專利名稱：機(jī)器人爬梯裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人爬梯子裝置，具體地說是以壓縮空氣作為動(dòng)力，以單片機(jī)電控系統(tǒng)控制電磁閥使氣缸有效工作，結(jié)合機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)沿梯子直上直下爬動(dòng)的一種裝置。
背景技術(shù)：
機(jī)器人爬梯裝置，主要用作消防機(jī)器人，旨在作為特種消防設(shè)備代替消防隊(duì)員接近火場(chǎng)實(shí)施有效的滅火救援和火場(chǎng)偵察。它的應(yīng)用將提高消防部隊(duì)撲滅特大惡性火災(zāi)的實(shí)戰(zhàn)能力，所以得到了比較廣泛的利用。但現(xiàn)在的消防機(jī)器人是以履帶式或輪式的地面作業(yè)消防機(jī)器人為主，在高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)難以進(jìn)行有效的滅火作業(yè)。而現(xiàn)代城市中高層建筑越來越多。當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，都是消防員親臨現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行高空消防作業(yè)，在高空、高溫和濃煙等一系列惡劣的環(huán)境下，消防員很難進(jìn)行有效的消防作業(yè)。如果把這樣的工作交給機(jī)器人來完成，情景就會(huì)有很大的改觀。于是機(jī)器人爬梯子消防裝置便應(yīng)運(yùn)而生了。這種爬梯子消防機(jī)器人可在高空、高溫和濃煙等一系列惡劣的環(huán)境下有效地實(shí)施消防工作，對(duì)減少國(guó)家財(cái)產(chǎn)損失和滅火救援人員的傷亡將產(chǎn)生重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述技術(shù)中的不足，提供了 - 種用簡(jiǎn)單原理使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的爬梯子動(dòng)作，并在高空有效作業(yè)，完成消防任務(wù)的機(jī)器人爬梯裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
利用壓縮空氣作為動(dòng)力源，釆用單片機(jī)和電磁閥來控制和切換氣源，驅(qū)動(dòng)單出桿雙作用氣缸，使機(jī)器人爬梯裝置實(shí)現(xiàn)沿梯子直上直下爬動(dòng)的動(dòng)作，完成高空消防任務(wù)。
機(jī)器人爬梯裝置由機(jī)器人、梯子、空氣壓縮氣泵組成。機(jī)器人系統(tǒng)最重要的部分就是機(jī)器人機(jī)身，其特征在于機(jī)器人機(jī)身由4個(gè)電磁換向閥、2個(gè)矩形雙活塞桿雙作用氣缸、1個(gè)單活塞雙作用氣缸、機(jī)身架、定軸轉(zhuǎn)鉤、動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤、聯(lián)桿裝置、磁鐵吸附裝置、導(dǎo)向輪裝置、單片機(jī)控制電路和接觸開關(guān)及其他輔助機(jī)械零件裝配而成。具體裝配關(guān)系如下在機(jī)身架正面中間位置用兩個(gè)螺釘將長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸縱向固定，氣缸活塞伸出口向前；用兩個(gè)螺釘將短矩形雙活塞桿雙作用氣缸固定在長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸上面，氣缸活塞伸出口向后；將四個(gè)二位五通電磁換向閥各用兩個(gè)螺釘分別對(duì)稱固定在氣缸兩
邊的機(jī)身上， 一邊兩個(gè)，同側(cè)換向閥前后放置；在機(jī)身后兩側(cè)分別安裝一個(gè)磁鐵吸附裝置并用螺釘固定好；機(jī)身兩側(cè)前后左右分別安裝導(dǎo)輪軸架、導(dǎo)輪軸、導(dǎo)輪，用螺釘固定，導(dǎo)輪與導(dǎo)輪軸間隙配合，使導(dǎo)輪能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)；長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸的活塞擋板上安裝前推架和單活塞雙作用氣缸架，在活塞擋板前部安裝開關(guān)架，在活塞擋板兩側(cè)用螺釘軸連接動(dòng)軸轉(zhuǎn)構(gòu)，螺釘軸與動(dòng)軸轉(zhuǎn)構(gòu)間隙配合，螺釘用兩個(gè)螺母旋緊，兩螺母自鎖，螺釘頭與螺母之間留一定距離，使動(dòng)軸轉(zhuǎn)構(gòu)能繞螺釘軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)；將單活塞雙作用氣缸裝入氣缸架，用螺釘固定，將拉桿接頭接氣缸一端用螺母固定，另一端與氣缸拉桿用螺釘軸連接，拉桿另一端與動(dòng)軸轉(zhuǎn)構