專利名稱：一種爬桿機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人，尤其涉及一種可沿桿體直行的爬桿機(jī)器人。
背景技術(shù)：
隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，需要架設(shè)的電桿越來越多，為適應(yīng)高壓輸電要求、電桿架設(shè)的高度也越來越高。目前，我國很多電力設(shè)施的安裝、特別是高空電力設(shè)施的安裝主要是依靠人工來完成?？咳肆ε逝离姉U、向處輸送器材以及對(duì)電力設(shè)施的監(jiān)測(cè)與維護(hù)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，故人們迫切需要一種能夠攀爬電桿的設(shè)備來幫助完成這些工作。另一方面隨著我國城市現(xiàn)代化的發(fā)展、城市照明和城市亮化工程不斷推進(jìn)，一些廣場的燈桿、路燈燈桿不斷增高，這對(duì)燈具的安裝、監(jiān)測(cè)和維修，材料的運(yùn)送提出了新的要求，也需要一種能夠攀爬燈桿的設(shè)備來幫助完成這些工作。同樣在一些農(nóng)林地區(qū)，對(duì)生長在高大果樹上的水果采摘和運(yùn)送是一件麻煩的事，如將其直接扔到地面怕其摔壞，而依靠人工輸送到地面勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。另外，對(duì)一些高大樹木的支杈進(jìn)行修剪也需要耗費(fèi)工人的很多體力。故此,在這些行業(yè)同樣需要一種能夠攀爬樹木的設(shè)備來幫助開展工作。而市場上，雖有人研究和試制過類似爬桿的設(shè)備，但結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、笨重、功能不完善、使用條件苛刻，投入實(shí)際應(yīng)用較少。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，能適應(yīng)架設(shè)在山坡、水塘等復(fù)雜地形的桿體攀爬；在其上懸掛籃體，即可作為電力設(shè)備等材料的運(yùn)輸工具
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種爬桿機(jī)器人，將齒輪、齒輪軸與雙面齒條三者有機(jī)組合、并采用離合器來控制各齒輪在電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)的工作狀態(tài)，通過齒條對(duì)滑臂的一推、一拉的交替滑行的方式，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器模擬人類攀爬桿、柱的功能。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種爬桿機(jī)器人，包括連接板，所述連接桿兩側(cè)分別設(shè)有左右滑臂，所述滑臂內(nèi)側(cè)上下分別安裝有萬向輪；左右滑臂上下兩端分別安裝有卡鉗，所述卡鉗的兩卡爪通過拉簧連接；每個(gè)所述卡鉗尾部分別夾持控制卡爪張開閉合的撞錘，所述撞錘通過拉桿連接，所述拉桿中部置有一控制拉桿上下滑動(dòng)的磁盒；在所述連接板上安裝有電機(jī)，所述電機(jī)輸出軸兩端分別連接有齒輪A與齒輪B，所述齒輪A與雙面齒條嚙合，所述齒輪B與齒輪C嚙合，所述雙面齒條與齒輪C通過齒輪軸活動(dòng)連接，所述齒輪軸安置于連接板的背面，與連接板上下活動(dòng)一致；所述電機(jī)輸出軸兩端分別安裝有電控離合器；連接板上安裝有電源控制箱，在所述電源控制箱內(nèi)側(cè)置有萬向輪；所述連接板右側(cè)上下兩端分別設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)，控制左右磁盒的得電情況。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于:連接板與左滑臂采用鉸鏈連接，與右滑臂通過導(dǎo)桿進(jìn)行鉸鏈連接，可以任意調(diào)節(jié)它們的張合角度，使機(jī)器人可以攀爬不同斷面尺寸的柱體。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于:卡鉗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多種規(guī)格，每種規(guī)格適用于截面尺寸在一定的范圍變化的桿體，操作者能方便地根據(jù)柱體尺寸選擇與之相應(yīng)的規(guī)格。故機(jī)器人能攀爬各種截面形狀、各種大小的桿體。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于:電源采用外接電源或自帶蓄電池，并能夠采用遙控作業(yè)。操控方便，安全可靠。本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、操作方便，通用性強(qiáng)，安裝和拆卸更便捷。

