一种具有越障功能的攀爬装置的制作方法

1.本发明涉及一种机器人领域，具体涉及一种具有越障功能的攀爬装置。


背景技术：

2.目前国内农配网线路是农村电力系统运行的通道，其能否安全运行直接关系到供电的稳定性和可靠性。而农配网线路的使用过程中，线路长期暴露在野外，易出现各种故障，如不及时给予合理的维护，原本微小的破损和缺陷就可能扩大，最终导致严重事故，造成大面积的停电和巨大的经济损失。因此，需要定期对线路进行巡检，及时发现设备缺陷及线路安全隐患，并根据缺陷的轻重缓急，给予合理的维护，从而确保电力系统的安全、可靠运行。
3.日常检修、维护基本上采用爬杆作业的方式，完成相应的任务。这不仅大量消耗检修人员的体力，影响工作效率，也极不安全，因此有时也需要通过一些攀爬装置代替人员进行检修作业，但是在电杆的攀爬过程中，有时会在攀爬路径上遇到障碍物，此时攀爬装置难以继续前进。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种攀爬装置，能够在对攀爬杆件的攀爬过程中，越过攀爬杆件上的障碍物。本发明提供了解决上述问题的一种具有越障功能的攀爬装置。
5.本发明通过下述技术方案实现：
6.一种具有越障功能的攀爬装置，包括装置基座以及两个抱紧机构，所述抱紧机构能够同时或单独攀附在攀爬杆件上并沿攀爬杆件的轴向移动；
7.两个所述抱紧机构沿主轴线间隔设置并与所述装置基座转动连接，其转动方向为相互靠近或远离，所述装置基座上设有用于驱动所述抱紧机构进行转动的第一驱动装置。
8.其中，所述主轴线为所述装置基座旁的一个预设线，当两个抱紧机构同时攀附在攀爬杆件上时，所述主轴线与攀爬杆件的轴线平行。
9.其中，当遇到攀爬杆件上的障碍物时，通过抱紧机构的转动，使得与该障碍物相邻的抱紧机构远离攀爬杆件，之后，使另一抱紧机构带动整个装置朝所述障碍物方向移动，当所述障碍物移动至两个抱紧机构的间隔内时，将远离攀爬杆件的抱紧机构通过转动复位，使其重新能够攀附在攀爬杆件上，并使另一抱紧机构远离攀爬杆件，通过此时重新攀附在攀爬杆件上的抱紧机构带动整个装置继续移动，直至绕过该障碍物，最后使另一远离攀爬杆件的抱紧机构复位，重新攀附在所述攀爬杆件上，进而完成一次越障作业。
10.可选的，所述抱紧机构与所述装置基座的相对转动角度范围为0～45
°
，当两个抱紧机构与所述装置基座的相对转动角度均为45
°
时，两个所述抱紧机构相对垂直。
11.可选的，所述装置基座的一侧或两侧设有能够沿主轴线进行伸缩的电动推杆，所述电动推杆远离所述装置基座的一端与所述抱紧机构转动连接。用于根据障碍物的宽度，
改变两个抱紧机构的间距。
12.可选的，所述抱紧机构包括抱紧主体以及与所述抱紧主体活动连接的第一夹持部和第二夹持部，所述抱紧主体与所述装置基座转动连接，所述抱紧主体上设有用于驱动所述第一夹持部和第二夹持部相互靠近或远离的第二驱动装置，所述第一夹持部和第二夹持部上设有若干个主动轮、从动轮以及用于驱动所述主动轮进行转动的第三驱动装置，当所述第一夹持部和第二夹持部相互靠近时，所述主动轮和从动轮能够紧密贴合在所述攀爬杆件上，此时所述主动轮、从动轮的轴线与主轴线垂直。通过所述第一夹持部和第二夹持部对攀爬杆件进行夹持，通过所述主动轮带动装个装置进行移动。
13.进一步的，可选的，所述第一夹持部和第二夹持部均与所述抱紧主体滑动连接，其滑动路径处于同一直线上，所述直线垂直于所述主轴线。此时所述第一夹持部和第二夹持部均沿垂直于所述攀爬杆件的轴向方向进行移动，此时第一夹持部和第二夹持部通过其间距的改变，能够适用于不同直径的攀爬杆件，同时使得在对攀爬杆件进行夹持时，其夹持的点位较为固定，由此能够便于提高抱紧机构的稳定性。
