本發(fā)明涉及機器人設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種攀爬機器人。

背景技術(shù)：

機器人已被運用各種重要場合，機器人在高空作業(yè)物資運送、管道檢修、樹木防病蟲害、剪枝和環(huán)境監(jiān)測等都有實際應(yīng)用?，F(xiàn)有機器人包括軀干和控制器，軀干上設(shè)有翻轉(zhuǎn)臂，翻轉(zhuǎn)臂上設(shè)有旋轉(zhuǎn)臂，旋轉(zhuǎn)臂上設(shè)有夾緊卡爪，通過控制器控制軀干上的翻轉(zhuǎn)壁翻轉(zhuǎn)，同時也可以控制翻轉(zhuǎn)臂上的旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，再控制旋轉(zhuǎn)臂上的夾緊卡爪夾緊或者松開，從而控制機器人攀爬行進，當(dāng)機器人在攀爬柱狀物體，一般機器人都是按固定的軌跡線攀爬，當(dāng)機器人在攀爬過程中出現(xiàn)障礙物時，現(xiàn)有機器人無法繞過障礙物，導(dǎo)致機器人被障礙物擋住前行路線，比如電線桿上的路燈，而機器人需要爬至電線桿的上端作業(yè)，當(dāng)路燈正好在機器人的行進路線上，使得機器人被路燈給擋住，導(dǎo)致機器人無法繼續(xù)前行，降低機器人的工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決當(dāng)機器人在攀爬過程中出現(xiàn)障礙物時，現(xiàn)有機器人無法繞過障礙物，導(dǎo)致機器人被障礙物擋住前行路線的問題，現(xiàn)提供了一種攀爬機器人。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種攀爬機器人，包括軀干、傳動軸、電機和控制器，所述軀干的兩端均設(shè)置有卡爪組，所述卡爪組由兩個相對轉(zhuǎn)動設(shè)置在軀干上的卡爪組成，所述軀干上設(shè)有用于驅(qū)動兩個所述卡爪相對靠近或者遠離的動力機構(gòu)，兩個所述卡爪相對的一側(cè)面上均設(shè)有滾輪，所述滾輪設(shè)置在所述傳動軸上，所述滾輪的轉(zhuǎn)動中心軸線與卡爪的轉(zhuǎn)動中心軸線相互平行設(shè)置，所述卡爪上開設(shè)有滑槽，所述滑槽內(nèi)滑動設(shè)置有滑塊，所述傳動軸轉(zhuǎn)動設(shè)在所述滑塊上，所述電機設(shè)在所述滑塊上，所述電機通過聯(lián)軸器與傳動軸連接，并實現(xiàn)帶動傳動軸上的滾輪轉(zhuǎn)動，所述滑塊沿其滑動方向與所述滑槽之間設(shè)置有第一彈簧，所述傳動軸遠離電機的一端設(shè)有主動齒輪，所述滑塊上轉(zhuǎn)動設(shè)置有與所述主動齒輪相匹配的從動齒輪，所述從動齒輪與所述主動齒輪相互嚙合，所述主動齒輪與所述從動齒輪之間的傳動比小于1，所述從動齒輪上轉(zhuǎn)動設(shè)置有若干撥爪，所述撥爪的轉(zhuǎn)動中心軸線與所述從動齒輪的轉(zhuǎn)動中心軸線相互平行設(shè)置，所述從動齒輪與所述撥爪之間設(shè)有第二彈簧，所述滑塊上設(shè)有制動柱，所述制動柱與所述卡爪靠近第二彈簧的一側(cè)相互接觸，所述制動柱與所述從動齒輪同軸線，所述控制器用于控制動力機構(gòu)及電機的啟閉。