圖1表示本實(shí)用新型與圓桿結(jié)合的主視圖圖2表示本實(shí)用新型與圓桿結(jié)合的俯視圖圖3表示本實(shí)用新型的后視圖附圖標(biāo)號(hào):1_左上卡鉗、2-右上卡鉗、3-右上撞錘、4-右滑臂、5-拉桿、6-右磁盒、7-雙面齒條、8、轉(zhuǎn)換開關(guān)A、9-右下撞錘、10-右下卡鉗、11-轉(zhuǎn)換開關(guān)B、12-導(dǎo)桿、13-滑臂萬向輪、14-左上撞錘、15-左滑臂、16-連接板、17-左磁盒、18-電機(jī)、19-左下撞錘、20-電源控制箱、21-左下卡鉗、22-齒輪A、23-拉簧、24-齒輪B、25-電控離合器A、26-電控離合器B、27-連接板萬向輪、28-齒輪C、29-齒輪軸、30-圓桿。
具體實(shí)施方式
:為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述，該實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不對(duì)本實(shí)用型的保護(hù)范圍構(gòu)成限定。參見附圖1，本實(shí)用新型提出了一種爬桿機(jī)器人，包括連接板16，所述連接板16兩側(cè)分別設(shè)有左右滑臂，所述滑臂內(nèi)側(cè)上下分別安裝有萬向輪13 ;左右滑臂上下兩端分別安裝有卡鉗，所述卡鉗的兩卡爪通過拉簧27連接；每個(gè)所述卡鉗尾部分別夾持控制卡爪張開閉合的撞錘，所述撞錘通過拉桿連接，所述拉桿中部置有一控制拉桿上下滑動(dòng)的磁盒；結(jié)合附圖2與附圖3，在所述連接板16上安裝有電機(jī)18，所述電機(jī)18輸出軸兩端分別連接有齒輪A22與齒輪B26，所述齒輪A22與雙面齒條7嚙合，所述齒輪B26與嚙合，所述雙面齒條7與齒輪C28通過齒輪軸29活動(dòng)連接，所述齒輪軸29安置于連接板16的背面，與連接板16上下活動(dòng)一致；所述電機(jī)18輸出軸兩端分別安裝有電控離合器；連接板16上安裝有電源控制箱20，在所述電源控制箱20內(nèi)側(cè)置有萬向輪27 ;所述連接板16右側(cè)上下兩端分別設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)，控制左右磁盒的得電情況。連接板16與左滑臂15采用鉸鏈連接，與右滑臂4通過導(dǎo)桿12進(jìn)行鉸鏈連接。工作開始前，操作者按照攀爬桿體的大小調(diào)整連接板16、左滑臂15和右滑臂4的張合度，使滑臂萬向輪13與連接板萬向輪27貼近桿體，然后按照桿體的大小選用一定規(guī)格的卡鉗安裝在左、右滑臂上，并卡住桿體。準(zhǔn)備就緒后，啟動(dòng)電源，右磁合6得電，通過拉桿5向下拉動(dòng)右上撞錘3及右下9，兩撞錘分別迫使右上卡鉗2與右下卡鉗10張開。這時(shí)，電機(jī)18啟動(dòng)，電機(jī)18右端輸出軸帶動(dòng)齒輪A22作正向旋轉(zhuǎn)(即齒輪A外側(cè)自上向下轉(zhuǎn)動(dòng))，齒輪B24受電控離合器B26的控制不隨軸旋轉(zhuǎn)。齒輪A帶動(dòng)雙面齒條7向上滑動(dòng)，此時(shí)雙面齒條推動(dòng)右滑臂4向上移動(dòng)；當(dāng)右滑臂4接觸到轉(zhuǎn)換開關(guān)Bll時(shí)，右磁合6斷電，拉桿5將右上、右下撞錘拉回原位，右上卡鉗2與右下卡鉗10在拉簧23的作用下卡緊圓桿30。此時(shí)，左磁合17得電，通 過拉桿向下拉動(dòng)左上撞錘14及左下撞錘19，兩撞錘分別迫使左上卡鉗1、左下卡鉗21張開，隨后電機(jī)18作反向旋轉(zhuǎn)，齒輪A受電控離合器25控制不隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而電機(jī)18左端輸出軸帶動(dòng)齒輪B24轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪B24則帶動(dòng)齒輪C28轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪C29帶動(dòng)齒輪軸29轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪軸29則順著雙面齒條7向上滾動(dòng)，從而帶動(dòng)連接板16向上移動(dòng)，順帶將左滑臂15向上移動(dòng)。如此循環(huán)，完成一個(gè)行程，機(jī)器人即可爬上圓桿頂部。機(jī)器人下行時(shí)，兩電控離合器25、26得電，同時(shí)工作，使齒輪A22和齒輪B24均脫離電機(jī)主軸的傳力。