氣動(dòng)爬桿機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用本實(shí)用新型涉及一種新型氣動(dòng)爬桿機(jī)器人，屬于機(jī)械電子工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]路燈的清潔與保養(yǎng)是確保路燈良好照明，提高照明效率的主要手段。目前，路燈的清潔工作主要是通過大型升降設(shè)備將工作人員送到高空，由人工作業(yè)完成。該作業(yè)模式特點(diǎn)為:屬于高空作業(yè)，具有較高的危險(xiǎn)性；工作量大，設(shè)備成本高，作業(yè)效率低；作業(yè)時(shí)占用道路空間大，影響交通的通暢性；設(shè)備由機(jī)車牽引，雪天路面打滑情況下的清潔工作危險(xiǎn)性高。本實(shí)用新型基于路燈清潔工作的需求，設(shè)計(jì)了一種體積小、重量輕、便于攜帶，可自動(dòng)爬桿的機(jī)器人。進(jìn)而為路燈清潔工作提供基礎(chǔ)條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型克服現(xiàn)有爬桿機(jī)器人的不足，提供一種氣動(dòng)爬桿機(jī)器人方案。
[0004]機(jī)器人主要模仿人爬樹的動(dòng)作設(shè)計(jì)而成，其關(guān)鍵動(dòng)作是以兩只氣爪代替人的手腳輪流抓緊桿體，以曲柄連桿機(jī)構(gòu)代替人的軀干產(chǎn)生伸縮動(dòng)作。以氣爪、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)動(dòng)作。
[0005]機(jī)器人采用氣動(dòng)和電動(dòng)結(jié)合的驅(qū)動(dòng)方式，主要以高壓空氣進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。機(jī)器人由氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成。機(jī)器人上部主要為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，下部主要為氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，中間部分為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相連。氣動(dòng)機(jī)構(gòu)由微型氣栗(6)、電磁單向閥(3、5)、二位二通電磁換向閥(4、8)、氣爪(2、20)組成，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由下部盤型零件(11)、中間盤型零件(12)、鏈條(13)、鏈輪電機(jī)軸(14)、鏈輪(15)、上部盤型零件(16 )、鏈輪電機(jī)(17 )、鏈輪電機(jī)連接件(18)、鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件(19 )組成，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)由曲柄電機(jī)(7)、主動(dòng)軸(9)、從動(dòng)軸(10)、氣爪(2、20)組成?？梢栽诼窡魲U上進(jìn)行攀爬、停留及旋轉(zhuǎn)；機(jī)器人配以不同形狀、大小的氣爪，以適應(yīng)路燈桿形狀及粗細(xì)的變化。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0007]采用氣爪替代了同類機(jī)構(gòu)中的舵機(jī)，提高了攀爬的可靠性，并可適應(yīng)路燈桿直徑的變化。通過鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在路燈桿上回轉(zhuǎn)及定位。機(jī)器人整體可在路燈桿上自由攀爬及停留。整機(jī)可采用無線遙控操作。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的軸測圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型的主視圖。
[0010]圖3為本實(shí)用新型的俯視圖。
[0011]圖4為本實(shí)用新型的鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件(19)的主視圖。
[0012]圖5為本實(shí)用新型的鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件(19)的俯視圖。
[0013]圖6為本實(shí)用新型的中間盤型零件(12)的主視圖。
[0014]圖1為本實(shí)用新型的中間盤型零件(12)的左剖視圖。
[0015]圖8為本實(shí)用新型的上部盤型零件(16)的俯視圖。
[0016]圖9為本實(shí)用新型的上部盤型零件(16)的左剖視圖。
[0017]圖10為本實(shí)用新型的下部盤型零件(11)的俯視圖。
[0018]圖11為本實(shí)用新型的下部盤型零件(11)的左剖視圖。
[0019]圖中:1.電線桿,2.下部氣爪，3.下部氣爪電磁單向閥，4.下部氣爪二位二通電磁閥，5.上部氣爪電磁單向閥，6.微型氣栗，7.曲柄電機(jī)，8.上部氣爪二位二通電磁閥，9.主動(dòng)軸，10.從動(dòng)軸，11.下部盤型零件，12.中間盤型零件，13.鏈條，14.鏈輪電機(jī)軸，15.鏈輪，16.上部盤型零件，17.鏈輪電機(jī)，18.鏈輪電機(jī)連接件，19.鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件，20.上部氣爪。
具體實(shí)施方案
[0020]機(jī)器人由氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成。機(jī)器人上部主要為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，下部主要為氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，中間部分為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相連。氣動(dòng)由微型氣栗(6)、電磁單向閥(3、5)、二位二通電磁換向閥(4、8)、氣爪(2、20)組成，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由下部盤型零件(11)、中間盤型零件(12)、鏈條(13)、鏈輪電機(jī)軸(14)、鏈輪(15)、上部盤型零件(16)、鏈輪電機(jī)(17)、鏈輪電機(jī)連接件(18)、鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件
(19)組成，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)由鏈輪電機(jī)(17)、主動(dòng)軸(9)、從動(dòng)軸(10)、氣爪(2、20)組成(如圖1、2、3)。
