一种夹持式爬树机器人的制作方法

1.本技术涉及爬树机器人技术领域，特别涉及一种夹持式爬树机器人。


背景技术：

2.随着我国速生林品种数量的增加不断扩大，电线路下方的树木生长高度接触电缆后会影响电网的安全，造成严重事故，因此这些树木需要经常修剪。
3.而在现有技术中，爬树机器人多采用轮式或履带式上升，安全性差，容易发生意外。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的是提供一种夹持式爬树机器人，用于解决现有的爬树机器人安全性差的问题。
5.为达到上述技术目的，本技术提供一种夹持式爬树机器人，包括：机架、夹持装置与传动装置；
6.所述传动装置包括：转动驱动器、主动杆与从动杆；
7.所述主动杆上固定连接有主动锥齿轮；
8.所述从动杆的一端固定连接有从动锥齿轮；
9.所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮传动连接；
10.所述转动驱动器设置于所述机架上，且输出端与所述主动杆同步转动连接，用于驱动所述主动杆转动进而带动所述从动杆转动；
11.所述夹持装置包括：两根夹臂与直线驱动器；
12.两根所述夹臂间隔设置；
13.所述夹臂包括：套杆、连杆与所述从动杆；
14.所述从动杆可转动套接于所述套杆上，且另一端伸出所述套杆的一端，所述从动杆用于夹持树干；
15.所述套杆沿水平方向可转动连接所述机架，且另一端与所述连杆的一端连接可转动连接；
16.所述直线驱动器设置于所述机架上，且与所述连杆的另一端可转动连接，用于驱动所述连杆移动进而带动两根所述夹臂相互靠近或远离。
17.进一步地，所述传动装置还包括：传动锥齿轮；
18.所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮的径向为竖直方向；
19.所述传动锥齿轮的径向为水平方向；
20.所述传动锥齿轮可转动设置于所述机架上，且分别与所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮啮合连接。
21.进一步地，所述套杆与所述传动锥齿轮同轴转动。
22.进一步地，所述从动杆的另一端设置有用于夹持树干的凹轮。
23.进一步地，还包括：从动夹持装置；
24.所述从动夹持装置包括：两根从动夹臂；从动夹臂包括：两根夹杆与从动连杆；
25.两根所述夹杆位于两个所述从动杆的竖直下方；
26.所述夹杆沿水平方向可转动连接所述机架，且一端与所述从动连杆的一端可转动连接；
27.所述从动连杆的另一端可转动连接所述直线驱动器的输出端。
28.进一步地，所述夹杆的端部设置有用于夹持树干的凹轮。
29.进一步地，所述直线驱动器为气缸。
30.进一步地，所述转动驱动器为气动马达。
31.从以上技术方案可以看出，本技术提供一种夹持式爬树机器人，通过转动驱动器可以带动从动杆沿着树干转动进而实现沿树干攀爬，通过直线驱动器可以调节从动杆的间距实现夹紧树干，降低掉落的可能性从而提高安全性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
33.图1为本技术实施例提供的一种夹持式爬树机器人的俯视图；
34.图2为本技术实施例提供的一种夹持式爬树机器人的后视剖面图；
35.图3为本技术实施例提供的一种夹持式爬树机器人的侧视图；
36.图中：1、机架；2、转动驱动器；3、主动杆；31、主动锥齿轮；4、从动杆；41、从动锥齿轮；5、直线驱动器；6、套杆；7、连杆；8、传动锥齿轮；9、第一凹轮；10、夹杆；11、从动连杆；12、第二凹轮。
具体实施方式
37.下面将结合附图对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术所请求保护的范围。
38.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术
语在本技术实施例中的具体含义。
40.本技术实施例公开了一种夹持式爬树机器人。
41.请参阅图1，本技术实施例中提供的一种夹持式爬树机器人，包括：机架1、夹持装置与传动装置。
42.其中，传动装置包括：转动驱动器2、主动杆3与从动杆4；主动杆3上固定连接有主动锥齿轮31；从动杆4的一端上固定连接有从动锥齿轮41；从动锥齿轮41与主动锥齿轮31传动连接；转动驱动器2设置于机架1上，且输出端与主动杆3同步转动连接，用于驱动主动杆3转动进而带动从动杆4转动。