右磁合6得電，它通過拉桿5拉動(dòng)右上撞錘3及右下撞錘9，兩撞錘分別迫使右上卡鉗2、右下卡鉗10張開，在重力作用下，右滑臂4向下滑移；當(dāng)其與轉(zhuǎn)換開關(guān)A8接觸時(shí)，右磁合6斷電，拉桿將撞錘拉回原位，右上卡鉗2與右下卡鉗10在拉簧23的作用下卡緊圓桿30。此時(shí)，左磁合17得電，通過拉桿拉動(dòng)左上撞錘14及左下撞錘19，兩撞錘分別迫使左上卡鉗I與左下卡鉗21張開，在重力作用下，連接板16和左滑臂15同時(shí)向下滑移，如此循環(huán)，機(jī)器人即可下滑到圓桿30底部。本實(shí)用新型的卡鉗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多種規(guī)格，每種規(guī)格適用于截面尺寸在一定的范圍變化的桿體，操作者能方便地根據(jù)柱體尺寸選擇與之相應(yīng)的規(guī)格，使機(jī)器人能攀爬各種截面形狀、各種大小的桿體。機(jī)身采用鋁合金材料與碳纖維材料制造，質(zhì)量輕、耐腐蝕、耐磨損、耗能少、攜帶方便；電源采用外接電源或自帶蓄電池，并能夠采用遙控作業(yè)。操控方便，安全可靠。本實(shí)用新型可主要用作電力架設(shè)、路燈安裝等向桿體高處運(yùn)送器材的工具，還可用于一些高大果樹上的水果采摘運(yùn)輸工具，能夠在很大程度上減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，成倍提聞生廣效率 。
權(quán)利要求1.一種爬桿機(jī)器人，包括連接板(16)，其特征在于:所述連接板(16)兩側(cè)分別設(shè)有左右滑臂，所述滑臂內(nèi)側(cè)上下分別安裝有萬向輪(13)； 左右滑臂上下兩端分別安裝有卡鉗，所述卡鉗的兩卡爪通過拉簧(27)連接；每個(gè)所述卡鉗尾部分別夾持控制卡爪張開閉合的撞錘，所述撞錘通過拉桿連接，所述拉桿中部置有一控制拉桿上下滑動(dòng)的磁盒； 在所述連接板(16)上安裝有電機(jī)(18)，所述電機(jī)(18)輸出軸兩端分別連接有齒輪A(22)與齒輪B (26)，所述齒輪A (22)與雙面齒條(7)嚙合，所述齒輪B (26)與齒輪C(28)嚙合，所述雙面齒條(7 )與齒輪C (28 )通過齒輪軸(29 )活動(dòng)連接，所述齒輪軸(29 )安置于連接板(16)的背面，與連接板(16)上下活動(dòng)一致； 所述電機(jī)(18)輸出軸兩端分別安裝有電控離合器；連接板(16)上安裝有電源控制箱(20)，在所述電源控制箱(20)內(nèi)側(cè)置有連接板萬向輪(27)； 所述連接板(16)右側(cè)上下兩端分別設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)，控制左右磁盒的得電情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爬桿機(jī)器人，其特征在于:所述連接板(16)與左滑臂(15)采用鉸鏈連接，與右滑臂(4)通過導(dǎo)桿(12)進(jìn)行鉸鏈連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爬桿機(jī)器人，其特征在于:左右卡鉗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多種規(guī)格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1·所述的一種爬桿機(jī)器人，其特征在于:電源采用外接電源或自帶蓄電池，并能夠采用遙控作業(yè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種爬桿機(jī)器人，將齒輪、齒輪軸與雙面齒條三者有機(jī)組合、并采用離合器來控制各齒輪在電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)的工作狀態(tài)，通過齒條對(duì)滑臂的一推、一拉的交替滑行的方式，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器模擬人類攀爬桿、柱的功能?？芍饕米麟娏茉O(shè)、路燈安裝等向桿體高處運(yùn)送器材的工具，還可用于一些高大果樹上的水果采摘運(yùn)輸工具，能夠在很大程度上減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，成倍提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)A63B27/00GK203090360SQ20132008922
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者莫盛秋 申請(qǐng)人:常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院