14.进一步的，可选的，所述抱紧主体包括均与所述主轴线垂直的丝杆以及多根导杆，所述导杆的中间部位固定连接有转动座，所述转动座与所述装置基座转动连接，所述导杆的两端固定连接有侧板，所述侧板分别与所述丝杆的两端转动连接，其一所述侧板上设置有用于驱动所述丝杆进行转动的所述第二驱动装置，所述丝杆上设有第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段的旋向相反，所述第一螺纹段上螺纹连接有与所述第一夹持部固定连接的第一丝杆座，所述第二螺纹段上螺纹连接有与所述第二夹持部固定连接的第二丝杆座，所述第一丝杆座和第二丝杆座与所述导杆滑动连接。通过第二驱动装置驱动丝杆进行转动进而带动所述第一夹持部和第二夹持部相互靠近或远离。
15.可选的，所述第一夹持部包括与所述抱紧主体活动连接的第一夹持座，所述第一夹持座上至少设有四个滚轮座，所述滚轮座中转动连接有所述主动轮或从动轮，其中四个所述滚轮座均分成两个分组，每个分组中的两个滚轮座处于主轴线的同一轴向位置，且两个滚轮座的轴线之间夹角为钝角；不同分组中分别对应的两个滚轮座沿主轴线间隔设置。
16.进一步的，可选的，其一所述分组中的两个滚轮座转动连接有所述主动轮，另一所述分组中的两个滚轮座转动连接有所述从动轮。
17.进一步的，可选的，所述第二夹持部包括与所述抱紧主体活动连接的第二夹持座，所述第二夹持座上设有至少两个滚轮座，所述滚轮座中转动连接有所述从动轮，两个所述滚轮座沿主轴线间隔设置。
18.进一步的，可选的，所述主动轮和从动轮为橡胶轮或表面覆盖有尼龙层。
19.本发明具有如下的优点和有益效果：
20.1、本发明实施例提供的一种具有越障功能的攀爬装置，通过两个抱紧机构与装置基座的配合，使得整个装置能够在攀爬杆件上的移动过程具有越障的功能，由此实现整个装置的连续移动，在进行越障的过程中，主要是通过使所述抱紧机构向攀爬杆件的轴向方向转动，装置整体的宽度不会过度的增加，对于在攀爬杆件旁还设有其他部件的情况同样能起到越障的作用。在没有障碍物时，两个抱紧机构同时也能够增强整个装置攀爬过程中的稳定性。
21.2、本发明实施例提供的一种具有越障功能的攀爬装置，通过电动推杆的设置，使
得两个抱紧机构能够沿主轴线方向进一步相互远离，对于部分体积较大的障碍物，可以通过电筒推杆的伸出，使得两个抱紧机构的间距进一步增大，便于在越障过程中越过更大体积的障碍物，以此提高整个装置的越障性能。
22.3、本发明实施例提供的一种具有越障功能的攀爬装置，通过第一夹持部和第二夹持部与抱紧主体的滑动连接，能够适用于不同直径的攀爬杆件，或是适应同一攀爬杆件的直径变化。同时使得在对攀爬杆件进行夹持时，其夹持的点位较为固定，由此能够便于提高抱紧机构的稳定性。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
24.图1为本发明实施例1的整体示意图；
25.图2为本发明实施例1的正视图；
26.图3为本发明实施例1的侧视图；
27.图4为本发明实施例1的活动方向示意图；
28.图5为本发明实施例1的俯视图；
29.图6为本发明实施例1中装置攀附在攀爬杆件上的示意图。
30.附图中标记及对应的零部件名称：
31.1-装置基座、11-第一驱动装置、12-电动推杆、2-抱紧机构、21-抱紧主体、211-丝杆、212-导杆、213-转动座、214-侧板、215-第二驱动装置、216-第一丝杆座、217-第二丝杆座、22-第一夹持部、221-第一夹持座、23-第二夹持部、231-第二夹持座、24-主动轮、25-从动轮。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
33.在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