(gòu)中部用螺釘軸連接，螺釘軸連接處均為間隙配合且用兩螺母自鎖，確保螺釘軸處可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；在機(jī)身背面，將定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿放入拉桿架內(nèi)，并將拉桿架用螺釘固定在機(jī)身背面，同時(shí)應(yīng)使拉桿可沿拉桿架方向運(yùn)動(dòng)，將后推架拉桿一端用螺釘緊固在后推架上，另一端與定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿一端通過公母扣連接，在定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿另一端通過豎拉桿將定軸轉(zhuǎn)鉤與其連接起來，三者之間均用螺釘軸連接，把定軸轉(zhuǎn)鉤安裝在定軸轉(zhuǎn)鉤軸架上，并將定軸轉(zhuǎn)鉤軸架用螺釘緊固在機(jī)身前部，后推架、后推架拉桿、定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿、豎拉桿、定軸轉(zhuǎn)鉤共同構(gòu)成了保持聯(lián)桿機(jī)構(gòu)，來完成固定轉(zhuǎn)鉤的轉(zhuǎn)動(dòng)；接好壓縮空氣泵、氣缸、氣管之間的氣管，確保氣路的暢通和密封；將單片機(jī)集成電路板固定在機(jī)身上，接好各個(gè)開關(guān)并將開關(guān)固定到指定的位置，確保電路控制部分可以正常工作；最后安裝其他輔助零件，完成機(jī)器人的裝配。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述優(yōu)點(diǎn)機(jī)器人由氣動(dòng)系統(tǒng)、保持機(jī)構(gòu)、
升降機(jī)構(gòu)、聯(lián)桿機(jī)構(gòu)、磁鐵吸附裝置、導(dǎo)向輪裝置、單片機(jī)控制電路有機(jī)結(jié)合
而成，該設(shè)計(jì)體現(xiàn)了用簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)原理來完成復(fù)雜動(dòng)作的理念；設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定可靠，模塊集成度高，控制方便靈活，安全性好；利用氣壓的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自鎖，與其他驅(qū)動(dòng)方式比較，氣動(dòng)還具有成本低廉、工作效率高、清潔無污染等優(yōu)點(diǎn)。與普通消防機(jī)器人相比較，本發(fā)明的爬梯子消防機(jī)器人能 夠借助伸縮保持機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)從梯子上爬到一定高度對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行有效的滅火 作業(yè)，彌補(bǔ)了以往消防機(jī)器人只能在地面工作的不足。


本發(fā)明共有六幅附圖，其中
圖1是本發(fā)明的俯視圖2是本發(fā)明的仰視圖3是本發(fā)明的右視圖4是本發(fā)明的軸測(cè)圖5是本發(fā)明的升降機(jī)構(gòu)軸測(cè)圖6是本發(fā)明的保持機(jī)構(gòu)軸測(cè)圖。
圖中1.長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸，2. 二位五通電磁換向閥I， 3.磁 鐵吸附裝置，4.后推架，5.導(dǎo)向輪，6.調(diào)速閥，7.短矩形雙活塞桿雙作用氣 缸，8.機(jī)身架，9.定軸轉(zhuǎn)鉤軸架，10.定軸轉(zhuǎn)鉤，11.單活塞單作用氣缸，12.開 關(guān)架，13.動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤，14.后推架拉桿，15.定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿，16.拉桿架，17.前 推架，18.豎拉桿，19.氣缸拉桿，20.拉桿接頭，21.通氣管接頭，22.消音器， 23.磁鐵架，24.圓柱磁鐵，25.后輪，26.梯子，27.電磁閥H， 28.電磁閥111， 29.電磁閥IV。
具體實(shí)施例方式
如圖1.2.3.4.5.6所示的一種機(jī)器人爬梯裝置其結(jié)構(gòu)是將長(zhǎng)、短2個(gè)矩形雙活 塞桿雙作用氣缸1用螺釘緊固在機(jī)身架8的中間位置并使兩活塞口方向相反， 將4個(gè)電磁換向閥I2、 1127、 11128、 IV29對(duì)稱安裝在氣缸兩側(cè)的機(jī)身架上，接 好壓縮空氣泵、氣缸、電磁閥之間的氣管，確保氣路的暢通和密封，形成完整
