CN208291364U - 一种支撑导向轮结构及具有该结构的缆索攀爬机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种支撑导向轮结构及具有该结构的缆索攀爬机器人。其中，支撑导向轮结构包括：第一连接座体、第二连接座体、曲拐支撑臂、弹性体和支撑轮组件，第一连接座体与第二连接座体间隔设置，曲拐支撑臂的曲拐部可转动地连接于第一连接座体，弹性体的第一端可转动地连接于第二连接座体，弹性体的第二端连接于曲拐支撑臂的第一端部，支撑轮组件安装于曲拐支撑臂的第二端部。应用本实用新型的技术方案能够解决现有技术中缆索攀爬机器人应用的支撑导向轮结构越障能力差而导致机器人攀爬运动不稳定的问题。

Description

一种支撑导向轮结构及具有该结构的缆索攀爬机器人

技术领域

本实用新型属于机器人装备技术领域，尤其涉及一种支撑导向轮结构及具有该结构的缆索攀爬机器人。

背景技术

缆索攀爬机器人在国外的发展历史较国内的发展历史要早，早在20世纪80年代末期，美国、欧洲的一些研究机构就相继开发了缆索攀爬机器人。对于我国的攀爬机器人而言，尤其是桥梁缆索攀爬机器人，是在恶劣、复杂的环境下工作，机器人在攀爬缆索的过程中，机器人常常需要跨越障碍以继续攀爬，并且保证在越障过程中仍能够始终保持与缆索之间的相对稳定，此时则需要在机器人上应用支撑导向轮结构来辅助机器人在缆索上进行攀爬。目前的缆索攀爬机器人受到自身本体结构的约束，以及一般的线性悬架的支撑导向轮结构受限于自身结构的影响，支撑导向轮结构的越障能力有限。在现有技术中，当遇到障碍物时，支撑导向轮结构的支撑轮压过障碍物，会导致支撑轮脱离缆索，造成机器人本身的不稳定，甚至造成机器人从缆索上滑落。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种支撑导向轮结构及具有该结构的缆索攀爬机器人，旨在解决现有技术中缆索攀爬机器人应用的支撑导向轮结构越障能力差而导致机器人攀爬运动不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，一种支撑导向轮结构，包括：第一连接座体、第二连接座体、曲拐支撑臂、弹性体和支撑轮组件，第一连接座体与第二连接座体间隔设置，曲拐支撑臂的曲拐部可转动地连接于第一连接座体，弹性体的第一端可转动地连接于第二连接座体，弹性体的第二端连接于曲拐支撑臂的第一端部，支撑轮组件安装于曲拐支撑臂的第二端部。

进一步地，支撑轮组件包括曲拐轮座、第一支撑轮和第二支撑轮，曲拐轮座的曲拐部可转动地连接于曲拐支撑臂的第二端部，第一支撑轮连接于曲拐轮座的第一端，第二支撑轮连接于曲拐轮座的第二端。

进一步地，第一支撑轮和/或第二支撑轮的轮面部设置为V形状或U形状。

进一步地，第一支撑轮和第二支撑轮的轮面上均覆盖有软性覆面材料。

进一步地，曲拐轮座的曲拐部位置处的曲拐角大于90°。

进一步地，曲拐支撑臂的曲拐部位置处的拐角为90°。

进一步地，弹性体包括装配螺栓、螺旋弹簧和蝶形调节螺母，装配螺栓的第一端与第二连接座体通过第一铰链销轴连接，螺旋弹簧套设于装配螺栓上，装配螺栓的第二端穿过曲拐支撑臂的第一端上的装配孔后与蝶形调节螺母连接。

进一步地，曲拐支撑臂的曲拐部与第一连接座体通过第二铰链销轴连接，曲拐轮座的曲拐部与曲拐支撑臂的第二端部通过第三铰链销轴连接。

进一步地，第一连接座体上设有第一装配孔和第二装配孔，第二铰链销轴设置于第一装配孔或第二装配孔以调节曲拐支撑臂的第二端部朝向缆索的延伸距离。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种缆索攀爬机器人。该缆索攀爬机器人包括：第一攀爬结构、第二攀爬结构、驱动结构和支撑轮结构，该支撑轮结构为前述的支撑导向轮结构，第一攀爬结构与第二攀爬结构相对设置，第一攀爬结构和第二攀爬结构均包括抱紧机构，抱紧机构用于抱紧缆索，且第一攀爬结构上的抱紧机构与第二攀爬结构上的抱紧机构交替抱紧缆索，各个抱紧机构上均安装有支撑轮结构，在攀爬缆索的过程中支撑轮结构与缆索常接触，驱动结构设置在第一攀爬结构与第二攀爬结构之间，以驱动第一攀爬结构与第二攀爬结构交替攀爬移动。

