爬索機器人的制作方法

專利名稱：爬索機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種爬索機器人，具體的說，就是涉及一種用于懸索橋和斜拉索橋纜 索表面PE損傷檢測的機器人。屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展，新的大型斜拉索、懸索橋得到廣泛的應(yīng)用。而纜索作為 該種橋梁的主要受力機構(gòu)，其好壞直接決定著橋梁的使用壽命。纜索表面的聚乙烯(PE)保 護層長期暴露在江、海面的空氣中，會出現(xiàn)不同程度的老化硬化等破壞。同時由于江海面上 風(fēng)大、雨急，纜索會在風(fēng)雨作用下產(chǎn)生風(fēng)雨震，因此現(xiàn)在在纜索表面PE層制作螺旋線或壓 花凹坑，或者二者結(jié)合使用來減少風(fēng)雨震對纜索及橋梁的損害，并得到普遍的應(yīng)用，這同時 也給纜索檢測帶來新的問題。隨著這些橋梁服役時間的延長，對拉索、懸索等的檢測需求也不斷增加，對其表面 保護層損傷的檢測尤為重要，及時發(fā)現(xiàn)并養(yǎng)護，更有利于保護索內(nèi)鋼絲，增加索體使用壽 命，維護大橋安全。一些科研機構(gòu)也做了相應(yīng)的研究，例如上海交通大學(xué)研制的機器人，專 利號99252056. 8，該機器人能較好的完成涂裝維護功能，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，比較笨重，且采用 電纜供電，受工作環(huán)境影響大，適合高空長索作業(yè)環(huán)境，且檢測效率很低。這些機器人能夠 部分的滿足檢測要求，但是檢測效率較低，對橋梁占用時間長，影響交通。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適合高空長索作業(yè)環(huán)境、索 體表面復(fù)雜、運行可靠的爬索機器人。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種爬索機器人，包括一主動小車和一從動小車，主 動小車和從動小車左右對稱布置，主動小車和從動小車都有兩個車輪，主動小車和從動小 車之間通過連接件相互連接，在從動小車上設(shè)置有一四連桿張緊機構(gòu)，該四連桿張緊機構(gòu) 包括有四連桿、一調(diào)節(jié)螺桿、一調(diào)節(jié)螺母和一調(diào)節(jié)彈簧，所述四連桿通過四連接件連接成一 個平行四邊形結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)螺桿螺紋連接在其中兩連接件上，并在該調(diào)節(jié)螺桿上設(shè)置有 一調(diào)節(jié)彈簧和一調(diào)節(jié)螺母，另兩連接件與所述從動小車的兩個車輪的車輪軸連接在一起； 在主動小車上設(shè)置有一爬升機構(gòu)，該爬升機構(gòu)包括一對直角配合的斜齒輪、直流電機和傳 動鏈條，直流電機由鋰電池供電，直流電機通過所述一對直角配合的斜齒輪與主動小車的 其中一車輪相連，該車輪與主動小車另一車輪之間通過傳動鏈條相連；所述主動小車和從 動小車的車輪上均設(shè)置有“V”字型凹槽。使用時，主動小車和從動小車沿索體圓周方向?qū)ΨQ分布，通過調(diào)整所述從動小車 上的四連桿張緊機構(gòu)的調(diào)節(jié)螺桿，帶動四連桿所連接的從動小車的兩車輪的開合，使兩臺 小車抱緊索體，并通過調(diào)節(jié)彈簧進行微調(diào)。同時該四連桿張緊機構(gòu)在兩臺小車爬行過程中， 遇到索體凹凸壓花，螺旋筋等障礙時，可以通過四連桿的開合，帶動兩車輪開合，實時的確 保兩小車與索體的抱緊。主動小車的爬升機構(gòu)能增加爬升動力。
本發(fā)明的有益效果是
實施本發(fā)明的爬索機器人，適合目前在用的光面索體、壓痕凹空索體、螺旋線索體等各 種索體表面，通用性好，同時速度可調(diào)，滿足上升檢測，并完成檢測工作后可控下降到地面。 采用充電電池供電，適合高空作業(yè)環(huán)境。該爬索機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，維修方便，運行安全、可靠。


圖1為本發(fā)明爬索機器人的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的四連桿張緊裝置示意圖。圖中附圖標(biāo)記
主動小車1、從動小車2、索體3、鋰電池4、直流電機5、傳動鏈條6、車輪7、連接板8、四 連桿張緊機構(gòu)9、影像存儲傳送裝置10、攝像裝置11、調(diào)節(jié)彈簧12、四連桿13、調(diào)節(jié)螺桿14。
具體實施例方式參見圖1，圖1為本發(fā)明爬索機器人的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖1可以看出，本發(fā)明爬索 機器人，包括一主動小車1和一從動小車2，主動小車1和從動小車2左右對稱布置，主動 小車1和從動小車2都有兩個車輪7，主動小車1和從動小車2之間通過連接件相互連接， 在從動小車2上設(shè)置有一四連桿張緊機構(gòu)9，該四連桿張緊機構(gòu)9結(jié)構(gòu)如圖2，包括有四連 桿13、一調(diào)節(jié)螺桿14、一調(diào)節(jié)螺母和一調(diào)節(jié)彈簧12，所述四連桿13通過四連接件連接成一 個平行四邊形結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)螺桿14螺紋連接在其中兩連接件上，并在該調(diào)節(jié)螺桿14上設(shè) 置有一調(diào)節(jié)彈簧12和一調(diào)節(jié)螺母，另兩連接件與所述從動小車2的兩個車輪7的車輪軸連 接在一起，使從動小車2的兩個車輪7與四連桿13 —起構(gòu)成一個平行四邊形。