本發(fā)明通過控制器來控制動力機構(gòu)帶動軀干兩端的卡爪組夾持住攀爬物，當(dāng)需要轉(zhuǎn)動軀干時，此時軀干兩端的卡爪夾緊在攀爬物上，再控制電機帶動傳動軸轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)帶動卡爪上滾輪的轉(zhuǎn)動，滾輪帶動整個機器人在攀爬物上轉(zhuǎn)動，使得機器人避開前進方向上的障礙物，在電機運行過程中，撥爪在離心力的作用下與制動柱分離，當(dāng)電機停止工作時，在第二彈簧的作用下始終保持撥爪與制動柱接觸，通過撥爪與制動柱之間的摩擦力，使得傳動軸上的滾輪停止轉(zhuǎn)動，并對滾輪起到制動的作用，同時滑塊能夠在滑槽內(nèi)滑動，使得滾輪具有一端的浮動空間，能夠有效防止?jié)L輪被卡死，第一彈簧具有減振緩沖作用，再者由于主動齒輪與從動齒輪之間的傳動比小于1，使得從動齒輪的轉(zhuǎn)速大于主動齒輪的轉(zhuǎn)速，從而達到增大了從動齒輪上撥爪離心力的作用。

為了防止撥爪和從動齒輪之間的第二彈簧失效，進一步地，所述從動齒輪上設(shè)有用于限位撥爪的限位塊，所述限位塊與所述撥爪一一對應(yīng)，所述限位塊位于撥爪轉(zhuǎn)動中心軸線的一側(cè)。由于從動齒輪的轉(zhuǎn)速比較塊，所以撥爪的離心力比較大，使得撥爪和從動齒輪之間的第二彈簧會受到很大的拉力，長期會使得第二彈簧失效，導(dǎo)致在電機停止運行時撥爪制動失效，通過在從動齒輪上設(shè)置限位塊，有效的限制了撥爪的轉(zhuǎn)動幅度，使得第二彈簧受力不會過大，保證了第二彈簧工作穩(wěn)定可靠。

為了使得撥爪在電機工作時快速響應(yīng)，進一步地，所述撥爪上設(shè)有配重塊，所述配重塊位于遠離撥爪轉(zhuǎn)動中心點的一端，所述第二彈簧位于所述配重塊與撥爪轉(zhuǎn)動中心點之間。通過在撥爪遠離轉(zhuǎn)動中心點的一端設(shè)置配重塊，并且第二彈簧位于配重塊與撥爪轉(zhuǎn)動中心點之間，此結(jié)構(gòu)類似于杠桿原理，使得配重塊具有長的力臂，在電機運行時使得撥爪能夠快速得到從動齒輪的響應(yīng)。

為了便于控制攀爬機器人，進一步地，還包括控制器，所述控制器包括控制模塊和遙控模塊，所述控制模塊和遙控模塊信號連接，所述遙控模塊包括無線發(fā)射模塊和無線接收模塊，所述無線發(fā)射模塊和無線接收模塊信號連接，所述動力機構(gòu)及電機均與控制模塊信號連接。通過無線發(fā)生模塊發(fā)生出的信號，由無線接收模塊接受無線發(fā)生模塊發(fā)生出的信號，將接收到的信號傳遞至控制模塊，從而控制模塊控制動力機構(gòu)和電機，實現(xiàn)對攀爬機器人的控制。

為了更好的保證滾輪運行穩(wěn)定可靠，進一步地，所述卡爪上設(shè)有直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌與所述滑槽相互平行設(shè)置，所述電機上設(shè)有與所述直線導(dǎo)軌相匹配的導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽滑動設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌上。通過在卡爪上設(shè)置直線導(dǎo)軌，有效的限制了電機的位移方向，保證了滾輪運行穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明攀爬機器人在使用時，通過在卡爪上設(shè)置滾輪，并有電機帶動滾輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)攀爬機器人在攀爬物上的轉(zhuǎn)動，使得攀爬機器人能夠避開前進方向上的障礙物，同時撥爪與制動柱配合在電機停止運行時對滾輪起到制動作用，避免了當(dāng)機器人在攀爬過程中出現(xiàn)障礙物時，現(xiàn)有機器人無法繞過障礙物，導(dǎo)致機器人被障礙物擋住前行路線的問題。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明攀爬機器人的主視圖；

