隧道吊运机器人

摘要

本发明涉及吊运机器人，更具体的说是隧道吊运机器人。包括主体框架、动力机构、夹持机构、联杆机构、防护机构和轮机构，动力机构连接在主体框架中部，夹持机构连接在主体框架中部的内端，联杆机构镜像对称设置有两个，两个联杆机构连接在主体框架的前后两端，防护机构镜像对称设置有两个，两个防护机构连接在主体框架的前后两端，每个联杆机构的左右两端均连接一个轮机构，可以对人为较难进入以及较为危险的隧道进行管道吊运，夹持机构对吊运管道进行吊运的同时可以在对接位置通过动力机构带动吊运管道进行旋转便于对接，避免人为在危险的隧道工作环境内长时间工作，提高工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及吊运机器人，更具体的说是隧道吊运机器人。

背景技术

例如公开号CN201820971379.4隧道吊运机器人该实用新型公开了一种隧道吊运机器人，它包括机身连接架，该机身连接架上至少安装有两组起吊门架，在门架上支腿和门架下支腿间设置有支腿伸缩驱动装置，门架横梁包括左半横梁和右半横梁，在左半横梁和右半横梁之间连接有横梁伸缩驱动装置，在门架下支腿上固定安装有多维行轮支架，多维轮支架上铰支有行走轮摆动支架，行走轮摆动支架与多维轮支架之间支承有摆动驱动装置，在行走轮摆动支架上转动支承有行走轮支架，在行走轮摆动支架和行走轮支架之间设置有轮架回转传动装置，行走轮支架上转动支承有行走轮，该行走轮与行走轮驱动装置传动连接。该实用新型不仅结构合理，能直接稳固支撑在圆管状隧道内壁弧面上行走，而且能自行跨越障碍进行作业。但是它不能对管道进行夹持吊运。

发明内容

本发明的目的是提供隧道吊运机器人，可以对管道进行夹持吊运。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

隧道吊运机器人，包括主体框架、动力机构、夹持机构、联杆机构、防护机构和轮机构，所述动力机构连接在主体框架中部，夹持机构连接在主体框架中部的内端，联杆机构镜像对称设置有两个，两个联杆机构连接在主体框架的前后两端，防护机构镜像对称设置有两个，两个防护机构连接在主体框架的前后两端，每个联杆机构的左右两端均连接一个轮机构。

所述主体框架包括框架、滑动条孔、条孔、滑杆、转动孔和机座，框架上端的左右两侧均设置有一个滑动条孔，框架底端的四角均设置有一个条孔，框架下端的前后两端均固定连接一个滑杆，框架底端前后两端的左右两侧均设置有一个转动孔，机座固定连接在框架底端。

所述动力机构包括固定架、第一电动推杆、双轴电机、旋转杆和转动盘，固定架的上端固定连接在第一电动推杆活动端，第一电动推杆的固定端固定连接在框架顶端的中部，双轴电机固定连接在固定架内端，双轴电机左右两端的输出轴通过联轴器分别固定连接一个旋转杆，每个旋转杆的外端均固定连接一个转动盘。

所述夹持机构包括夹持电机、丝杠、夹持爪、转杆、转盘、滑孔、带轮和皮带，丝杠设置有两个，一个丝杠的前后两端分别转动连接在位于左侧的两个转动孔内，另一个丝杠的前后两端分别转动连接在位于右侧的两个转动孔内，夹持电机的输出轴通过联轴器与位于右端的丝杠固定连接，每个丝杠的前后两端均镜像对称螺纹连接一个夹持爪，每个夹持爪的下端均转动连接一个转杆，每个转杆的左右两端均固定连接一个转盘，每个夹持爪的下侧均设置有一个滑孔，每个丝杠的前端均固定连接一个带轮，两个带轮通过皮带传动连接，夹持电机固定连接在机座上端。

