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专利号: 2022106130747
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 无轨陆用车辆
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种角钢塔塔身螺栓紧固机器人,该机器人由机械系统和控制系统组成,所述机械系统包括:攀爬装置和拧螺栓装置,拧螺栓装置安装于攀爬装置上;所述控制系统控制机械系统中的电器设备;

所述攀爬装置包括:机身、前肢、后肢;

所述机身包括:机身前部、机身后部、机身导轨、机身丝杠、机身导轨连接板;机身前部和机身后部结构相同,机身导轨个数为2根以上,机身导轨连接板与机身后部之间通过机身导轨和机身丝杠固定连接,机身前部悬挂于机身导轨和机身丝杠上,并位于机身导轨连接板和机身后部之间;

所述前肢设置于机身前部,后肢设置于机身后部,前肢和后肢结构相同,都包括:爪部、足部、腿部、腿部连接板、腿部升降导轨、腿部丝杆、腿部升降导轨连接板;所述腿部升降导轨个数为2根以上,腿部连接板与腿部升降导轨连接板之间通过腿部升降导轨固定连接,机身后部挂于腿部升降导轨上,并可在腿部升降导轨上滑动;所述腿部丝杆一端连接腿部连接板,穿过机身后部后,另一端连接腿部升降导轨连接板,腿部升降导轨连接板上设置有驱动腿部升降导轨的腿部电机,机身后部与腿部升降导轨啮合连接,腿部连接板与腿部升降导轨可转动的连接;所述腿部包括左腿、右腿,左腿和右腿结构相同都为三棱柱状的框架结构,都固定于腿部连接板的一侧,并形成V形结构,该V形结构与角钢切面的形状配合;所述足部包括左足、右足,分别对应与左腿、右腿固定连接,左足、右足结构相同,都包括:足部安装板、足部电机、足部导轨、足部丝杆、足部滑块,所述足部安装板为口字形的板状结构,足部导轨和足部丝杆安装于足部安装板口字形结构的内部,足部导轨数量为1根以上,足部滑块安装于足部导轨、足部丝杆上,足部电机安装足部安装板的外部,足部电机驱动足部导轨转动,使足部滑块沿导轨滑动;所述爪部包括结构相同的左爪、右爪,分别对应安装于左足、右足的滑块上,左爪和右爪用于抱紧角钢两个侧面;

但前肢额外设置有前肢直线轴承,前肢直线轴承与机身导轨配合连接;后肢额外设置有驱动机身丝杠的后肢电机,后肢电机驱动机身丝杠旋转实现前肢和机身前部一起在机身导轨上滑动;

所述拧螺栓装置包括:左、右两部分,对应紧固角钢两个侧面上的螺栓;左、右两部分结构相同,都包括:支架、扳手、扳手升降结构、扳手横移机构、扳手纵移机构、摄像头,扳手支架悬挂于机身导轨和机身丝杠上,扳手纵移机构包括:纵移电机和纵移直线轴承,纵移直线轴承与机身丝杠啮合,纵移电机通过纵移直线轴承实现扳手支架沿机身导轨的滑动即沿角钢的纵向移动;所述扳手横移机构设置于支架上,用于调整扳手沿角钢的横向移动;所述扳手升降机构设置于扳手横移机构上,用于调整扳手到角钢的距离;所述扳手为电动扳手,摄像头安装于扳手旁边。

2.如权利要求1所述的一种角钢塔塔身螺栓紧固机器人,其特征在于,所述机身前部、机身后部、机身导轨连接板沿机身导轨方向的投影形状相同,该投影形状包括3条依次连接的边;所述机身前部和机身后部结构相同,都包括三面:左侧面、中面、右侧面,对应于所述投影形状中3条依次连接的边;所述中面对应角钢的顶部,左侧面和右侧面对应角钢的两个侧面;所述左侧面和右侧面中间镂空。

3.如权利要求1所述的一种角钢塔塔身螺栓紧固机器人,其特征在于,所述机身导轨连接板、腿部连接板、腿部升降导轨连接板都镂空处理。

4.如权利要求1所述的一种角钢塔塔身螺栓紧固机器人,其特征在于,所述左爪、右爪的结构包括掌部和指部,指部包括1根或多根手指,手指为掌部的延伸,与掌部形成夹角,该夹角用于卡合角钢边棱;掌部镂空处理,掌部的根部设置连接件与足部滑块连接。

5.如权利要求1所述的一种角钢塔塔身螺栓紧固机器人,其特征在于,每根足部导轨上套有一个弹簧,当足部滑块带动爪部抓紧角钢时,会压缩弹簧。

6.如权利要求1所述的一种角钢塔塔身螺栓紧固机器人,其特征在于,机械系统还把包括电池、控制器,无线收发模块,无线收发装置与控制系统采用无线连接。

7.如权利要求1所述的一种角钢塔塔身螺栓紧固机器人,其特征在于,所述腿部连接板上还设置有定位块,定位块位于左腿和右腿之间,定位块上设置有V槽,该V槽用于定位角钢中部的角棱;定位块、左爪、右爪配合实现对角钢的抱紧。

8.如权利要求6所述的一种角钢塔塔身螺栓紧固机器人,其特征在于,所述控制系统包括:一台PLC、两台数字信号I/O扩展模块、触摸屏、无线收发模块,无线收发模块采用IEEE802.11通信协议。

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