其攀爬方式为：①、左、右执行机构的脚扣(3)于上、下位置围住杆件；②、左或右执行机构的脚扣(3)卡紧杆件，机架(1)通过左或右升降机构上升左或右执行机构而得到提升，右或左执行机构的脚扣(3)松开杆件，在随机架(1)提升的同时，右或左执行机构通过右或左升降机构而得到提升；③、右或左执行机构的脚扣(3)卡紧杆件，机架(1)通过右或左升降机构上升右或左执行机构而得到提升，左或右执行机构的脚扣(3)松开杆件，在随机架(1)提升的同时，左或右执行机构通过左或右升降机构而得到提升；④、左、右执行机构的交替动作，从而实现于杆件上的连续性攀爬。2CN105833479A说明书1/3页脚扣连续式爬杆装置及其爬杆方法技术领域[0001]本发明涉及攀爬机器人，具体为一种脚扣连续式爬杆装置及其爬杆方法。背景技术[0002]我们在日常生活中很多时候需要进行高空作业，比如高空摄像、播音、照明、测量、清洁和高空修理等。这些作业带有极大的不安全性，随着人们对自身保护意识的提高，人们学会了研发机器人来代替自身的危险性工作，同时用机器来帮助人类完成一些繁琐沉重的工作，以解放人类双手。[0003]爬杆机器人的特征在于机器人需要克服本体和其载体的重力，沿着杆的轴方向做功，使得机器人的高度发生变化，以完成特定的其他工作。[0004]现有爬杆机器人主要有几种：电动机械式爬杆机器人、气动蠕行式爬杆机