所述联杆机构包括升降杆、升降座、长杆、竖杆、圆管、短杆、控制座和第二电动推杆，升降座固定连接在升降杆中部，长杆固定连接在升降座后端，圆管固定连接在竖杆下端，短杆固定连接在竖杆上端，圆管转动连接在长杆中部，升降杆左右两端均固定连接一个控制座，每个控制座的上端均与一个第二电动推杆的活动端固定连接，联杆机构镜像对称设置有两个，一个升降杆的左右两端均滑动连接在位于前侧的两个条孔内，另一个升降杆的左右两端均滑动连接在位于后侧的两个条孔内。

所述防护机构包括防护板、防护座、后杆、连接板、前杆和推动孔，防护板底端的四角均固定连接一个防护座，后杆的左右两端固定连接在位于后端的两个防护座的下端，前杆的左右两端固定连接在位于前端的两个防护座的下端，连接板的前端固定连接在前杆中部，连接板的后端固定连接在后杆中部，推动孔设置在连接板的前侧，前杆的左右两端分别滑动连接在两个滑动条孔内，防护机构镜像对称设置有两个，两个短杆的前后两端分别转动连接在两个推动孔内。

所述轮机构包括固定环、伸缩杆、顶座、底座、底杆、轮和压缩弹簧，固定环的下端与后端均固定连接一个顶座，每个顶座的外端与伸缩杆的固定端固定连接，每个伸缩杆的活动端均固定连接一个底座，每个底座的下端均固定连接一个底杆，每个底杆的两端均转动连接一个轮，每个顶座的下端均与一个压缩弹簧的一端固定连接，每个底座的上端均与一个压缩弹簧的另一端固定连接，轮机构设置有四个，每个升降杆的左右两端均固定连接一个固定环。

该主体框架还包括限位条孔，所述的限位条孔设置有两个，两个限位条孔设置在框架上端的前后两侧，两个短杆分别滑动连接在限位条孔内。

该主体框架还包括顶板，所述的顶板设置有四个，顶板固定连接在框架上端的四角，两个第二电动推杆固定连接在位于后端的两个顶板的下端，另两个第二电动推杆固定连接在位于前端的两个顶板的下端。

该防护机构还包括限位板，所述的限位板设置有四个，每个前杆的左右两端均固定连接一个限位板。

本发明隧道吊运机器人的有益效果为：

可以对人为较难进入以及较为危险的隧道进行管道吊运，夹持机构对吊运管道进行吊运的同时可以在对接位置通过动力机构带动吊运管道进行旋转便于对接，避免人为在危险的隧道工作环境内长时间工作，提高工作效率，联杆机构带动轮机构的升降从而降低或升高主体框架与地面的距离，联杆机构进一步可以调节夹持机构架运的速度，降低与地面的高度时速度提高，从而防护机构对吊运管道进行保护防止速度高时吊运管道内部有隧道飞石溅入，提高与地面的高度时速度降低，进而便于观察内部情况。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明隧道吊运机器人的整体结构示意图；

图2是本发明的部分结构示意图一；

图3是本发明的部分结构示意图二；

图4是本发明的部分结构示意图三；

图5是本发明的部分结构示意图四；

图6是本发明的部分结构示意图五；

图7是本发明的部分结构示意图六；

图8是本发明的部分结构示意图七；

图9是本发明的部分结构示意图八；

图10是本发明的部分结构示意图九；

图11是本发明的部分结构示意图十。

图中：主体框架1；框架101；滑动条孔102；限位条孔103；条孔104；滑杆105；转动孔106；顶板107；机座108；动力机构2；固定架201；第一电动推杆202；双轴电机203；旋转杆204；转动盘205；夹持机构3；夹持电机301；丝杠302；夹持爪303；转杆304；转盘305；滑孔306；带轮307；皮带308；联杆机构4；升降杆401；升降座402；长杆403；竖杆404；圆管405；短杆406；控制座407；第二电动推杆408；防护机构5；防护板501；防护座502；限位板503；后杆504；连接板505；前杆506；推动孔507；轮机构6；固定环601；伸缩杆602；顶座603；底座604；底杆605；轮606；压缩弹簧607。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式一：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，包括主体框架1、动力机构2、夹持机构3、联杆机构4、防护机构5和轮机构6，所述动力机构2连接在主体框架1中部，夹持机构3连接在主体框架1中部的内端，联杆机构4镜像对称设置有两个，两个联杆机构4连接在主体框架1的前后两端，防护机构5镜像对称设置有两个，两个防护机构5连接在主体框架1的前后两端，每个联杆机构4的左右两端均连接一个轮机构6。

