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一種步態(tài)爬桿機器人的運動分析

2014-12-02 01:40:12孫招陽安卓杜偉明尹建成趙冉
機械工程師 2014年8期
關(guān)鍵詞:爬桿尺蠖腕部

孫招陽,安卓,杜偉明,尹建成,趙冉

(上海電機學(xué)院 機械學(xué)院,上海 200245)

0 引言

目前,機器人已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)、國防、農(nóng)業(yè)、辦公自動化、醫(yī)療衛(wèi)生、家庭服務(wù)及社會服務(wù)等各個方面,而工業(yè)機器人技術(shù)是我國高新前沿重要技術(shù)之一,在我國城鎮(zhèn)化建設(shè)高速發(fā)展的背景下,各種不同尺寸大小的桿狀結(jié)構(gòu)和建筑得到了廣泛的應(yīng)用,諸如電線桿、路燈桿、大橋斜拉鋼索、廣告立柱、風(fēng)力發(fā)電桿等,需要攀爬此類桿件進行的高空作業(yè)有刷油漆,噴涂料,檢查、維護電力系統(tǒng),架設(shè)電纜等,欲完成這些工作主要由人工和大型設(shè)備配合,所以危險系數(shù)較高。

1 現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展

圖1

市場上已擁有多種設(shè)計成型的攀爬機器人,這些機器人多數(shù)采用尺蠖蠕動的形式來實現(xiàn)爬桿動作,如圖1(a)至1(c)所示,首先,前爪110 固定,第二關(guān)節(jié)140 推動后爪120 沿桿100 向上滑動,同時滑竿150 在第二關(guān)節(jié)140 的帶動下穿過第一關(guān)節(jié)130;然后,第一關(guān)節(jié)130 推動前爪110 沿桿100 向上滑動,直至前爪110 和后爪120 之間的相對位置恢復(fù)初始狀態(tài),完成一步行走,以此類推,完成攀爬動作。受這種攀爬動作原理的限制,這種機器人只能夠低速攀爬豎直的桿且無法攀爬有一定弧度的桿,此外,仿尺蠖蠕動式攀爬機器人只能在光滑的桿體上進行攀爬,無法跨越障礙物,在實際應(yīng)用中存在不便。當(dāng)然,在很多精密儀器領(lǐng)域中,也出現(xiàn)了仿人形的機器人,但其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,而且它們都集中表現(xiàn)出效率低、勞動強度大、耗能高、二次污染嚴重等的問題?,F(xiàn)在市場已有的爬桿設(shè)備也大多受到工作條件和能源輸送的限制,大大制約了其在社會上的推廣和普及應(yīng)用。

基于此,我們希望通過改變傳統(tǒng)爬桿機器圖1 的攀爬方式,從根本上來改善其所存在的種種不足。傳統(tǒng)的爬桿機器人大都采用仿尺蠖蠕動形式或滾輪驅(qū)動式來實現(xiàn)爬桿動作,而我們的研究方案采用的是交替翻轉(zhuǎn)式步態(tài)攀爬原理。整臺機器分為4 個部分——2 個機械手和2 個連桿。全新的攀爬方式不僅能夠使機器人攀爬不同弧度的桿,而且其結(jié)構(gòu)簡單,裝備容易,操作方便,工作效率高,工作狀態(tài)穩(wěn)定,能夠使機器人獲得快速攀爬以及翻越障礙物的能力。

2 步態(tài)爬桿機器人的總體設(shè)計

本項目設(shè)計了一種靠步態(tài)方式攀爬的機器人,如圖2所示,這種步態(tài)爬桿機器人主要由上夾持手、下夾持手、上腕部轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)、下腕部轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)、臂部轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)組成。

圖2

該步態(tài)爬桿機器人設(shè)計以5 個舵機作為傳動與行走的主要動力,其中夾持驅(qū)動電機安裝在夾持手的夾持手架上。

3 步態(tài)行走方式

如圖3 所示。第一步:下夾持手松開所爬桿件;第二步:下腕部轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)逆時針旋轉(zhuǎn)90°;第三步:上腕部關(guān)節(jié)逆時針轉(zhuǎn)動180°,與此同時,臂部關(guān)節(jié)順時針轉(zhuǎn)動90°~145°(臂部關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動需與上腕部關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動同時開始并同時結(jié)束);第四步:下夾持手夾緊所爬桿件;至此一次邁步(即半個周期行走)完成。第五步:上夾持手松開所爬桿件;第六步:上腕部關(guān)節(jié)逆時針轉(zhuǎn)動90°;第七步:臂部關(guān)節(jié)順時針轉(zhuǎn)動90°~145°(臂部關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動需與所述下腕部關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動同時開始并同時結(jié)束);第八步:上夾持手夾緊所爬桿件,此時狀態(tài)與初始狀態(tài)相同;至此二次邁步(即一個周期行走)完成。然后,重復(fù)第一步~第八步,直至機器人到達指定位置。

圖3

4 結(jié)語

本文提出的裝置及運動方式通過改變傳統(tǒng)爬桿機器人的攀爬方式,可從根本上改善其所存在的種種不足。采用了交替翻轉(zhuǎn)式步態(tài)攀爬原理,整臺機器分為4 個部分——2 個機械手和2 個連桿。全新的攀爬方式不僅能夠使機器人攀爬不同弧度的桿,而且其結(jié)構(gòu)簡單,裝備容易,操作方便,工作效率高,工作狀態(tài)穩(wěn)定,能夠使機器人獲得快速攀爬以及翻越障礙物的能力。因此本爬桿運動方式及設(shè)備具有較高的推廣價值和應(yīng)用前景。

[1]濮良貴,陳國定.機械設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2012.

[2]陸明炯.實用機械工程材料手冊[M].沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2004.

[3]于慧力.機械設(shè)計學(xué)習(xí)指導(dǎo)[M].北京:科學(xué)出版社,2008.

[4]郭洪紅.工業(yè)機器人技術(shù)[M].2 版.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2006.

[5]劉鴻文.材料力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[6]張毅剛.單片機原理及應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社,2010.

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