[0021 ] 下部盤型零件(11 )、中間盤型零件(12)、上部盤型零件(16)通過螺釘聯(lián)接；下部盤型零件和上部盤型零件開槽(如圖8、9、10、11)，鏈輪電機(jī)軸(14)和鏈輪(15)為過盈配合，鏈輪電機(jī)軸(14 )和鏈輪電機(jī)(17 )連接，通過鏈輪電機(jī)(17 )的驅(qū)動(dòng)，鏈輪電機(jī)軸(14 )和鏈輪(15)可在下部盤型零件(11)和上部盤型零件(16)的槽中移動(dòng)；鏈條(13)通過過盈配合和中間盤型零件(12)聯(lián)接；當(dāng)鏈輪電機(jī)(17)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就可以帶動(dòng)下部盤型零件(11)、中間盤型零件(12)、上部盤型零件(16)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)器人圍繞電線桿轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)器人圍繞電線桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，為了保證下部盤型零件(11)、中間盤型零件(12)、上部盤型零件(16)圓心圍繞電線桿轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件(19)的圓柱在上部盤型零件(16)的槽中運(yùn)動(dòng)(如圖4、5)。
[0022]上部氣爪(20)安裝在鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件(19)的下部，鏈輪電機(jī)連接件(18)安裝在鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件(19 )的上部，鏈輪電機(jī)(17 )安裝在鏈輪電機(jī)連接件(18 )上；當(dāng)圍繞電線桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件(19)承受氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的重量(如圖1、2、3)。
[0023]為了節(jié)省空間，下部氣爪(2)、微型氣栗(6)安裝在氣動(dòng)機(jī)構(gòu)底板的下部，下部氣爪電磁單向閥(3 )、下部氣爪二位二通電磁閥(4)、上部氣爪電磁單向閥(5 )、上部氣爪二位二通電磁閥(8)、曲柄電機(jī)(7)安裝在氣動(dòng)機(jī)構(gòu)底板的上部，并且前后對稱布置(如圖1、2、3)0
[0024]曲柄電機(jī)(7)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)軸(9)帶動(dòng)從動(dòng)軸(10)擺動(dòng)。上部氣爪(20)由上部氣爪二位二通電磁閥(8)控制上部氣爪(20)的抓緊和松開，由單片機(jī)控制上部氣爪二位二通電磁閥(8);下部氣爪(2)由上部氣爪二位二通電磁閥(8)控制下部氣爪(2)的抓緊和松開，由單片機(jī)控制上部氣爪二位二通電磁閥(8)。
[0025]盤形零件兩端各裝有一個(gè)限位開關(guān)，鏈輪電機(jī)(17)到達(dá)上部盤型零件(16)邊緣時(shí)，限位開關(guān)觸動(dòng)，鏈輪電機(jī)(17 )停止轉(zhuǎn)動(dòng)。原地回轉(zhuǎn)完成。
[0026]以上所述為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例，我們還可對其機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些變換，以應(yīng)用于其它需要爬桿作業(yè)的場所。只要其機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想同本實(shí)用新型所敘述的一致，均應(yīng)視為本實(shí)用新型所包括的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.機(jī)器人由氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成，機(jī)器人上部主要為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，下部主要為氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，中間部分為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相連；其特征是，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)由微型氣栗(6)、電磁單向閥(3、5)、二位二通電磁換向閥(4、8)、氣爪(2、20)組成，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由下部盤型零件(11)、中間盤型零件(12)、鏈條(13)、鏈輪電機(jī)軸(14)、鏈輪(15)、上部盤型零件(16)、鏈輪電機(jī)(17)、鏈輪電機(jī)連接件(18)、鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件(19 )組成，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)由曲柄電機(jī)(7 )、主動(dòng)軸(9 )、從動(dòng)軸(10 )、氣爪(2、20 )組成；下部盤型零件(11)、中間盤型零件(12)、上部盤型零件(16)通過螺釘聯(lián)接；下部盤型零件和三號盤型零件開槽，鏈輪電機(jī)軸(14)和鏈輪(15)為過盈配合，鏈輪電機(jī)軸(14)和鏈輪電機(jī)(17)連接，通過鏈輪電機(jī)(17)的驅(qū)動(dòng)，鏈輪電機(jī)軸(14)和鏈輪(15)可在下部盤型零件(11)和上部盤型零件(16)的槽中移動(dòng)；圍繞電線桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，為了保證下部盤型零件(11)、中間盤形零件(12)、上部盤形零件(16 )圓心圍繞電線桿轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)連接件(19)的圓柱在上部盤型零件(16)的槽中運(yùn)動(dòng)；鏈條(13)通過過盈配合和中間盤形零件(12)聯(lián)接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可在路燈桿上自由攀爬、停留、轉(zhuǎn)向及定位功能的機(jī)器人。機(jī)器人整體由氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成，其上部主要為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，下部主要為氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，中間部分為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)機(jī)構(gòu)通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相連。采用鏈輪-鏈條機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在路燈桿上回轉(zhuǎn)。機(jī)器人除實(shí)現(xiàn)主體功能外，還具有體積小、重量輕、便于攜帶等特點(diǎn)。
【IPC分類】A63B27/00
【公開號】CN204840828
【申請?zhí)枴緾N201520345679
【發(fā)明人】田增寶, 張仕海, 張建步, 馮海林, 田鵬, 張德新
【申請人】張建步, 田增寶
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年5月26日