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用螺釘固定，導(dǎo)向輪5與導(dǎo)輪軸間隙配合，使導(dǎo)輪能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，形成導(dǎo)輪機(jī) 構(gòu)；長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸1的活塞擋板上安裝前推架17和單活塞雙作用 氣缸架，在活塞擋板兩側(cè)用螺釘軸連接動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤13，螺釘軸與動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤13間隙 配合，螺釘用兩個(gè)螺母旋緊，兩螺母自鎖，螺釘頭與螺母之間留一定距離，使 動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤13能繞螺釘軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)；將單活塞雙作用氣缸11裝入所述氣缸架，
6用螺釘固定，將拉桿接頭20的接氣缸活塞一端用螺母固定，另一端與動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤
拉桿用螺釘軸連接，拉桿另一端與動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤13中部用螺釘軸連接，所述長(zhǎng)矩形 雙活塞雙作用氣缸l、單活塞雙作用氣缸ll、動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤13、動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤拉桿19、 拉桿接頭20共同構(gòu)成升降機(jī)構(gòu)；在機(jī)身架8背面，將定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿15放入拉 桿架16內(nèi)，并將拉桿架16用螺釘固定在機(jī)身背面，同時(shí)應(yīng)使拉桿15可沿拉桿 架16方向運(yùn)動(dòng)，將后推架拉桿14 一端用螺釘緊固在后推架4上，另一端與定 軸轉(zhuǎn)鉤拉桿15 —端通過公母扣連接，在定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿15另一端通過豎拉桿18 將定軸轉(zhuǎn)鉤10與其連接起來，三者之間均用螺釘軸連接，把定軸轉(zhuǎn)鉤10安裝 在定軸轉(zhuǎn)鉤軸架9上，并將定軸轉(zhuǎn)鉤軸架9用螺釘緊固在機(jī)身架8前部，后推 架4、后推架拉桿14、定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿15、豎拉桿16、定軸轉(zhuǎn)鉤10共同構(gòu)成了 保持聯(lián)桿機(jī)構(gòu)，來完成定軸轉(zhuǎn)鉤的轉(zhuǎn)動(dòng)；磁鐵吸附裝置3由圓柱磁鐵24、后輪 25、磁鐵架23用螺釘連接組成，安裝在機(jī)身尾部?jī)蓚?cè)；將單片機(jī)集成電路板固 定在機(jī)身上，接好各個(gè)開關(guān)并將開關(guān)固定到指定的位置，確保電路控制部分可 以正常工作，構(gòu)成單片機(jī)電路控制系統(tǒng)；最后安裝其他一些輔助零件，形成整 個(gè)機(jī)器人機(jī)身。
所述的氣動(dòng)系統(tǒng)由空氣壓縮泵、二位五通電磁換向閥、氣缸、氣管組成， 空氣壓縮泵、二位五通電磁換向閥和氣缸之間用氣管、通氣管接頭連接，形成 密封順暢的驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)回路，使氣源與氣缸接通，從而控制氣缸工作；所述的單 片機(jī)電路控制系統(tǒng)由單片機(jī)、集成電路板、外圍電路及控制開關(guān)用導(dǎo)線連接組 成，并將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制程序嵌入單片機(jī)，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中通過各個(gè)開關(guān)產(chǎn) 生輸入信號(hào)，輸入信號(hào)通過單片機(jī)處理，發(fā)出輸出信號(hào)經(jīng)電磁換向閥控制三個(gè) 氣缸有序工作；所述保持機(jī)構(gòu)由短矩形雙活塞桿雙作用氣缸7、后推架4、后推 架拉桿14、定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿15、定軸轉(zhuǎn)鉤軸架9、定軸轉(zhuǎn)鉤IO、豎拉桿18構(gòu)成， 氣缸活塞的伸縮帶動(dòng)后推架4、后推架拉桿14、定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿15前后運(yùn)動(dòng)，定 軸轉(zhuǎn)鉤拉桿15前后運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)豎拉桿18運(yùn)動(dòng)并使定軸轉(zhuǎn)鉤10繞定軸架9完成抬 起和落下運(yùn)動(dòng)，使機(jī)器人保持停歇狀態(tài)；所述的升降機(jī)構(gòu)由長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙 作用氣缸1、單活塞單作用氣缸11、前推架17、拉桿接頭20、動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤拉桿19、 動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤13構(gòu)成。