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专利号: 2021112865163
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种输电铁塔仿人攀爬机器人,其特征在于,所述攀爬机器人包括两组同步带机构、两组伸缩调节机构、旋转机构和四个手爪机构,两组同步带机构结构相同,所述同步带机构包括同步带滑轨和同步带滑块,同步带滑轨两端连接有同步轮座组件,同步带滑块滑动设置在同步滑轨上且同步带滑块通过旋转机构与另一组同步带机构的同步带滑块连接,两个同步带滑轨的上端均设置有一组伸缩调节机构,两组伸缩调节机构的外端均连接有一个手爪机构,另外两个手爪机构分别连接在两个同步带滑轨的下端,所述伸缩调节机构能够带动所连接的手爪机构纵向移动,同侧的两个手爪机构能够同步开合实现对爬杆的抓紧与松开且两侧的抓手机构的开合异步,所述手爪机构上设置有光电开关支架,所述光电开关支架上安装有红外测距仪、光电开关和视觉摄像头;

所述伸缩调节机构包括推杆外辅助筒、推杆轴、推杆外壳体、推杆定位支撑块、推杆外定位支撑块和推杆内定位底板,所述推杆外壳体的外侧套有推杆外辅助筒,推杆外辅助筒的表面设置有辅助筒U形槽,推杆定位撑块的上半部分穿过辅助筒U形槽后卡接在推杆外辅助筒内,所述推杆外辅助筒下端与推杆内定位底板固连、上端通过推杆外定位支撑块与同步带滑轨固接,推杆轴连接在推杆外壳体内且可在推杆外辅助筒内伸缩滑动;

四个手爪机构的形状为钳形,所述四个手爪机构由两个长臂手爪机构和两个短臂手爪机构组成,两个长臂手爪机构和两个短臂手爪机构分别同侧设置且与同侧的同步带滑轨连接;

所述长臂手爪机构包括长臂爪部支撑板、长臂夹紧机构、长臂手爪步进电机和第一光电开关支架,长臂爪部支撑板后端通过螺栓固连到推杆外壳体或同步轮座组件上、前端通过法兰轴承与长臂夹紧机构连接,长臂手爪步进电机通过电机底板固连到长臂爪部支撑板上,所述第一光电开关支架安装在长臂夹紧机构侧面。

2.根据权利要求1所述的一种输电铁塔仿人攀爬机器人,其特征在于:所述同步带机构呈长方形块状,所述同步带机构还包括同步带步进电机和同步带,所述同步带步进电机通过电机座连接在同步带滑轨下端的同步轮座组件上,所述同步带一端与同步带滑块的一端连接、另一端绕过同步带滑轨两端的同步带轮座组件后与同步带滑块的另一端连接,同步带步进电机转动带动同步轮座组件和同步带运动,同步带滑块在同步带步进电机带动下纵向滑动,所述同步带滑块上设置有滑块连扳,两滑块连扳之间通过铝铰链连接。

3.根据权利要求1所述的一种输电铁塔仿人攀爬机器人,其特征在于:所述旋转机构包括旋转关节电机板、旋转步进电机、电机转块和电机支架,所述旋转关节电机板由左侧旋转关节电机板和右侧旋转关节电机板组成,所述左侧旋转关节电机板与右侧旋转关节电机板之间通过铰链铰接,两个同步滑块分别与左侧旋转关节电机板与右侧旋转关节电机板的外侧面固连,电机转块和电机支架分别固接在左侧旋转关节电机板与右侧旋转关节电机板的内侧面的下端,旋转步进电机通过电机转块和电机支架分别与左侧旋转关节电机板和右侧旋转关节电机板连接,旋转步进电机转动带动电机转块所连接的左侧旋转关节电机板转动。

4.根据权利要求1所述的一种输电铁塔仿人攀爬机器人,其特征在于:所述长臂夹紧机构包括长手爪轴、长手爪螺杆、两个长手爪斜齿轮、联轴器、第一螺杆固定板和手爪手指,所述长手爪轴通过法兰轴承与长臂爪部支撑板的前端连接,长手爪螺杆前端安装第一螺杆固定板,由长臂手爪步进电机通过第一联轴器传动到长手爪螺杆,长手爪螺杆通过蜗轮蜗杆结构带动两个长手爪斜齿轮转动,进而带动手抓手指实现手爪手指的开合。

5.根据权利要求1所述的一种输电铁塔仿人攀爬机器人,其特征在于:所述短臂手爪包括短臂手爪电机底板、短臂手爪侧板、短臂夹紧机构、短臂手爪步进电机和第二光电开关支架,短臂手爪电机底板通过螺栓连到推杆外壳体或同步轮座组件上,两个短臂手爪侧板通过螺栓连接在短臂手爪电机底板上,所述短臂夹紧机构连接在两个短臂手爪侧板上,短臂夹紧机构包括短手爪轴、短手爪螺杆、短手爪斜齿轮、第二联轴器、第二螺杆固定板和短手爪手指,短手爪螺杆与短手爪斜齿轮配合,短臂手爪步进电机通过第二联轴器带动短手爪螺杆转动,短手爪螺杆通过蜗轮蜗杆结构带动短手爪斜齿轮转动,短手爪斜齿轮带动短手爪手指运动实现短手爪手指的开合。

6.根据权利要求4或5所述的一种输电铁塔仿人攀爬机器人,其特征在于,所述长臂手爪步进电机和短臂手爪步进电机均为蜗轮蜗杆电机。