43.夹持装置包括：两根夹臂与直线驱动器5；两根夹臂间隔设置；夹臂包括：套杆6、连杆7与从动杆4；从动杆4可转动套接于套杆6上，且另一端伸出所述套杆的一端，用于夹持树干；套杆6沿水平方向可转动连接机架1，且另一端与连杆7的一端连接可转动连接；直线驱动器5设置于机架1上，且与连杆7的另一端可转动连接，用于驱动连杆7移动进而带动两根夹臂相互靠近或远离。
44.具体来说，传动装置与夹持装置组成摇杆滑块机构，在需要调节夹紧力时，直线驱动器5进行伸缩，进而带动连杆7的另一端移动，连杆7的一端带动套杆6转动，从而调整两根从动杆4的间距；在需要攀爬树干时，转动驱动器2带动主动杆3转动，主动锥齿轮31带动从动锥齿轮41转动，进而从动杆4的另一端可以沿着树干转动实现攀爬。其中，从动杆4的另一端可以设置增加摩擦力的部件，以增加安全性。
45.以上为本技术实施例提供的实施例一，以下为本技术提供的实施例二，具体请参阅图1至图3。
46.一种夹持式爬树机器人，包括：机架1、夹持装置与传动装置。
47.其中，传动装置包括：转动驱动器2、主动杆3与从动杆4；主动杆3上固定连接有主动锥齿轮31；从动杆4的一端上固定连接有从动锥齿轮41；从动锥齿轮41与主动锥齿轮31传动连接；转动驱动器2设置于机架1上，且输出端与主动杆3同步转动连接，用于驱动主动杆3转动进而带动从动杆4转动。夹持装置包括：两根夹臂与直线驱动器5；两根夹臂间隔设置；夹臂包括：套杆6、连杆7与从动杆4；从动杆4可转动套接于套杆6上，且另一端伸出所述套杆的一端，用于夹持树干；套杆6沿水平方向可转动连接机架1，且另一端与连杆7的一端连接可转动连接；直线驱动器5设置于机架1上，且与连杆7的另一端可转动连接，用于驱动连杆7移动进而带动两根夹臂相互靠近或远离。
48.其中，对应于两根夹臂，主动锥齿轮31的数量也为2两个，且两个主动锥齿轮的安装方向相反，使得两个上夹紧臂上滚轮转动方向相反，从而实现爬升或下降。而套杆6可以为空心套管结构，从动杆4通过轴承等装置可转动安装在套杆6内。
49.在本实施例中，可转动连接的方式可以是铰接等，不作限制。
50.进一步地，传动装置还包括：传动锥齿轮8；主动锥齿轮31与从动锥齿轮41的径向为竖直方向；传动锥齿轮8的径向为水平方向；传动锥齿轮8可转动设置于机架1上，且分别与主动锥齿轮31和从动锥齿轮41啮合连接。套杆6与传动锥齿轮8轮同轴转动。
51.其中，套杆6与传动锥齿轮8的转动轴向为了不与套杆6与连杆7连接的位置相冲突，套杆6可以设置为不规则的杆状，具体使得套杆6可以水平方向转动的同时，不与从动锥齿轮41的转动相互干涉即可。
52.具体来说，通过设置传动锥齿轮8，使得夹持装置在调整两根夹臂的间距时，从动杆4可以绕传动锥齿轮8转动，提高夹臂间距调整时的稳定性。
53.进一步地，从动杆4的另一端设置有用于夹持树干的第一凹轮9。
54.第一凹轮9与从动杆4同步转动，通过第一凹轮9，可以更好的与树干贴合，有利于夹持树干。
55.进一步地，请参阅图3，还包括：从动夹持装置；从动夹持装置包括：两根从动夹臂；从动夹臂包括：夹杆10与从动连杆11；两根夹杆10位于两个从动杆4的竖直下方；夹杆10沿水平方向可转动连接机架1，且一端与从动连杆11的一端可转动连接；从动连杆的另一端可转动连接直线驱动器5的输出端。
56.通过从动夹持装置，在调整夹臂的间距时，从动连杆11带动夹杆10同步调整，从而可以在夹臂夹紧树干是提高对树干的夹持力。
57.进一步地，夹杆的端部设置有可转动的第二凹轮12。第二凹轮12可以跟随第一凹轮9在攀爬树干时转动，从而降低摩擦力。
58.其中，第二凹轮12与树干接触的端面上可以设置有压缩弹簧，来避免在爬升、下降的过程中，因树干的粗细变化导致从动轮张角过大或过小使机器人从树干上脱离以及从动轮夹紧臂断裂的事故。
59.进一步地，直线驱动器5为气缸。转动驱动器2为气动马达。
60.在本实施例中，通过设置套杆6与传动锥齿轮8同轴转动，可以提高夹持间距调整时的稳定性的同时，还可以有效的节省空间，通过最简单的结构达成最高的工作效率的目的，从而减小了整体机构的体积及重量，也降低了整个机构的总体造价。攀爬的驱动装置选用的是气动马达，其重量不大，动力较为充足，减轻了机器人的总体重量，提高了工作效率；同时气动马达因为可以通过改变其出气量来进行控制输出速率，传动部分可以不需要减速器，这样结构相对更为简单，传动效率也相对更高。
61.以上为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。