單活塞單作用氣缸11伸出，通過拉桿接頭20、動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤拉 桿19帶動(dòng)動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤13繞前推架17上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使鉤抬起并脫離梯子橫梁；氣缸l伸出帶動(dòng)前推架上的零件向前運(yùn)動(dòng)；單活塞單作用氣缸ll伸出，通過拉桿
接頭20、動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤拉桿19帶動(dòng)動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤13繞前推架17上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使鉤落下 并鉤住梯子橫梁；氣缸1收縮帶動(dòng)機(jī)身整體向前運(yùn)動(dòng)；完成向上爬梯子動(dòng)作， 向下爬梯子同理，因此實(shí)現(xiàn)升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。所述的磁鐵吸附裝置3由圓柱磁 鐵24、后輪25、磁鐵架23用螺釘連接組成，安裝在機(jī)身尾部?jī)蓚?cè)；當(dāng)轉(zhuǎn)鉤鉤 在梯子橫梁上，氣缸通氣帶動(dòng)機(jī)身向上或向下爬動(dòng)時(shí)鉤子與梯子橫梁接觸點(diǎn)處 對(duì)兩個(gè)前導(dǎo)向輪5輪軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使機(jī)身尾部翹起并脫離梯子26，安裝磁鐵吸 附裝置3后，機(jī)身8尾部與梯子產(chǎn)生磁力，此力對(duì)前導(dǎo)向輪輪軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，與 前轉(zhuǎn)矩相抵消，使機(jī)器人平穩(wěn)在梯子上爬動(dòng)；所述導(dǎo)向輪裝置由導(dǎo)向輪5、導(dǎo)向 輪架、導(dǎo)向輪軸組成，通過螺釘固定在機(jī)身背面四角，導(dǎo)向輪設(shè)計(jì)成T字圓臺(tái) 形，使機(jī)身即能沿梯子上下運(yùn)動(dòng)又能阻止機(jī)身沿左右方向移動(dòng)，爬升時(shí)一個(gè)周 期的動(dòng)作可分解為
l.向上爬梯子動(dòng)作
(1) 將機(jī)器人爬梯裝置放在梯子下方；長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸呈伸出
狀態(tài)，單活塞單作用氣缸呈收縮狀態(tài)，短矩形雙活塞桿雙作用氣缸伸出，保持
聯(lián)桿機(jī)構(gòu)保持機(jī)器人鉤住梯子橫梁，此為機(jī)器人初始狀態(tài)；啟動(dòng)空氣壓縮泵， 接通氣源，氣動(dòng)系統(tǒng)工作，此時(shí)正向通氣氣缸活塞伸出，反向通氣氣缸活塞收 縮；
(2) 單片機(jī)控制系統(tǒng)控制電磁閥III使短矩形雙活塞桿雙作用氣缸反向接通 氣源，其活塞收縮，控制保持與聯(lián)桿系統(tǒng)的定軸轉(zhuǎn)鉤抬起；
(3) 控制電磁閥II使長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸反向接通氣源，其活塞收 縮帶動(dòng)機(jī)身向上運(yùn)動(dòng)；
(4) 控制電磁閥ni換向使短矩形雙活塞桿雙作用氣缸正向接通氣源，其活
塞伸出使保持與聯(lián)桿系統(tǒng)的定軸轉(zhuǎn)鉤落下，鉤住橫梁，機(jī)身整體停留在爬動(dòng)到 的位置；
(5) 控制電磁閥IV使單活塞單作用氣缸正向接通氣源，活塞伸出，帶動(dòng)動(dòng) 軸轉(zhuǎn)鉤抬起；
(6) 控制電磁閥II換向使長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸正向接通氣源，其活 塞伸出，帶動(dòng)動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤向上運(yùn)動(dòng)；
8(7) 控制電磁閥IV換向使單活塞單作用氣缸反向接通氣源，活塞收縮，帶
動(dòng)動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤落下并鉤住橫梁；