将该支撑导向轮结构应用在缆索攀爬机器人中进行辅助支撑的过程中，由于第一连接座体和第二连接座体固定连接而形成固定支撑点，在机器人攀爬移动的过程，支撑轮组件始终与缆索形成接触而起到辅助支撑作用，当攀爬移动过程中支撑轮组件遇到障碍物时，障碍物会将支撑轮组件顶起，此时，障碍物对支撑轮组件的顶起力传递至曲拐支撑臂，则曲拐支撑臂以其曲拐部的连接处为支点进行转动而压缩弹性体，从而使得支撑轮组件自适应地越过障碍物，并且在越过障碍物的过程中仍然持续地保持辅助支撑状态以维持缆索攀爬机器人的整体稳定性，在支撑轮组件越过障碍物之后，弹性体在自身弹力作用下使得支撑轮组件回复支撑在缆索上，从而确保缆索攀爬机器人始终整体稳定地在缆索上进行攀爬移动。

附图说明

图1是本实用新型实施例的支撑导向轮结构的装配结构示意图；

图2是本实用新型实施例的支撑导向轮结构的第一视角的分解结构示意图；

图3是本实用新型实施例的支撑导向轮结构的第二视角的分解结构示意图；

图4是本实用新型的缆索攀爬机器人的实施例的装配结构示意图；

图5是本实用新型的缆索攀爬机器人的实施例的驱动结构装配在连接杆的第一视角的结构示意图；

图6是本实用新型的缆索攀爬机器人的实施例的驱动结构装配在连接杆的第二视角的结构示意图；

图7是本实用新型的缆索攀爬机器人的实施例的驱动结构装配在连接杆的第三视角的结构示意图；

图8是本实用新型的缆索攀爬机器人的实施例的驱动结构装配在连接杆的第四视角的结构示意图；

图9是本实用新型的缆索攀爬机器人的实施例的上抱紧机构或者下抱紧机构的装配结构示意图。

在附图中，各附图标记表示：

31、第一连接座体；32、第二连接座体；33、曲拐支撑臂；34、弹性体；35、支撑轮组件；311、第一装配孔；312、第二装配孔；341、装配螺栓；342、螺旋弹簧；343、蝶形调节螺母；344、第一铰链销轴；3441、第一卡簧；3442、第二卡簧；345、第二铰链销轴；3450、销轴螺母；346、第三铰链销轴；351、曲拐轮座；352、第一支撑轮；353、第二支撑轮；354、第一轴承；355、第二轴承；356、支撑轮轴；100、缆索；101、第一攀爬结构；102、第二攀爬结构；10、抱紧机构；20、驱动结构；21、连接组件；22、动力源组件；23、第一链带组件；24、第二链带组件；211、连接框架；212、第一滑动导轨；213、第二滑动导轨；221、驱动电机；222、从动皮带轮；231、第一链带；232、第一齿轮组；241、第二链带；242、第二齿轮组；2321、第一动力齿轮轴；2322、第一张紧齿轮；2421、第二动力齿轮轴；2422、换向齿轮；2423、第二张紧齿轮；11、上抱紧机构；12、下抱紧机构；13、连接杆；111、支撑半环；112、驱动装置；113、传动装置；114、摆动臂；115、夹紧足掌；116、辅助弹簧；1131、传动蜗杆；1132、传动蜗轮。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

解释说明：以下记载为将本实用新型提供的支撑导向轮结构应用在缆索攀爬机器人中进行辅助支撑为例进行说明，但并不限于仅仅将该支撑导向轮结构应用在缆索攀爬机器人中，还可以应用在其他以下需要稳定滑移的结构中，例如，加工机床的直线滑移结构中进行辅助支撑等，在此不一一举例说明。