具体实施方式二：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，所述主体框架1包括框架101、滑动条孔102、条孔104、滑杆105、转动孔106和机座108，框架101上端的左右两侧均设置有一个滑动条孔102，框架101底端的四角均设置有一个条孔104，框架101下端的前后两端均固定连接一个滑杆105，框架101底端前后两端的左右两侧均设置有一个转动孔106，机座108固定连接在框架101底端。结构稳定合理，在不使用时便于存放，滑杆105做抛光处理，便于后续在滑杆105上发生滑动避免摩擦力较大影响工作动作的效果。

具体实施方式三：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，所述动力机构2包括固定架201、第一电动推杆202、双轴电机203、旋转杆204和转动盘205，固定架201的上端固定连接在第一电动推杆202活动端，第一电动推杆202的固定端固定连接在框架101顶端的中部，双轴电机203固定连接在固定架201内端，双轴电机203左右两端的输出轴通过联轴器分别固定连接一个旋转杆204，每个旋转杆204的外端均固定连接一个转动盘205。使用时驱动双轴电机203带动两端的转动盘205旋转，转动盘205表面具有一定摩擦力，为提高适应吊运的管道的大小，在旋转对接吊运管道时为便于工作需要，驱动第一电动推杆202进一步调节下端的两个转动盘205的位置，从而将两个转动盘205靠近待对接的管道，进一步的由转动盘205的旋转带动待对接的吊运管道旋转，从而便于工作需要将吊运管道进行对接。

具体实施方式四：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，所述夹持机构3包括夹持电机301、丝杠302、夹持爪303、转杆304、转盘305、滑孔306、带轮307和皮带308，丝杠302设置有两个，一个丝杠302的前后两端分别转动连接在位于左侧的两个转动孔106内，另一个丝杠302的前后两端分别转动连接在位于右侧的两个转动孔106内，夹持电机301的输出轴通过联轴器与位于右端的丝杠302固定连接，每个丝杠302的前后两端均镜像对称螺纹连接一个夹持爪303，每个夹持爪303的下端均转动连接一个转杆304，每个转杆304的左右两端均固定连接一个转盘305，每个夹持爪303的下侧均设置有一个滑孔306，每个丝杠302的前端均固定连接一个带轮307，两个带轮307通过皮带308传动连接，夹持电机301固定连接在机座108上端。为提高适应吊运管道的规格大小，利用夹持电机301带动两端的两个丝杠302旋转，两个丝杠302两端的螺纹旋向相反，使用时两个丝杠302旋转，进而带动两端的夹持爪303靠近或者远离，所以在夹持爪303靠近或者远离时将规格大小不同吊运管道进行夹持吊运，且为防止两端的夹持爪303在靠近或者远离时有偏移，做抛光处理的两个滑杆105滑动连接在滑孔306内，两个转动盘205靠近待对接的管道带动下端的吊运管道旋转时与吊运管道接触的转盘305相对转动盘205进行旋转，进一步帮助吊运管道进行旋转，从而便于工作人员将吊运管道进行对接，避免人为在危险的隧道工作环境内长时间工作，提高工作效率。

具体实施方式五：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，所述联杆机构4包括升降杆401、升降座402、长杆403、竖杆404、圆管405、短杆406、控制座407和第二电动推杆408，升降座402固定连接在升降杆401中部，长杆403固定连接在升降座402后端，圆管405固定连接在竖杆404下端，短杆406固定连接在竖杆404上端，圆管405转动连接在长杆403中部，升降杆401左右两端均固定连接一个控制座407，每个控制座407的上端均与一个第二电动推杆408的活动端固定连接，联杆机构4镜像对称设置有两个，一个升降杆401的左右两端均滑动连接在位于前侧的两个条孔104内，另一个升降杆401的左右两端均滑动连接在位于后侧的两个条孔104内。工作时，驱动两个第二电动推杆408带动下端的升降杆401的升降，从而升降杆401的升降可以带动竖杆404的升降，竖杆404的初始位置时与竖直方向有一定角度，向内端倾斜，便于后续进行移动。

