[发明专利]一种缆索攀爬机器人

说明书

本发明提供了一种缆索攀爬机器人，包括：第一攀爬结构、第二攀爬结构、驱动结构；第一攀爬结构和第二攀爬结构均包括抱紧机构，第一攀爬结构上的抱紧机构与第二攀爬结构上的抱紧机构交替抱紧缆索；驱动结构安装在第一攀爬结构与第二攀爬结构之间，驱动结构包括连接组件、动力电机、动力齿轮、传动齿条，连接组件与第一攀爬结构之间相对固定地连接，动力电机与动力齿轮均连接于连接组件，动力电机的动力端与动力齿轮驱动连接，传动齿条固定连接在第二攀爬结构上，动力齿轮与传动齿条相啮合。应用本技术方案能够解决现有技术的桥梁缆索攀爬机器人受到机构关节多、体积大、笨重、负载能力差等条件约束而无法达到工业有效实用的问题。

技术领域

本发明属于机器人设备技术领域，尤其涉及一种缆索攀爬机器人。

背景技术

桥梁缆索攀爬机器人在国外发展比较早，早在20世纪80年代末期，美国、欧洲一些研究机构相继开发了桥梁缆索攀爬机器人，对于我国的桥梁缆索攀爬机器人的研究现状，桥梁缆索攀爬机器人的发展还相对年轻。在桥梁缆索攀爬机器人中，机械结构是机器人系统的主体，是决定机器人后续相关设计的关键。目前，大部分桥梁缆索攀爬机器人受到机构关节多、体积大、笨重、负载能力差等条件约束：机构关节多，则运动学解耦控制难度高，控制精度无法达标；机器人体积大、笨重，则无法符合缆索作业要求，工业实用水平低；负载能力差，则无法携带足够的检测设备执行巡检任务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种缆索攀爬机器人，旨在解决现有技术的桥梁缆索攀爬机器人受到机构关节多、体积大、笨重、负载能力差等条件约束而无法达到工业有效实用的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种缆索攀爬机器人，包括：第一攀爬结构和第二攀爬结构，第一攀爬结构与第二攀爬结构相对设置，第一攀爬结构和第二攀爬结构均包括抱紧机构，抱紧机构用于抱紧缆索，且第一攀爬结构上的抱紧机构与第二攀爬结构上的抱紧机构交替抱紧缆索；驱动结构，驱动结构安装在第一攀爬结构与第二攀爬结构之间，其中，驱动结构包括连接组件、动力电机、动力齿轮、传动齿条，连接组件与第一攀爬结构之间相对固定地连接，动力电机与动力齿轮均连接于连接组件，动力电机的动力端与动力齿轮驱动连接以带动动力齿轮正转或反转，传动齿条固定连接在第二攀爬结构上，动力齿轮与传动齿条相啮合。

进一步地，抱紧机构包括上抱紧机构、下抱紧机构和连接杆，连接组件固定连接在第一攀爬结构的连接杆上，传动齿条固定连接在第二攀爬结构的连接杆上，上抱紧机构和下抱紧机构均包括支撑半环、驱动装置、传动装置、至少两个摆动臂和与摆动臂一一对应连接的夹紧足掌；上抱紧机构的支撑半环连接在连接杆的第一端，下抱紧机构的支撑半环连接在连接杆的第二端；驱动装置和传动装置均安装在支撑半环上，驱动装置与传动装置驱动连接，摆动臂与传动装置连接以带动夹紧足掌夹紧缆索。

进一步地，连接结构包括滑轨、滑块和连接板框，滑轨安装在第二攀爬结构的连接杆上，滑块安装在连接板框上，滑块设有滑槽，该滑槽与滑轨相嵌合，动力电机与动力齿轮均连接于连接板框上，连接板框与第一攀爬结构之间相对固定地连接。

进一步地，滑轨包括第一导向滑轨、第二导向滑轨，滑块包括第一导向滑块、第二导向滑块，第一导向滑轨与第二导向滑轨安装在第二攀爬机构的同一个连接杆的相对两侧，第一导向滑块与第一导向滑轨相配合，第二导向滑块与第二导向滑轨相配合。

进一步地，缆索攀爬机器人还包括控制器，且驱动结构的数量为两个，两个驱动结构相对设置，控制器安装在其中一个驱动结构的连接组件上，控制器与两个驱动结构的动力电机均电连接以控制两个动力电机同步转动，驱动装置与控制器电连接。

进一步地，驱动结构还包括第一位置传感器和第二位置传感器，第一位置传感器设置于第二攀爬结构的连接杆的第一端，第二位置传感器设置于同一连接杆的第二端，第一位置传感器和第二位置传感器均与控制器电连接，且第一位置传感器和第二位置传感器与滑块相配合。