34.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
35.在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为
了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
36.实施例1：
37.一种具有越障功能的攀爬装置，包括装置基座1以及两个抱紧机构2，所述抱紧机构2能够同时或单独攀附在攀爬杆件上并沿攀爬杆件的轴向移动；
38.两个所述抱紧机构2沿主轴线间隔设置并与所述装置基座1转动连接，其转动方向为相互靠近或远离，所述装置基座1上设有用于驱动所述抱紧机构2进行转动的第一驱动装置11。
39.其中，所述主轴线为所述装置基座1旁的一个预设线，当两个抱紧机构2同时攀附在攀爬杆件上时，所述主轴线与攀爬杆件的轴线平行。所述抱紧机构2与所述装置基座1转动连接，通过转动，能够使两个抱紧机构2同时靠近攀爬杆件并攀附在攀爬杆件上，也能够仅使其一抱紧机构2攀附在攀爬杆件上，另一抱紧机构2连同装置基座1朝远离所述攀爬杆件的方向倾斜，在这个过程中，攀附在攀爬杆件上的抱紧机构2均能够带动整个装置沿攀爬杆件的轴向移动。
40.其中，当遇到攀爬杆件上的障碍物时，通过抱紧机构2的转动，使得与该障碍物相邻的抱紧机构2远离攀爬杆件，之后，使另一抱紧机构2带动整个装置朝所述障碍物方向移动，当所述障碍物移动至两个抱紧机构2的间隔内时，将远离攀爬杆件的抱紧机构2通过转动复位，使其重新能够攀附在攀爬杆件上，并使另一抱紧机构2远离攀爬杆件，通过此时重新攀附在攀爬杆件上的抱紧机构2带动整个装置继续移动，直至绕过该障碍物，最后使另一远离攀爬杆件的抱紧机构2复位，重新攀附在所述攀爬杆件上，进而完成一次越障作业。通过两个抱紧机构2与装置基座1的配合，使得整个装置能够在攀爬杆件上的移动过程具有越障的功能，由此实现整个装置的连续移动，在进行越障的过程中，主要是通过使所述抱紧机构2向攀爬杆件的轴向方向转动，装置整体的宽度不会过度的增加，对于在攀爬杆件旁还设有其他部件的情况同样能起到越障的作用。在没有障碍物时，两个抱紧机构2同时也能够增强整个装置攀爬过程中的稳定性。
41.其中，在一个或多个实施例中，所述抱紧机构2与所述装置基座1的相对转动角度范围为0～45
°
，当两个抱紧机构2与所述装置基座1的相对转动角度均为45
°
时，两个所述抱紧机构2相对垂直。
42.由于存在两个抱紧机构2，当所述抱紧机构2与所述装置基座1的相对转动角度为45
°
时，两个所述抱紧机构2相对垂直，避免抱紧机构2的可转动幅度过小，无法避开障碍物的影响；或是转动弧度过大，远离所述攀爬杆件的抱紧机构2以及装置基座1对仍攀附在攀爬杆件上的抱紧机构2的稳定性造成影响。
43.其中，可通过在所述装置基座1和抱紧机构2的连接位置处设置用于限制所述抱紧机构2过度转动的限位挡块。
44.其中，在一个或多个实施例中，所述装置基座1的一侧或两侧设有能够沿主轴线进行伸缩的电动推杆12，所述电动推杆12远离所述装置基座1的一端与所述抱紧机构2转动连接。
45.通过所述电动推杆12，使得两个抱紧机构2能够沿主轴线方向进一步相互远离，对于部分体积较大的障碍物，可以通过电筒推杆的伸出，使得两个抱紧机构2的间距进一步增
大，便于在越障过程中越过更大体积的障碍物，以此提高整个装置的越障功能。