具体实施方式六：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，所述防护机构5包括防护板501、防护座502、后杆504、连接板505、前杆506和推动孔507，防护板501底端的四角均固定连接一个防护座502，后杆504的左右两端固定连接在位于后端的两个防护座502的下端，前杆506的左右两端固定连接在位于前端的两个防护座502的下端，连接板505的前端固定连接在前杆506中部，连接板505的后端固定连接在后杆504中部，推动孔507设置在连接板505的前侧，前杆506的左右两端分别滑动连接在两个滑动条孔102内，防护机构5镜像对称设置有两个，两个短杆406的前后两端分别转动连接在两个推动孔507内。当驱动两个第二电动推杆408带动下端的升降杆401的升降时，因为竖杆404的初始位置时与竖直方向有一定角度，向内端由一定倾斜，所以在升降杆401上升时，同步由升降杆401带动竖杆404以及竖杆404上端的短杆406移动，从而由短杆406推动连接板505移动，进一步的由前杆506向内端进行移动，前杆506两端在滑动条孔102内发生滑动，两端的防护板501向内端靠近，从而由防护板501对夹持爪303夹持的吊运管道进行防护工作。

具体实施方式七：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，所述轮机构6包括固定环601、伸缩杆602、顶座603、底座604、底杆605、轮606和压缩弹簧607，固定环601的下端与后端均固定连接一个顶座603，每个顶座603的外端与伸缩杆602的固定端固定连接，每个伸缩杆602的活动端均固定连接一个底座604，每个底座604的下端均固定连接一个底杆605，每个底杆605的两端均转动连接一个轮606，每个顶座603的下端均与一个压缩弹簧607的一端固定连接，每个底座604的上端均与一个压缩弹簧607的另一端固定连接，轮机构6设置有四个，每个升降杆401的左右两端均固定连接一个固定环601。升降杆401的升降进一步带动两端的固定环601进行升降，固定环601被升降杆401带动上升时，进而框架101靠近地面，从而减小带动吊运管道的行进风阻加快行进速度，与此同时速度加快防止有飞溅的石头进入装置内部，为适应隧道内部不同的宽窄程度，一侧水平的轮606可以防止装置行进时向两侧发生倾斜偏移以适应轨道内部宽窄程度位于水平方向的伸缩杆602可进行收缩，与此同时在压缩弹簧607的作用下，位于水平方向的伸缩杆602可以任意收缩以及恢复原位置，且可以使框架101行进时更加稳定，在工作需要对两个夹持爪303内部的吊运管道进行观察时，升降杆401反之恢复位置，进而升高框架101使轮606得移动速度降低，与此同时两端的防护板501向两侧移动打开便于人为观察内部情况，轮606由电机提供动力。

具体实施方式八：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，该主体框架1还包括限位条孔103，所述的限位条孔103设置有两个，两个限位条孔103设置在框架101上端的前后两侧，两个短杆406分别滑动连接在限位条孔103内。限位条孔103进一步防止在竖杆404在移动时向两侧发生偏移，保证防护板501平稳行进。

具体实施方式九：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，该主体框架1还包括顶板107，所述的顶板107设置有四个，顶板107固定连接在框架101上端的四角，两个第二电动推杆408固定连接在位于后端的两个顶板107的下端，另两个第二电动推杆408固定连接在位于前端的两个顶板107的下端。顶板107为第二电动推杆408提供稳定工作位置，使第二电动推杆408位置合理，避免发力点不稳现象。