通過調(diào)節(jié)調(diào) 節(jié)螺桿14調(diào)節(jié)四連桿13的開、合，并帶動從動小車2的兩個車輪運動，實現(xiàn)與索體的夾緊， 該平行四邊形結(jié)構(gòu)同時可根據(jù)機器人所處狀態(tài)實時調(diào)節(jié)，實現(xiàn)機器人與索體抱緊；在主動 小車1上設(shè)置有一爬升機構(gòu)，該爬升機構(gòu)包括一對直角配合的斜齒輪、直流電機5和傳動鏈 條6，直流電機5由鋰電池4供電，直流電機5通過所述一對直角配合的斜齒輪與主動小車 1的其中一車輪相連，該車輪與主動小車1另一車輪之間通過傳動鏈條6相連。所述主動小車1和從動小車2的車輪7上均設(shè)置有“V”字型凹槽。其“V”型凹槽 開檔寬度及深度，在從動小車的四連桿張緊機構(gòu)的配合下，可平穩(wěn)越過3 5mm高的螺旋線 障礙及壓花凹坑短軸為5. Omm 8. Omm,長軸為7. Omm 10. Omm,深2. Omm 4. Omm,壓花凹 坑覆蓋率為3. 0% 8. 5%的壓花凹坑索體表面。所述連接四連桿13的連接件為固定在主動小車1和從動小車2上下兩端的四對 連接板以及連接所述四對連接板的四連接螺栓，連接板上依次開同規(guī)格的一排有間隔的通 孔，根據(jù)索直徑大小選擇合適的通孔通過螺栓將主動小車1和從動小車2固定在索體上，然 后通過四連桿張緊機構(gòu)微調(diào)從動小車，使兩臺小車夾緊在索體上。本發(fā)明還有所述從動小車2上裝有影像存儲傳送裝置10和攝像裝置11，所述爬索 機器人通過PLC智能操控，實現(xiàn)檢測速度根據(jù)檢測情況遙控調(diào)節(jié)，提高檢測效率。地面工作人員可以通過遙控裝置，控制直流電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)檢測與機器人的 回收等任務(wù)。
權(quán)利要求
一種爬索機器人，其特征在于所述機器人包括一主動小車(1)和一從動小車(2)，主動小車(1)和從動小車(2)左右對稱布置，主動小車(1)和從動小車(2)都有兩個車輪(7)，主動小車(1)和從動小車(2)之間通過連接件相互連接，在從動小車(2)上設(shè)置有一四連桿張緊機構(gòu)(9)，該四連桿張緊機構(gòu)(9)包括有四連桿(13)、一調(diào)節(jié)螺桿(14)、一調(diào)節(jié)螺母和一調(diào)節(jié)彈簧(12)，所述四連桿(13)通過四連接件連接成一個平行四邊形結(jié)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)螺桿(14)螺紋連接在其中兩連接件上，并在該調(diào)節(jié)螺桿(14)上設(shè)置有一調(diào)節(jié)彈簧(12)和一調(diào)節(jié)螺母，另兩連接件與所述從動小車(2)的兩個車輪(7)的車輪軸連接在一起；在主動小車(1)上設(shè)置有一爬升機構(gòu)，該爬升機構(gòu)包括一對直角配合的斜齒輪、直流電機(5)和傳動鏈條(6)，直流電機(5)由鋰電池(4)供電，直流電機(5)通過所述一對直角配合的斜齒輪與主動小車(1)的其中一車輪相連，該車輪與主動小車(1)另一車輪之間通過傳動鏈條(6)相連；所述主動小車(1)和從動小車(2)的車輪(7)上均設(shè)置有“V”字型凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爬索機器人，其特征在于所述連接四連桿13的連接件 為固定在主動小車(1)和從動小車(2)上下兩端的四對連接板以及連接所述四對連接板的 四連接螺栓，連接板上依次開同規(guī)格的一排有間隔的通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種爬索機器人，其特征在于所述從動小車(2)上裝 有影像存儲傳送裝置(10)和攝像裝置(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種爬索機器人，用于懸索橋和斜拉索橋纜索表面PE損傷檢測。包括一主動小車(1)和一從動小車(2)，主動小車(1)和從動小車(2)左右對稱布置，主動小車(1)和從動小車(2)都有兩個車輪(7)，主動小車(1)和從動小車(2)之間通過連接件相互連接，在從動小車(2)上設(shè)置有一四連桿張緊機構(gòu)(9)，該四連桿張緊機構(gòu)(9)包括有四連桿(13)、一調(diào)節(jié)螺桿(14)、一調(diào)節(jié)螺母和一調(diào)節(jié)彈簧(12)，在主動小車(1)上設(shè)置有一爬升機構(gòu)，該爬升機構(gòu)包括一對直角配合的斜齒輪、直流電機(5)和傳動鏈條(6)；所述主動小車(1)和從動小車(2)的車輪(7)上均設(shè)置有“V”字型凹槽。本發(fā)明適合目前在用的各種索體表面，通用性好，采用充電電池供電，適合高空作業(yè)環(huán)境。該爬索機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，維修方便，運行安全、可靠。
文檔編號E01D19/10GK101994290SQ201010529828
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者劉化利, 吳建軍, 孫文, 張東, 張文棟, 徐亞莉, 畢曉楠, 胡志剛, 蔡磊, 趙敏 申請人:江蘇法爾勝材料分析測試有限公司