如图1至图3所示，本实用新型提供的支撑导向轮结构包括第一连接座体31、第二连接座体32、曲拐支撑臂33、弹性体34和支撑轮组件35。其中，第一连接座体31与第二连接座体32间隔设置，当该支撑导向轮结构应用在缆索攀爬机器人上进行辅助支撑时，第一连接座体31和第二连接座体32固定安装于机器人中的相应安装位置上。曲拐支撑臂33的曲拐部可转动地连接于第一连接座体31，弹性体34的第一端可转动地连接于第二连接座体32，弹性体34的第二端连接于曲拐支撑臂33的第一端部，支撑轮组件35安装于曲拐支撑臂33的第二端部。

将该支撑导向轮结构应用在缆索攀爬机器人中进行辅助支撑的过程中，由于第一连接座体31和第二连接座体32固定连接而形成固定支撑点，在机器人攀爬移动的过程，支撑轮组件35始终与缆索100形成接触而起到辅助支撑作用，当攀爬移动过程中支撑轮组件35遇到障碍物时，障碍物会将支撑轮组件35顶起，此时，障碍物对支撑轮组件35的顶起力传递至曲拐支撑臂33，则曲拐支撑臂33以其曲拐部的连接处为支点进行转动而压缩弹性体34，从而使得支撑轮组件35自适应地越过障碍物，并且在越过障碍物的过程中仍然持续地保持辅助支撑状态以维持缆索攀爬机器人的整体稳定性，在支撑轮组件35越过障碍物之后，弹性体34在自身弹力作用下使得支撑轮组件35回复支撑在缆索100上，从而确保缆索攀爬机器人始终整体稳定地在缆索100上进行攀爬移动。

在本实施例中，支撑轮组件35包括曲拐轮座351、第一支撑轮352和第二支撑轮353。曲拐轮座351的曲拐部可转动地连接于曲拐支撑臂33的第二端部，具体地，第一支撑轮352的装配方式与第二支撑轮353的装配方式相同，均为通过支撑轮轴356配合第一轴承354、第二轴承355来完成装配，即第一轴承354与第二轴承355安装在支撑轮轴356的两端，然后将第一支撑轮352或第二支撑轮353装配在第一轴承354和第二轴承355上。一般地，第一连接座体31和第二连接座体32的固定连接端均固定安装在同一水平面内，相对于该水平面，曲拐轮座351的两端点分别与该水平面之间的距离均大于曲拐轮座351的曲拐部与该水平面之间的距离。第一支撑轮352连接于曲拐轮座351的第一端，第二支撑轮353连接于曲拐轮座351的第二端。如此，第一支撑轮352、第二支撑轮353、曲拐部的连接位置之间形成三角形结构形式，在沿着缆索100进行攀爬的过程中，第一支撑轮352、第二支撑轮353均抵在缆索100的表面上，然后，在第一支撑轮352接触障碍物并在越过障碍物时第一支撑轮352被障碍物顶起而绕曲拐部与曲拐支撑臂33端部之间的连接节点而转动后抬起，此时第二支撑轮353仍与缆索100的表面保持抵顶而维持辅助支撑以保持攀爬稳定。同样地，当第二支撑轮353接触障碍物并在越过障碍物时第二支撑轮353被障碍物顶起而绕曲拐部与曲拐支撑臂33端部之间的连接节点而转动后抬起，此时第一支撑轮352仍与缆索100的表面保持抵顶而维持辅助支撑以保持攀爬稳定。

由于缆索100一般为柱状，为了增大第一支撑轮352的轮面部和/或第二支撑轮353的轮面部与缆索100的表面之间的接触面积，因此，第一支撑轮352和/或第二支撑轮353的轮面部设置为V形状或U形状。优选地，本实用新型的第一支撑轮352的轮面部和第二支撑轮353的轮面部均设置为V形状。针对一般的缆索100均为柱状，利用V形状的轮面抵顶缆索100，则形成包覆式的抵顶形式，使得辅助支撑更加稳定。

在第一支撑轮352和第二支撑轮353的轮面上均覆盖有软性覆盖材料，这样，当第一支撑轮352、第二支撑轮353分别与缆索100抵顶接触进行辅助支撑时，软性覆盖材料能够防止轮面与缆索100之间刚性接触而造成缆索100刮伤。