46.其中，在一个或多个实施例中，所述抱紧机构2包括抱紧主体21以及与所述抱紧主体21活动连接的第一夹持部22和第二夹持部23，所述抱紧主体21与所述装置基座1转动连接，所述抱紧主体21上设有用于驱动所述第一夹持部22和第二夹持部23相互靠近或远离的第二驱动装置215，所述第一夹持部22和第二夹持部23上设有若干个主动轮24、从动轮25以及用于驱动所述主动轮24进行转动的第三驱动装置，当所述第一夹持部22和第二夹持部23相互靠近时，所述主动轮24和从动轮25能够紧密贴合在所述攀爬杆件上，此时所述主动轮24、从动轮25的轴线与主轴线垂直。
47.其中所述抱紧机构2通过所述第一夹持部22和第二夹持部23的相互靠近使得所述第一夹持部22和第二夹持部23上的主动轮24和从动轮25能够紧密贴合在所述攀爬杆件上，以此对所述攀爬杆件形成一个夹持的效果，由此实现将抱紧机构2攀附在攀爬杆件上的效果，同时，在整个装置需要移动时，通过所述第三驱动装置驱动所述主动轮24转动，进而带动整个装置在攀爬杆件上沿轴向移动。
48.其中所述第一夹持部22和第二夹持部23可以是与所述抱紧主体21转动连接，通过转动的方式相互靠近或远离；也可以是与所述抱紧主体21滑动连接，通过在所述抱紧主体21上沿同一直线滑动，以此实现二者的相对靠近或远离。因此，在一个或多个实施例中，所述第一夹持部22和第二夹持部23均与所述抱紧主体21滑动连接，其滑动路径处于同一直线上，所述直线垂直于所述主轴线。
49.此时所述第一夹持部22和第二夹持部23通过沿同一直线滑动的方式相互靠近或远离，由于该直线垂直于所述主轴线，即在抱紧机构2进行夹持时，所述第一夹持部22和第二夹持部23均沿垂直于所述攀爬杆件的轴向方向进行移动，此时第一夹持部22和第二夹持部23通过其间距的改变，能够适用于不同直径的攀爬杆件，同时使得在对攀爬杆件进行夹持时，其夹持的点位较为固定，由此能够便于提高抱紧机构2的稳定性。
50.其中，所述第一夹持部22和第二夹持部23与所述抱紧主体21的滑动连接方式可以是通过气缸等驱动装置分别对所述第一夹持部22和第二夹持部23进行驱动；或是，通过丝杆211传动的方式同时对两个夹持部进行驱动，即在一个或多个实施例中，所述抱紧主体21包括均与所述主轴线垂直的丝杆211以及多根导杆212，所述导杆212的中间部位固定连接有转动座213，所述转动座213与所述装置基座1转动连接，所述导杆212的两端固定连接有侧板214，所述侧板214分别与所述丝杆211的两端转动连接，其一所述侧板214上设置有用于驱动所述丝杆211进行转动的所述第二驱动装置215，所述丝杆211上设有第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段和第二螺纹段的旋向相反，所述第一螺纹段上螺纹连接有与所述第一夹持部22固定连接的第一丝杆座216，所述第二螺纹段上螺纹连接有与所述第二夹持部23固定连接的第二丝杆座217，所述第一丝杆座216和第二丝杆座217与所述导杆212滑动连接。
51.其中，所述丝杆即为左右旋丝杆。
52.在需要所述第一夹持部22和第二夹持部23相互靠近或远离时，通过所述第二驱动装置215驱动所述丝杆211进行转动，由于所述第一螺纹段和第二螺纹段的螺纹旋向相反，当其进行转动时，所述第一夹持部22和第二夹持部23沿相反的方向进行移动，由此实现所述第一夹持部22和第二夹持部23相互靠近或远离。
53.其中，通过丝杆12对所述第一夹持部22和第二夹持部23进行驱动的方式还具有一个优点，即该结构具有自锁的功能，当机器人攀爬到工作位置时可进行断电，此时所述所述第一夹持部22和第二夹持部23仍旧会固定在攀爬杆件上，以此减少了装置的耗电量，提高了整个装置的单次最大工作时长；同时避免了装置因故断电时夹持不牢，装置从攀爬杆件上脱落造成损坏。
