[发明专利]一种智能翻转式攀爬机器人

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种机器人，具体地说是一种能够实现翻转、攀爬功能的机 器人。

(二)背景技术

现代生活中，无论是在民用领域还是军用领域，攀爬技术应用的越来越广泛。 在民用领域方面，在高空作业物资运送、管道检修、树木防病虫害、剪枝和环境 监测等都有实际应用；在军用领域方面，可在战场上用于隐蔽的军事侦察任务和 物资运送任务等。现有的攀爬机器人主要是伸缩式，绕爬式，这些爬行方式存在 爬行速度慢，负载小，可靠性不高，对爬行表面要求高，不能在弯曲或者水平的 杆状物上爬行，不能在不同的杆状物之间进行迁移爬行，智能化程度不高。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种爬行速度快，使用范围广，方便灵活，智能化程 度高，安全可靠的一种智能翻转式攀爬机器人。本发明主要用于攀爬杆状物的结 构，如管道结构，树等。

本发明的目的是这样实现的：

组成包括躯干，安装在躯干上的两个翻转臂，安装在翻转臂上的旋转臂，安 装在旋转臂上的夹紧手爪和控制器；所述的躯干包括两平行支撑杆、传动轴、上 转动杆和下转动杆，支撑杆和两转动杆垂直设置且通过滚动轴承相连；翻转电机 通过支撑架和躯干相连，位于躯干的两支撑杆之间；翻转电机的输出力矩通过传 动装置输出带动翻转臂和躯干翻转。

本发明还可以包括：

1、所述传动装置包括电机输出轴齿轮、换向齿轮、下转动杆齿轮、传动轴 齿轮、第一带轮、第二带轮和同步齿形带，翻转电机通过联轴器与电机输出轴齿 轮相连，下转动杆齿轮安装在下转动杆上，换向齿轮通过换向齿轮支承轴安装在 支撑杆上，传动轴齿轮安装在传动轴的一端，电机输出轴齿轮与换向齿轮和下转 动杆齿轮啮合，换向齿轮与传动轴齿轮啮合，第一带轮安装在传动轴的另一端， 第二带轮固定在上转动杆上，两带轮通过同步齿形带连接。

2、所述翻转臂的组成包括翻转支杆、翻转基体、后端盖、旋转电机、推力 轴承和止动套组成；所述旋转臂的组成包括旋转基体、手爪驱动电机、丝杠、限 位开关、推杆螺母和手爪转动轴；翻转支杆一端和转动杆固结，翻转支杆另一端 与翻转基体固结，止动套位于翻转基体外端、由上下两件套体组成，止动套固定 在翻转基体上，旋转电机位于翻转机体内，旋转电机前端有推力轴承，旋转电机 输出轴位于推力轴承内，输出轴前端与旋转手臂固结，旋转基体上有导向槽，推 杆螺母下端位于导向槽内，推杆螺母上端有螺纹孔与丝杠螺纹连接，限位开关位 于丝杠行程末端，手爪驱动电机固定在旋转基体上，电机输出轴与丝杠通过联轴 器连接。

3、所述夹紧手爪由爪体、压力传感器、橡胶层、光电管组成，压力传感器 位于爪体内侧、与爪体粘接，橡胶层粘贴在压力传感器上，爪体后部设有光电管， 最后端有导向槽，推杆螺母位于导向槽内，爪体能够绕位于旋转基体上的手爪转 动轴转动。

4、所述控制器包括控制模块和遥控模块组成，遥控模块包括无线发射模块 和无线接收模块，控制器粘接在躯干上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该智能翻转式爬杆机器人运用翻转 式攀爬方式，爬行速度快，能够在弯曲的杆状物和水平的杆状物上爬行，也能够 在不同的杆状物之间进行迁移爬行；通过遥控装置和智能控制，爬行方式灵活， 智能化程度高；通过压力传感器反馈回夹紧力使爬行更加可靠。

(四)附图说明

图1是本发明的总体结构图；

图2是躯干示意图；

图3是翻转臂示意图；

图4是手爪示意图；

图5是初始抱杆示意图；

图6是翻转状态一示意图；

图7是翻转状态二示意图；

图8是翻转状态三示意图；

图9是在不同杆状物之间爬行状态一；

图10是在不同杆状物之间爬行状态二；

图11是手爪在杆状物上固定主视图；

图12是手爪在杆状物上固定俯视图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

智能翻转式攀爬机器人的构成包括躯干、翻转臂、旋转臂、夹紧手爪及其控 制器。