如图1至图3所示，该支撑导向轮结构的曲拐轮座351的曲拐位置处的曲拐角大于90°，并且该曲拐角小于180°。优选地，该支撑导向轮结构的曲拐轮座351的曲拐位置处的曲拐角的角度取值范围是120°至150°，可以选用120°、125°、130°、135°、140°、145°、150°，例如选用120°角度。这样的角度选择能够在第一支撑轮352或第二支撑轮353进行越障的过程中更加容易并且越障过程中也能够令辅助支撑持续稳定。进一步地，曲拐支撑臂33的曲拐部位置处的拐角为90°，曲拐支撑臂的曲拐部位置处的角度可以选用120°、125°、130°、135°、140°、145°、150°。如此，在越障的过程中，曲拐支撑臂33和曲拐轮座351之间相互配合进行自适应避让障碍物。

本实施例的支撑导向轮结构的弹性体34包括装配螺栓341、螺旋弹簧342和蝶形调节螺母343。装配螺栓341的第一端与第二连接座体32通过第一铰链销轴344连接，螺旋弹簧342套设于装配螺栓341上，装配螺栓341的第二端穿过曲拐支撑臂33的第一端上的装配孔后与蝶形调节螺母343连接，在越障过程中，曲拐支撑臂33压缩螺旋弹簧342，使得装配螺栓341绕第一铰链销轴344的中心轴线转动，当越障完成之后，螺旋弹簧342回复自然装配状态。在装配时，首先将装配螺栓341通过第一铰链销轴344配合第一卡簧3441、第二卡簧3442以完成连接，然后将螺旋弹簧342套在装配螺栓341上，再将曲拐支撑臂33的第一端套在装配螺栓341上并压紧螺旋弹簧342，最后将蝶形调节螺母343连接在装配螺栓341上以将曲拐支撑臂33压紧并对螺旋弹簧342进行预紧压缩。

在本实施例中，曲拐支撑臂33的曲拐部与第一连接座体31通过第二铰链销轴345配合销轴螺母3450以完成连接，在越障过程中，曲拐支撑臂33以第二铰链销轴345为支点绕着该第二铰链销轴345的中心轴线转动。曲拐轮座351的曲拐部与曲拐支撑臂33的第二端部通过第三铰链销轴346连接，在越障过程中，曲拐轮座351以第三铰链销轴346位支点绕着该第三铰链销轴346的中心轴线转动。

在针对不同直径的缆索100进行辅助支撑继而进行攀爬的时候，在螺旋弹簧342的压缩量范围内进行适应不同直径的缆索100的基础上，为了进一步扩大适应调节的直径范围，因此，第一连接座体31上设有第一装配孔311和第二装配孔312，第二铰链销轴345设置于第一装配孔311或第二装配孔312以调节曲拐支撑臂33的第二端部朝向缆索的延伸距离。也就是说，当曲拐支撑臂33的第二端部连接在第二装配孔312的适应调节的直径范围大于曲拐支撑臂33的第二端部连接于第一装配孔311的适应调节的直径范围。

根据本实施例的另一方面，如图4至图8所示，提供一种缆索攀爬机器人。该缆索攀爬机器人包括：第一攀爬结构101、第二攀爬结构102、驱动结构20和支撑轮结构30，其中，该支撑轮结构30为前述的支撑导向轮结构，第一攀爬结构101与第二攀爬结构102相对设置，第一攀爬结构101和第二攀爬结构102均包括抱紧机构10，抱紧机构10用于抱紧缆索，且第一攀爬结构101上的抱紧机构10与第二攀爬结构102上的抱紧机构10交替抱紧缆索，各个抱紧机构10上均安装有支撑轮结构30，在攀爬缆索的过程中支撑轮结构30与缆索常接触，驱动结构20设置在第一攀爬结构101与第二攀爬结构102之间，以驱动第一攀爬结构101与第二攀爬结构102交替攀爬移动。