(8) 重復(fù)第2步動(dòng)作，完成向上爬梯子動(dòng)作。
2.向下爬梯子動(dòng)作
(1) 機(jī)器人在梯子頂部，單活塞單作用氣缸、長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸 呈收縮狀態(tài)，短矩形雙活塞桿雙作用氣缸呈伸出狀態(tài)，使保持與聯(lián)桿機(jī)構(gòu)保持
機(jī)器人鉤住梯子橫梁；
(2) 單片機(jī)控制系統(tǒng)控制電磁閥III使短矩形雙活塞桿雙作用氣缸反向接通 氣源，其活塞收縮，控制保持與聯(lián)桿機(jī)構(gòu)的定軸轉(zhuǎn)鉤抬起；
(3) 控制電磁閥II使長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸正向接通氣源，其活塞伸 出，由于重力作用，帶動(dòng)機(jī)身向下運(yùn)動(dòng)；
(4) 控制電磁閥III換向，使短矩形雙活塞桿雙作用氣缸正向接通氣源，其 活塞伸出，使保持與聯(lián)桿機(jī)構(gòu)的定軸轉(zhuǎn)鉤落下，鉤住橫梁，機(jī)身整體停留在爬 動(dòng)到的位置；
(5) 控制電磁閥IV使單活塞單作用氣缸正向接通氣源，活塞伸出，帶動(dòng)動(dòng) 軸轉(zhuǎn)鉤抬起；
(6) 控制電磁閥II換向，使長(zhǎng)矩形雙活塞桿雙作用氣缸反向接通氣源，其 活塞收縮，帶動(dòng)動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤向下運(yùn)動(dòng)；
(7) 控制電磁閥IV換向，使單活塞單作用氣缸反向接通氣源，活塞收縮， 帶動(dòng)動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤落下并鉤住橫梁；
(8) 重復(fù)第2步動(dòng)作，完成向下爬梯子動(dòng)作。
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權(quán)利要求
1、一種機(jī)器人爬梯裝置，包括機(jī)身架(8)，其正面裝置兩位五通電磁換向閥I(2)、II(27)、III(28)、IV(29)、電控裝置和磁鐵吸附裝置，所述電控裝置由內(nèi)嵌操作程序的單片機(jī)構(gòu)成，其背面裝有導(dǎo)向輪裝置(5)，所述的電控裝置與所述的電磁換向閥I、II、III、IV保持電連接，其特征在于機(jī)身架的中央裝有長(zhǎng)矩形雙活塞雙作用氣缸(1)，在其上部裝有短矩形雙活塞雙作用氣缸(7)，所述長(zhǎng)矩形氣缸(1)的活塞出口與短矩形氣缸(7)的活塞出口方向相反，但與所述電磁閥及壓縮空氣泵有氣路連接，其中所述的長(zhǎng)矩形氣缸(1)與單活塞單作用氣缸(11)、開關(guān)架(12)、動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤(13)、前推架(17)、氣缸拉桿(19)和拉桿接頭(20)共同構(gòu)成了升降機(jī)構(gòu)；所述的短矩形氣缸(7)、機(jī)身架(8)、定軸轉(zhuǎn)鉤軸架(9)、定軸轉(zhuǎn)鉤(10)、后推架拉桿(14)、定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿(15)、拉桿架(16)和豎拉桿(18)共同構(gòu)成了保持與連桿機(jī)構(gòu)，在該機(jī)構(gòu)中，短矩形氣缸(7)的活塞桿連接后推架(4)、后推架(4)與后推架拉桿(14)連接，其另一端與定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿(15)公母扣連接；所述轉(zhuǎn)鉤拉桿(15)通過固定于機(jī)身架上的拉桿架(16)與豎拉桿(18)活動(dòng)連接，豎拉桿(18)則與定軸轉(zhuǎn)鉤(10)鉸接；在所述保持與連桿機(jī)構(gòu)中，長(zhǎng)矩形氣缸(1)的活塞桿與前推架(17)固定連接，前推架(17)上有氣缸架，用于固定單作用氣缸(11)，該氣缸的活塞桿連接拉桿接頭(20)，拉桿接頭的另一端與氣缸拉桿(19)螺釘軸連接，其另一端則與動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤(13)的中部螺釘軸連接；在電控裝置的控制下，分別由電磁控制閥I、II、III、IV驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)矩形雙活塞雙作用氣缸(1)、短矩形雙活塞雙作用氣缸(7)、單活塞單作用氣缸(11)依程序動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)定軸轉(zhuǎn)鉤(10)繞定軸架(9)的抬起與落下運(yùn)動(dòng)，使機(jī)器人保持停歇狀態(tài)和/或?qū)崿F(xiàn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤(13)繞前推架(17)上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使鉤子落下并鉤住梯子(26)的橫梁，進(jìn)而使長(zhǎng)矩形氣缸(1)收縮，帶動(dòng)機(jī)身整體向前運(yùn)動(dòng)，完成爬梯動(dòng)作，反之亦然，即可完成爬上爬下的全部動(dòng)作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人爬梯裝置，其特征在于所述的氣動(dòng)回路 