[发明专利]一种具备角度及高度调节功能的夹持组件

说明书

本发明属于电力作业攀爬机器人技术领域，具体涉及一种具备角度及高度调节功能的夹持组件。本发明包括夹爪、安装于夹爪上的可使产生相对角钢的俯仰角度调节的角度调节组件以及可使夹爪产生相对角钢的相近及相离动作的升降组件；所述角度调节组件的铰接轴线水平布置且垂直角钢长度方向。本发明能提供攀爬机器人以极高的越障能力和攀爬效率，亦可同步保证攀爬机器人进行攀爬作业的动作稳定性及动作可靠性，从而能大大节省人力巡检成本，提高检修效率，并保障输电系统安全可靠运行。

技术领域

本发明属于电力作业攀爬机器人技术领域，具体涉及一种具备角度及高度调节功能的夹持组件。

背景技术

电力的稳定、安全是促进各行各业发展的基本保障，在我国，输电角钢塔数量多、分布广，且长期显露于野外环境甚至多尘强风高湿的恶劣环境下。传统方式下，需由检修人员背负检修设备沿脚钉侧攀爬角钢塔，逐步挂接安全绳防坠，导致巡检周期长，攀爬危险性大，工作效率低。因此，适用于角钢塔的攀爬机器人应运而生，并逐渐衍生出各种形态结构的攀爬种类，如蛇形机器人、轮式机器人及尺蠖式机器人等；其中，尺蠖式机器人结构简单，应用相对而言更为广泛，但攀登角钢主材的越障难度大是一贯以来困扰尺蠖式机器人结构发展的关键问题所在。究其原因，在于角钢塔是将角钢通过螺栓或焊接而成的桁架结构，主要由四根主角钢(主材)和一些用于斜拉支撑的辅材构造而成。主材与地基呈一定倾斜角度布置，主材间采用外包角钢并加螺栓固定连接，斜材与主材间采用螺栓直连或外加节点板，同时还会沿角钢塔高度方向布置大量水平外延的脚钉从而供人工检查所用。由此可见，角钢塔具备阻碍物众多的特点，包括但不仅限于脚钉、包覆螺栓、节点板等。一方面，尺蠖式机器人在攀爬过程中，其机械爪需可靠实现相对上述阻碍物的主动避让功能，从而保证攀爬效率；另一方面，在攀爬过程中，机器人的主机又必须始终与角钢主材平行，这样才能保证机器人的稳固夹持与平稳攀爬；但由于角钢并非垂直于地面，且尺蠖式机器人的前后机械爪多呈前后分置并交替夹持角钢，这使得一旦后机械爪松开夹持，在尺蠖式机器人自身巨大质量的作用下，机器人的主机往往出现角度倾斜状况，使得后机械爪的下次抓取动作的可靠性存疑。如何研发出一种新型的尺蠖式机器人，在使之具备高越障能力的同时，又能确保其相对角钢的抓取可靠性，从而实现攀爬效率与攀爬稳定性间的可靠平衡，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供结构合理紧凑的一种具备角度及高度调节功能的夹持组件，本发明能提供攀爬机器人以极高的越障能力和攀爬效率，亦可同步保证攀爬机器人进行攀爬作业的动作稳定性及动作可靠性，从而能大大节省人力巡检成本，提高检修效率，并保障输电系统安全可靠运行。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种具备角度及高度调节功能的夹持组件，其特征在于包括夹爪、安装于夹爪上的可使产生相对角钢的俯仰角度调节的角度调节组件以及可使夹爪产生相对角钢的相近及相离动作的升降组件；所述角度调节组件的铰接轴线水平布置且垂直角钢长度方向。

优选的，所述夹爪包括固定座以及布置于固定座前方的用于直接夹持角钢的夹持端，角度调节组件包括角度调节板以及固定于角度调节板上的轴线水平设置的底部铰接耳，所述底部铰接耳与固定座的后端面的下部间构成铰接配合；角度调解组件还包括由角度调节丝杆及角度调节滑块配合形成的丝杆滑块单元，所述角度调节丝杆简支梁式的回转式装配在角度调节板上，并依靠角度调节电机驱动而产生回转动作；固定座的后端面的上部延伸设置有顶部铰接耳，所述角度调节滑块与所述顶部铰接耳间构成水平铰接配合。

优选的，所述角度调节组件的调整动作依靠布置在主机上的倾角仪实现。

优选的，所述升降组件包括与角度调节板板面平行的铅垂底板，铅垂底板上布置导向轴套，导向轴套处同轴的滑动或滚动配合有导向柱，导向柱垂直角度调节板板面并向角度调节板处延伸，直至与角度调节板间形成固接配合；铅垂底板上贯穿有轴线平行导向柱轴线的螺纹孔，定向丝杆的尾端与螺纹孔间形成螺纹配合，定向丝杆的首端延伸至角度调节板处并与固定在角度调节板上的升降电机间形成动力配合。