如图4至图8所示，本实施例的缆索攀爬机器人包括第一攀爬结构101、第二攀爬结构102和驱动结构20，第一攀爬结构101与第二攀爬结构102相对设置，第一攀爬结构101和第二攀爬结构102均包括抱紧机构10，抱紧机构10用于抱紧缆索，且第一攀爬结构101上的抱紧机构10与第二攀爬结构102上的抱紧机构10交替抱紧缆索，驱动结构20安装在第一攀爬结构101与第二攀爬结构102之间，驱动结构20包括连接组件21、动力源组件22、第一链带组件23和第二链带组件24，连接组件21分别与第一攀爬结构101、第二攀爬结构102可滑移地连接，动力源组件22连接于连接组件21上，动力源组件22同时驱动第一链带组件23、第二链带组件24，第一链带组件23包括第一链带231和第一齿轮组232，第一链带231的两端分别固定于第一攀爬结构101的两端，第一齿轮组232连接于连接组件21上，第一齿轮组232与第一链带231啮合连接，动力源组件22与第一齿轮组232驱动连接，第二链带组件24包括第二链带241和第二齿轮组242，第二链带241的两端分别固定于第二攀爬结构102的两端，第二齿轮组242连接于连接组件21上，第二齿轮组242与第二链带241啮合连接，动力源组件22与第二齿轮组242驱动连接，其中，第一齿轮组232和第一链带231的啮合传动方向与第二齿轮组242和第二链带241的啮合传动方向相反。

应用该缆索攀爬机器人在缆索100上进行攀爬动作，特别是针对桥梁缆索进行攀爬作业时，通过抱紧机构10对缆索100进行抱紧，第一攀爬结构101和第二攀爬结构102相互交替地上升或下降，从而在缆索100上实现攀爬移动，攀爬移动的过程中，驱动结构20的动力源组件22输出动力，从而带动第一齿轮组232与第二齿轮组242同时转动，此时，第一齿轮组232与第一链带231之间、第二齿轮组242与第二链带241之间则分别实现相对啮合运动。例如，以第一攀爬结构101通过抱紧机构10抱紧固定在缆索100上进行说明。此时，启动动力源组件22输出动力，则此时连接组件21相对于第一攀爬结构101向上运动，并且第二攀爬结构102也相对于连接组件21向上运动(如果以第一攀爬结构101为运动参照物，则连接组件21相对于第一攀爬结构101的向上运动速度为ν，则第二攀爬结构102相对于第一攀爬结构101的向上运动速度为2ν；如果以连接组件21为运动参照物，则第一攀爬结构101相对于连接组件21的向下运动为ν，则的第二攀爬结构102相对于连接组件21的向上运动速度为2ν)。当连接组件21向上滑移至第一攀爬结构101的上端时，则连接组件21位于第二攀爬结构102的下端，如此便完成了机器人在缆索100上攀爬的一个步幅。在本实施例的缆索攀爬机器人中，利用第一攀爬结构101、连接组件21、第二攀爬结构102三者之间的机构关节进行连接并实现相对运动，从而相对于现有技术而言减少了机器人的关节结构设计，并且简化机器人的结构组成，有利于机器人的小型化、轻量化设计，降低了运动学解耦控制的难度，从而实现高精度控制，在保证充足动力的基础上使得机器人能够携带更加充足的负载运输能力。

在本实施例中，缆索攀爬机器人的第一齿轮组232包括第一动力齿轮轴2321，第二齿轮组242包括第二动力齿轮轴2421和至少一个换向齿轮2422。在本实施例中，如图7和图8所示，动力源组件22由驱动电机221、主动皮带轮、从动皮带轮222组成，驱动电机221连接稳定在连接组件21上，主动皮带轮安装在驱动电机221的输出轴上，主动皮带轮与从动皮带轮222之间通过传动皮带(未图示)连接，并且第一动力齿轮轴2321、第二动力齿轮轴2421以及从动皮带轮三者采用同轴一体成型制造，即：第一动力齿轮轴2321的轮齿和第二动力齿轮轴2421的轮齿分别位于轴杆的两端，从动皮带轮位于轴杆的中部位置，则动力源组件22同时驱动第一动力齿轮轴2321与第二动力齿轮轴2421同方向转动。如图6所示，第一链带231搭绕在第一动力齿轮轴2321的轮齿上，搭绕安装完成后第一动力齿轮轴2321的轮齿位于第一链带231与抱紧机构10之间，即第一动力齿轮轴2321的轮齿上的第一链带231远离抱紧机构10设置。第二链带241搭绕于换向齿轮2422，之后绕设于第二动力齿轮轴2421的轮齿上，如图5所示，第二链带241搭绕完成在换向齿轮2422上后，换向齿轮2422位于第二链带241与抱紧机构10之间，并且绕设于第二动力齿轮轴2421的轮齿上的第二链带241靠近抱紧机构10设置。