54.其中，在一个或多个实施例中，所述第一夹持部22包括与所述抱紧主体21活动连接的第一夹持座221，所述第一夹持座221上至少设有四个滚轮座，所述滚轮座中转动连接有所述主动轮24或从动轮25，其中四个所述滚轮座均分成两个分组，每个分组中的两个滚轮座处于主轴线的同一轴向位置，且两个滚轮座的轴线之间夹角为钝角；不同分组中分别对应的两个滚轮座沿主轴线间隔设置。
55.其中所述滚轮座的轴线即为其转动连接的主动轮24或从动轮25的轴线。该四个滚轮座呈两层两列状均匀分布，其中每层中的两个滚轮座作为一个分组，两个滚轮座的轴线之间夹角为钝角，不同分组中的滚轮座按照与抱紧主体21的距离相互对应，即相对靠近所述抱紧主体21的两个滚轮座相互对应，相对远离所述抱紧主体21的两个滚轮座相互对应。
56.当所述第一夹持部22和第二夹持部23配合对攀爬杆件进行夹持时，所述滚轮座中的主动轮24或从动轮25均贴合在攀爬杆件的表面，其中呈钝角设置的主动轮24或从动轮25能够在进行越障的过程中避免攀爬杆件从中脱出进而导致整个装置在攀附过程中掉落的结果；此外，该四个滚轮座的设置，能够加强整个装置在攀附过程中的稳定性，减少晃动。
57.其中处于同一分组中的两个滚轮座之间夹角一般为120
°
，能够形成最佳的稳固效果，易于与第二夹持部23配合。
58.在一个或多个实施例中，其一所述分组中的两个滚轮座转动连接有所述主动轮24，另一所述分组中的两个滚轮座转动连接有所述从动轮25。
59.而对于与第一夹持部22配合的第二夹持部23，在一个或多个实施例中，所述第二夹持部23包括与所述抱紧主体21活动连接的第二夹持座231，所述第二夹持座231上设有至少两个滚轮座，所述滚轮座中转动连接有所述从动轮25，两个所述滚轮座沿主轴线间隔设置。
60.与第一夹持部22的滚轮座相互配合，实现三点定心达到力平衡，确保整个装置的可靠附着，形成进一步加强整个装置在攀附过程中的稳定性，减少晃动。
61.此外，所述第二夹持部23也可与所述第一夹持部22的结构相似，即在所述第二夹持部23上同样设置至少四个滚轮座，其中四个所述滚轮座均分成两个分组，每个分组中的两个滚轮座处于主轴线的同一轴向位置，且两个滚轮座的轴线之间夹角为钝角；不同分组中分别对应的两个滚轮座沿主轴线间隔设置。由此能够在加强对攀爬杆件的夹持效果的同时，避免其重心的偏移。
62.其中，所述主动轮24和从动轮25为橡胶轮或表面覆盖有尼龙层。以此增大主动轮24、从动轮25与攀爬杆件之间的摩擦系数。
63.该实施例的使用方式为：
64.当需要进行攀爬作业时，将所述装置放置于攀爬杆件旁，使两个抱紧机构2的第一夹持部22和第二夹持部23相互靠近，并使其上的主动轮24和从动轮25贴合在攀爬杆件，以此使装置攀附在攀爬杆件上，在整个装置需要移动时，通过所述第三驱动装置驱动所述主
动轮24转动，进而带动整个装置在攀爬杆件上沿轴向移动。
65.当遇到攀爬杆件上的障碍物时，使与该障碍物相邻的抱紧机构2上的第一夹持部22和第二夹持部23相互远离，通过使其一或两个抱紧机构2与装置主体相对转动，使得该抱紧机构2远离攀爬杆件，之后，使另一抱紧机构2带动整个装置朝所述障碍物方向移动；当所述障碍物移动至两个抱紧机构2的间隔内时，将远离攀爬杆件的抱紧机构2通过转动复位，使其重新能够攀附在攀爬杆件上，其中，如果所述障碍物的宽度大于两个抱紧机构2的间隔，可以使电动推杆12的伸出，增加两个抱紧机构2的间隔直至大于所述障碍物的宽度；之后另一抱紧机构2远离攀爬杆件，通过此时重新攀附在攀爬杆件上的抱紧机构2带动整个装置继续移动，直至绕过该障碍物，最后使另一远离攀爬杆件的抱紧机构2复位，重新攀附在所述攀爬杆件上，进而完成一次越障作业。
66.此外，可以预见的是，通过两个抱紧机构2与装置基座1的转动配合，还能够将本装置应用于存在弯曲的杆件上进行移动。
67.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。