具体实施方式十：

如图1-11所示，隧道吊运机器人，该防护机构5还包括限位板503，所述的限位板503设置有四个，每个前杆506的左右两端均固定连接一个限位板503。限位板503进一步防止前杆506在滑动条孔102内滑动时发生偏移，使前杆506移动更加平稳，提高工作效率的同时使工作更加稳定。

本发明的隧道吊运机器人，其工作原理为：

结构稳定合理，在不使用时便于存放，滑杆105做抛光处理，便于后续在滑杆105上发生滑动避免摩擦力较大影响工作动作的效果。使用时驱动双轴电机203带动两端的转动盘205旋转，转动盘205表面具有一定摩擦力，为提高适应吊运的管道的大小，在旋转对接吊运管道时为便于工作需要，驱动第一电动推杆202进一步调节下端的两个转动盘205的位置，从而将两个转动盘205靠近待对接的管道，进一步的由转动盘205的旋转带动待对接的吊运管道旋转，从而便于工作需要将吊运管道进行对接。为提高适应吊运管道的规格大小，利用夹持电机301带动两端的两个丝杠302旋转，两个丝杠302两端的螺纹旋向相反，使用时两个丝杠302旋转，进而带动两端的夹持爪303靠近或者远离，所以在夹持爪303靠近或者远离时将规格大小不同吊运管道进行夹持吊运，且为防止两端的夹持爪303在靠近或者远离时有偏移，做抛光处理的两个滑杆105滑动连接在滑孔306内，两个转动盘205靠近待对接的管道带动下端的吊运管道旋转时与吊运管道接触的转盘305相对转动盘205进行旋转，进一步帮助吊运管道进行旋转，从而便于工作人员将吊运管道进行对接，避免人为在危险的隧道工作环境内长时间工作，提高工作效率。工作时，驱动两个第二电动推杆408带动下端的升降杆401的升降，从而升降杆401的升降可以带动竖杆404的升降，竖杆404的初始位置时与竖直方向有一定角度，向内端倾斜，便于后续进行移动。当驱动两个第二电动推杆408带动下端的升降杆401的升降时，因为竖杆404的初始位置时与竖直方向有一定角度，向内端由一定倾斜，所以在升降杆401上升时，同步由升降杆401带动竖杆404以及竖杆404上端的短杆406移动，从而由短杆406推动连接板505移动，进一步的由前杆506向内端进行移动，前杆506两端在滑动条孔102内发生滑动，两端的防护板501向内端靠近，从而由防护板501对夹持爪303夹持的吊运管道进行防护工作。升降杆401的升降进一步带动两端的固定环601进行升降，固定环601被升降杆401带动上升时，进而框架101靠近地面，从而减小带动吊运管道的行进风阻加快行进速度，与此同时速度加快防止有飞溅的石头进入装置内部，为适应隧道内部不同的宽窄程度，一侧水平的轮606可以防止装置行进时向两侧发生倾斜偏移以适应轨道内部宽窄程度位于水平方向的伸缩杆602可进行收缩，与此同时在压缩弹簧607的作用下，位于水平方向的伸缩杆602可以任意收缩以及恢复原位置，且可以使框架101行进时更加稳定，在工作需要对两个夹持爪303内部的吊运管道进行观察时，升降杆401反之恢复位置，进而升高框架101使轮606得移动速度降低，与此同时两端的防护板501向两侧移动打开便于人为观察内部情况，轮606由电机提供动力。限位条孔103进一步防止在竖杆404在移动时向两侧发生偏移，保证防护板501平稳行进。顶板107为第二电动推杆408提供稳定工作位置，使第二电动推杆408位置合理，避免发力点不稳现象。限位板503进一步防止前杆506在滑动条孔102内滑动时发生偏移，使前杆506移动更加平稳，提高工作效率的同时使工作更加稳定,压缩弹簧607上端与顶座603固接压缩弹簧607下端与底座604固接，防止伸缩杆602发生自转，伸缩杆602由一个杆状构件与一个管状构件组成，杆状构件滑动连接在管状构件内，为进一步防止发生自转，管状构件可开设有槽孔，杆状构件可设置有限位部，限位部滑动连接在槽孔内，用以防止自转。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。