圖2是圖1中a-a剖視圖；

圖3是圖2中b的局部放大圖；

圖4是本發(fā)明攀爬機器人中撥爪與制動柱接觸時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明攀爬機器人中撥爪與制動柱分離時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、軀干，2、電機，3、卡爪，301、滑槽，4、滾輪，5、滑塊，6、第一彈簧，7、主動齒輪，8、從動齒輪，9、撥爪，10、第二彈簧，11、制動柱，12、限位塊，13、配重塊，14、控制器，15、直線導(dǎo)軌，16、傳動軸。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

實施例

如圖1-5所示，一種攀爬機器人，包括軀干1、傳動軸16、電機2和控制器14，所述軀干1的兩端均設(shè)置有卡爪組，所述卡爪組由兩個相對轉(zhuǎn)動設(shè)置在軀干1上的卡爪3組成，所述軀干1上設(shè)有用于驅(qū)動兩個所述卡爪3相對靠近或者遠離的動力機構(gòu)，兩個所述卡爪3相對的一側(cè)面上均設(shè)有滾輪4，所述滾輪4設(shè)置在所述傳動軸16上，卡爪3和傳動軸16之間通過平鍵固定連接，所述滾輪4的轉(zhuǎn)動中心軸線與卡爪3的轉(zhuǎn)動中心軸線相互平行設(shè)置，所述卡爪3上開設(shè)有滑槽301，所述滑槽301內(nèi)滑動設(shè)置有滑塊5，所述傳動軸16轉(zhuǎn)動設(shè)在所述滑塊5上，所述電機2設(shè)在所述滑塊5上，所述電機2通過聯(lián)軸器與傳動軸16連接，并實現(xiàn)帶動傳動軸16上的滾輪4轉(zhuǎn)動，所述滑塊5沿其滑動方向與所述滑槽301之間設(shè)置有第一彈簧6，所述傳動軸16遠離電機2的一端設(shè)有主動齒輪7，所述滑塊5上轉(zhuǎn)動設(shè)置有與所述主動齒輪7相匹配的從動齒輪8，所述從動齒輪8與所述主動齒輪7相互嚙合，所述主動齒輪7與所述從動齒輪8之間的傳動比小于1，所述從動齒輪8上轉(zhuǎn)動設(shè)置有若干撥爪9，撥爪9的一端是轉(zhuǎn)動設(shè)置在從動齒輪8上，撥爪9均勻設(shè)置在從動齒輪8上，所述撥爪9的轉(zhuǎn)動中心軸線與所述從動齒輪8的轉(zhuǎn)動中心軸線相互平行設(shè)置，所述從動齒輪8與所述撥爪9之間設(shè)有第二彈簧10，所述滑塊5上設(shè)有制動柱11，所述制動柱11與所述卡爪3靠近第二彈簧10的一側(cè)相互接觸，所述制動柱11與所述從動齒輪8同軸線，所述控制器14用于控制動力機構(gòu)及電機2的啟閉。軀干1的兩端還設(shè)置有翻轉(zhuǎn)臂，翻轉(zhuǎn)壁上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)臂，同時卡爪3是轉(zhuǎn)動設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂上，通過控制器14同樣可以控制翻轉(zhuǎn)臂圍繞軀干1轉(zhuǎn)動及旋轉(zhuǎn)臂在翻轉(zhuǎn)臂上旋轉(zhuǎn)運行，電機2為單向轉(zhuǎn)動，能夠使得撥爪9在離心力的作用下分離，也就是撥爪9與制動柱11不接觸，并且該動力機構(gòu)包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂上的電機2、絲桿和螺母，兩個相對設(shè)置的卡爪3上均設(shè)有腰型孔，兩個卡爪3的腰型孔交錯設(shè)置的，螺母是滑動設(shè)置在兩個卡爪3上的腰型孔內(nèi)，并且絲桿是轉(zhuǎn)動設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂上，螺母和絲桿螺紋連接，電機2與絲桿傳動連接，通過控制電機2實現(xiàn)螺母在絲桿上位移，從而使得螺母在卡爪3上的腰型孔內(nèi)滑動，帶動兩個卡爪3在旋轉(zhuǎn)臂上轉(zhuǎn)動并實現(xiàn)相對靠近或者遠離。

