[发明专利]一种具有攀爬和越障功能的管杆巡检机器人

说明书

本发明公开一种具有攀爬和越障功能的管杆巡检机器人，属于管杆巡检机器人技术领域，包括机械臂、工具箱、控制箱、视觉传感器、驱动夹持机构、从动夹持机构、爬升机构、连接转向机构、辅助爪机构，两处夹持机构通过螺钉固定的滑动板与爬升机构相连接，两处爬升机构通过推杆、推动缸以及四处铰接与连接转向机构相连接，辅助爪机构通过转动副安装在连接转向机构上，工具箱通过螺钉螺栓连接安装在上端爬升机构上，机械臂通过转动副与工具箱上设置的底座相连接。与现有技术相比，本发明的有益效果是，多行走机构集成，具体包括迈步行走、轴向轮驱动、横向轮驱动。

技术领域

本发明涉及管杆巡检机器人技术领域，具体涉及一种具有攀爬和越障功能的管杆巡检机器人。

背景技术

随着科技进步，巡检机器人在各行各业得到广泛应用，但是很多管道外周及杆状设备的检修、巡检因其越障及攀爬难度较大，尚缺少有效的巡检机器人设备。例如，在市政领域，随着电力与交通安全技术的发展，公共交通信号设备的安装和维护是保证交通安全的重中之重。但是大部分的交通信号设施都架设在相当高的电线杆上，它们通常有4.5～15米高。施工人员需要在电线杆的上部进行相关操作，传统方式要么通过大型工程车辆进行操作，要么需要电力工作者自己攀爬上去进行操作，而且有时还需要向上运送电线电缆设备等，高空作业给作业人员带来很大的安全隐患，而大型工程车则导致进行维护工作时路面被占用。现在能够进行作业的管杆巡检机器人使用的越来越多。例如申请公布号CN108909865A、发明名称为无人机管杆巡检机器人的发明专利申请就公开了一种能够攀爬杆件的机器人。其包括环形箱体，环形箱体的中部具有供穿过杆件的通道，箱体内设有摩擦轮用于抱住杆件并沿杆件滚动，箱体外设有四组旋翼组件，利用旋翼组件的升力可带动箱体整体上升和下降。但是这种管杆巡检机器人在作业时只能直上直下运动，不能在周向进行方位调整，在施工作业时有很大的局限性。

除此之外，如煤矿井下的管道设施，以及在石油、化工及燃气输送领域的管道的外壁巡检领域，也缺少具备优良越障及攀爬功能的巡检机器人设备，迫切需要研发一种具有优异越障性能的巡检机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有攀爬和越障功能的管杆巡检机器人，用以解决上述背景技术中所面临的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种具有攀爬和越障功能的管杆巡检机器人一种管杆巡检机器人，包括机械臂、工具箱、控制箱、视觉传感器、驱动夹持机构、从动夹持机构、爬升机构、连接转向机构、辅助爪机构，两处所述夹持机构通过螺钉固定的滑动板与爬升机构相连接，两处所述爬升机构通过推杆、推动缸以及四处铰接于连接转向机构相连接，所述辅助爪机构通过转动副安装在连接转向机构上，所述工具箱通过螺钉螺栓连接安装在上端爬升机构上，所述机械臂通过转动副与工具箱上设置的底座相连接，所述视觉传感器由转动副连接在控制箱上，所述控制箱通过螺钉螺栓连接安装在下端爬升机构上,安装在所述夹持机构上的光轴支撑座通过螺钉螺栓连接作用固定住安装在夹持机构上的导轨，从而使得驱动夹持机构以及从动夹持机构与两处爬升机构连接为一体。

优选的：上下连杆一端铰接于上下丝杆螺母，另一端铰接于爪手，上下连杆可绕两铰接点处旋转，上下丝杆螺母向上移动，驱使上下连杆在铰接点处发生转动，带动上下爪手在上下导轨沿导轨圆柱面左右滑移，即上电机Ⅲ转动，驱使上下爪手夹紧或松开目标夹持圆柱面，上下爪手前侧安装有轴向驱动部，同时轴向驱动部可回收到上下爪手其内。

优选的：机身支架上设有定位孔，用来固定导轨，同时夹持机构与爬升机构通过滑动板相连接，推杆顶端通过螺钉固定在滑动板上通过移动副与推动缸相连接，推动缸固定在机身支架上，当推杆在推动缸内伸缩运动时，滑动板所连接的夹持机构与后端挡板互为支撑，形成相对运动。

优选的：上摆动连接件与下摆动连接件构成的连接件上通过转动副固定了上下两个推动缸以及由推动缸所连接的推杆，同时，上摆动连接件以及下摆动连接件分别设有两个转动副连接爬升机构上的后端挡板，当推动缸及推杆工作时，所连接的爬升机构相对弯曲，此种设计实现机器人的转弯功能。