[发明专利]一种具有越障功能的工业爬杆机器人

摘要

本发明公开了一种具有越障功能的工业爬杆机器人，包括安装在主体上的两个机械手臂，其每个机械手臂分别由爬行导向机构、自锁驱动机构、旋转脱离机构、传动机构所组成；爬行导向机构分别包括有两相对设置且可用于爬行的橡胶轮，爬行导向机构的后端部分别安装有与其对应配合的自锁驱动机构；自锁驱动机构包括有与爬行导向机构连接的连接轴，所述自锁驱动机构的一侧通过连接轴连接有旋转脱离机构；所述旋转脱离机构为可以实现两个自由度转动的机构，该机构中通过后端的传动机构驱动。本发明通过设计自锁驱动机构和旋转脱离机构，使机器人可以实现不同直径导向杆的攀爬，并且可以实现越障功能，增加了爬杆机器人的应用场合。

主权项

一种具有越障功能的工业爬杆机器人，其特征在于，包括有安装在主体(5)上的两个机械手臂，其每个机械手臂分别由爬行导向机构(1)、自锁驱动机构(2)、旋转脱离机构(3)、传动机构(4)所组成；所述爬行导向机构(1)包括有一对穿插在支撑轴(12)上可以滚动的橡胶轮(11)、伺服电机Ⅰ(14)、上箱体(16)和下箱体(17)；上箱体(16)和下箱体(17)连为一体，上箱体(16)的外侧设有伺服电机Ⅰ(14)，伺服电机Ⅰ(14)通过传动轴穿过箱体连接着一个主动齿轮(15)，所述主动齿轮(15)和一个从动齿轮(13)啮合，从动齿轮(13)连接着支撑轴(12)实现橡胶轮(11)的滚动，爬行导向机构的后端通过连接轴Ⅰ(10)安装有与其对应配合的自锁驱动机构(2)；所述自锁驱动机构(2)包括有位于箱体(23)内部的从动锥齿轮(21)和主动锥齿轮(22)，主动锥齿轮(22)外部通过减速器Ⅰ(24)过渡连接着伺服电机Ⅱ(25)，所述伺服电机Ⅱ(25)带动减速器Ⅰ(24)传动到主动锥齿轮(22)啮合从动锥齿轮(21)，从动锥齿轮(21)后端与连接轴Ⅰ(10)相连接，由此带动爬行导向机构(1)绕连接轴Ⅰ(10)的轴线旋转，所述自锁驱动机构(2)的另一侧通过连接轴Ⅱ(20)连接有旋转脱离机构(3)；所述旋转脱离机构(3)为实现两个自由度转动的机构；该机构包括固定在连接轴Ⅱ(20)上的锥齿轮Ⅳ(34)、固定在连接轴Ⅲ(30)上的大锥齿轮Ⅰ(39)，以及两个并列啮合的直齿圆柱齿轮Ⅰ(31)和直齿圆柱齿轮Ⅱ(32)，所述直齿圆柱齿轮Ⅱ(32)设于传动轴(331)上，传动轴(331)另一端固定在侧支盖(35)上，传动轴(331)中间穿插一个锥齿轮Ⅲ(33)，所述锥齿轮Ⅲ(33)和锥齿轮Ⅳ(34)啮合传动，所述直齿圆柱齿轮Ⅱ(31)通过一同轴线的套在一起的同心轴(361)分别与大锥齿轮Ⅱ(36)、小锥齿轮Ⅱ(37)相连接，所述大锥齿轮Ⅱ(36)和大锥齿轮Ⅰ(39)啮合，所述小锥齿轮Ⅱ(37)和小锥齿轮Ⅰ(38)啮合；所述侧支盖(35)的另一端直齿圆柱齿轮Ⅰ(31)对面设有关节轴(351)，当大锥齿轮Ⅰ(39)被带动旋转时可实现机构绕关节轴(351)旋转，小锥齿轮Ⅰ(38)被带动旋转时，可实现机构绕连接轴Ⅱ(20)轴线旋转；所述旋转脱离机构(3)通过连接轴Ⅲ(30)过渡连接到传动机构(4)；所述传动机构(4)利用连接轴Ⅲ(30)和旋转脱离机构(3)连接，在连接轴Ⅲ(30)的另一端设有一个端盖(47)，在所述端盖(47)的外侧设有通过伺服电机Ⅲ(41)驱动旋转的齿轮Ⅲ(46)和齿轮Ⅳ(43)，在齿轮Ⅲ(46)和齿轮Ⅳ(43)中间部位设有一根和连接轴Ⅲ(30)轴线一致的内连接轴(441)，在连接轴Ⅲ(30)和内连接轴(441)的端部分别设有大齿轮(45)和小齿轮(44)，所述大齿轮(45)和齿轮Ⅲ(46)啮合，所述小齿轮(44)和齿轮Ⅳ(43)啮合。