由空氣壓縮泵、二位五通電磁換向閥、氣缸和氣管組成，空氣壓縮泵、二位五 通電磁換向閥和氣缸之間用氣管、通氣管接頭連接，形成密封順暢的驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)回路，使氣源與氣缸接通，從而控制氣缸工作。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人爬梯裝置，其特征在于所述的電控裝置 由單片機(jī)、外圍電路及控制開關(guān)組成，單片機(jī)中內(nèi)嵌機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制程序，機(jī) 器人運(yùn)動(dòng)過程中通過各個(gè)開關(guān)產(chǎn)生輸入信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)處理，發(fā)出輸出信號(hào)經(jīng) 電磁換向閥控制三個(gè)氣缸有序工作。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人爬梯裝置，其特征在于所述的磁鐵吸附裝置(3)由圓柱磁鐵(24)、后輪(25)、磁鐵架(23)用螺釘連接組成，安裝 在機(jī)身尾部?jī)蓚?cè)；當(dāng)轉(zhuǎn)鉤鉤在梯子橫梁上，氣缸通氣帶動(dòng)機(jī)身向上或向下爬動(dòng) 時(shí)鉤子與梯子橫梁接觸點(diǎn)處對(duì)兩個(gè)前導(dǎo)向輪(5)輪軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使機(jī)身尾部翹 起并脫離梯子(26)，安裝磁鐵吸附裝置(3)后，機(jī)身架(8)尾部與梯子產(chǎn)生 磁力，此力對(duì)前導(dǎo)向輪輪軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，與前轉(zhuǎn)矩相抵消，使機(jī)器人平穩(wěn)的在梯 子上爬動(dòng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人爬梯裝置，其特征在于所述導(dǎo)向輪裝置 由導(dǎo)向輪(5)、導(dǎo)向輪架、導(dǎo)向輪軸組成，通過螺釘固定在機(jī)身架(8)背面四 角，導(dǎo)向輪設(shè)計(jì)成T字圓臺(tái)形，使機(jī)身既能沿梯子上下運(yùn)動(dòng)又能阻止機(jī)身沿左 右方向移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)器人爬梯裝置，包括氣動(dòng)回路系統(tǒng)、導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、磁鐵吸附裝置和單片機(jī)電控系統(tǒng)，其特征在于還包括由長(zhǎng)矩形雙活塞雙作用氣缸、單活塞雙作用氣缸、動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤、動(dòng)軸轉(zhuǎn)鉤拉桿、拉桿接頭共同構(gòu)成的升降機(jī)構(gòu)；由短矩形雙活塞雙作用氣缸、后推架、后推架拉桿、定軸轉(zhuǎn)鉤拉桿、豎拉桿、定軸轉(zhuǎn)鉤共同構(gòu)成的保持聯(lián)桿機(jī)構(gòu)。所述升降機(jī)構(gòu)起推進(jìn)器作用，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人沿梯子推進(jìn)；所述保持聯(lián)桿機(jī)構(gòu)用來完成固定轉(zhuǎn)鉤的轉(zhuǎn)動(dòng)，保持機(jī)器人在爬動(dòng)過程中的暫停。在單片機(jī)電路系統(tǒng)的控制下，以氣動(dòng)為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人完成爬上爬下的所有動(dòng)作。該裝置設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊可靠、模塊集成度高，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)自鎖、控制方便靈活，安全性好。
文檔編號(hào)B62D57/024GK101475031SQ20091001036
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者博 劉, 劉文華, 李寶營(yíng), 楊繼新, 濱 王, 王東成, 王立新 申請(qǐng)人:大連工業(yè)大學(xué)