所述從動齒輪8上設(shè)有用于限位撥爪9的限位塊12，所述限位塊12與所述撥爪9一一對應(yīng)，所述限位塊12位于撥爪9轉(zhuǎn)動中心軸線的一側(cè)。

所述撥爪9上設(shè)有配重塊13，所述配重塊13位于遠離撥爪9轉(zhuǎn)動中心點的一端，所述第二彈簧10位于所述配重塊13與撥爪9轉(zhuǎn)動中心點之間。

所述控制器14包括控制模塊和遙控模塊，所述控制模塊和遙控模塊信號連接，所述遙控模塊包括無線發(fā)射模塊和無線接收模塊，所述無線發(fā)射模塊和無線接收模塊信號連接，所述動力機構(gòu)及電機2均與控制模塊信號連接。

所述卡爪3上設(shè)有直線導(dǎo)軌15，所述直線導(dǎo)軌15與所述滑槽301相互平行設(shè)置，所述電機2上設(shè)有與所述直線導(dǎo)軌15相匹配的導(dǎo)向槽，所述滑導(dǎo)向槽滑動設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌15上。

上述攀爬機器人在運用時，通過無線發(fā)生模塊發(fā)出信號，由無線接收模塊接受無線發(fā)生模塊發(fā)出的信號，無線接受模塊將接受到的信號發(fā)送至控制模塊，控制模塊控制動力機構(gòu)及電機2運行。同樣可以通過控制器14控制軀干1兩端的翻轉(zhuǎn)臂翻轉(zhuǎn)，使得卡爪3對準(zhǔn)所需夾緊的攀爬物(如圓柱形的電線桿等)，再控制旋轉(zhuǎn)臂上動力機構(gòu)，從而帶動卡爪3轉(zhuǎn)動并實夾緊攀爬物，同時滾輪4與攀爬物接觸，此時軀干1兩端的卡爪3是夾緊在攀爬物上，同時卡爪3上的滾輪4在滑槽301內(nèi)滑動，并擠壓滑槽301與滑塊5之間的第一彈簧6，電機2上的導(dǎo)向槽在卡爪3上直線導(dǎo)軌15上滑動，當(dāng)在攀爬機器人攀爬過程中前方遇到障礙物，此時通過控制器14控制電機2，實現(xiàn)電機2帶動傳動軸16轉(zhuǎn)動，從而使得滾輪4在攀爬物上轉(zhuǎn)動，并帶動軀干1及卡爪3向同一個方向轉(zhuǎn)動，同時傳動軸16另一端的主動齒輪7帶動從動齒輪8轉(zhuǎn)動，由于主動齒輪7與從動齒輪8之間的傳動比小于1，也就是主動齒輪7的轉(zhuǎn)速要小于從動齒輪8的轉(zhuǎn)速，對撥爪9起到增速的效果，使得撥爪9能夠在離心力的作用下快速分離，而限位塊12對撥爪9起到限位作用，防止撥爪9與從動齒輪8之間的第二彈簧10失效，同時撥爪9上設(shè)有配重塊13，并且第二彈簧10位于撥爪9轉(zhuǎn)動中心和配重塊13之間，類似于杠桿遠離，使得配重塊13具有長的力臂，當(dāng)電機2在啟動時，能夠通過配重塊13快速使得撥爪9與制動柱11的分離，當(dāng)攀爬機器人避開前進方向上的障礙物，再停止電機2，從而傳動軸16上的滾輪4隨著電機2停止轉(zhuǎn)動，使得撥爪9在配重塊13的作用下與制動柱11的外周面接觸，從而對從動齒輪8起到制動作用，并帶動主動齒輪7，使得傳動軸16上的滾輪4停止轉(zhuǎn)動，攀爬機器人也就停止轉(zhuǎn)動，然后再控制翻轉(zhuǎn)臂及卡爪3，使得攀爬機器人繼續(xù)前進。

上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。