如图4至图6所示，该缆索攀爬机器人的第一齿轮组232还包括两个第一张紧齿轮2322，第二齿轮组242还包括两个第二张紧齿轮2423。两个第一张紧齿轮2322分别设置于第一动力齿轮轴2321的两侧，第一动力齿轮轴2321位于第一链带231的第一侧，两个第一张紧齿轮2322位于第一链带231的第二侧，两个第二张紧齿轮2423分别设置于第二动力齿轮轴2421的两侧，第二动力齿轮轴2421、两个第二张紧齿轮2423均位于第二链带241的第一侧，换向齿轮2422位于第二链带241的第二侧。具体地，换向齿轮2422的数量为两个，两个换向齿轮2422分别位于第二动力齿轮轴2421的两侧，且第二动力齿轮轴2421与其中一个第二张紧齿轮2423之间设置一个换向齿轮2422。

另外，本实施例还可以只选用一个第一张紧齿轮2322、一个第二张紧齿轮2423以及一个换向齿轮2422，与选用两个第一张紧齿轮2322、两个第二张紧齿轮2423以及两个换向齿轮2422的实施方式进行对比，后者中两个第一张紧齿轮2322相对于第一动力齿轮轴2321的中心轴线相对称，后者中两个第二张紧齿轮2423以及两个换向齿轮2422均相对于第二动力齿轮轴2421的中心轴线相对称。

参见图9所示，在本实施例中，抱紧机构10包括上抱紧机构11、下抱紧机构12和连接杆13，上抱紧机构11和下抱紧机构12均包括支撑半环111、驱动装置112、传动装置113、至少两个摆动臂114和与摆动臂114一一对应连接的夹紧足掌115。上抱紧机构11的支撑半环111连接在连接杆13的第一端，下抱紧机构12的支撑半环111连接在连接杆13的第二端。在本实施例中，一个抱紧机构10中装配有两个连接杆13，两个连接杆13分别设置在支撑半环111的两端部。驱动装置112和传动装置113均安装在支撑半环111上，驱动装置112与控制器电连接，驱动装置112与传动装置113驱动连接，摆动臂114与传动装置113连接以带动夹紧足掌115夹紧缆索。在进行攀爬运动的过程中，控制器控制驱动装置112输出动力，然后通过传动装置113将动力传递至摆动臂114，使得摆动臂114带动夹紧足掌115将缆索100抱紧，其中，传动装置113由传动蜗杆1131和传动蜗轮1132组成。具体地，本实施例的缆索攀爬机器人装配了两个摆动臂114和两个传动蜗轮1132，摆动臂114的第一端与其中一个传动蜗轮1132固定连接，夹紧足掌115固定在相应的摆动臂114的第二端上，并且，传动蜗杆1131的两端均设有啮合螺纹，两个传动蜗轮1132间隔设置且两个传动蜗轮1132与传动蜗杆1131的两端啮合螺纹一一对应装配。当驱动装置112带动传动蜗杆1131进行正转时，传动蜗杆1131与传动蜗轮1132啮合传动从而使得传动蜗轮1132带动摆动臂114进行张开；当驱动装置112带动传动蜗杆1131进行反转时，则传动蜗杆1131与传动蜗轮1132啮合传动从而使得传动蜗轮1132带动摆动臂114。

如图9所示，在支撑半环111还一一对应设置有辅助弹簧116，辅助弹簧116的第一端连接在支撑半环111上，辅助弹簧116的第二端连接于夹紧足掌115的背面，并且夹紧足掌115与摆动臂114之间通过轴承装配。这样，当夹紧足掌115在对缆索100进行夹紧的过程中，在夹紧足掌115为适应缆索100的柱面弧度时，辅助弹簧116能够辅助夹紧足掌115始终保持加持稳定。即使在对不同半径的缆索100时，此时在辅助弹簧116辅助调节下进行迅速适应配合。

进一步地，缆索攀爬机器人还包括控制器(未图示)，且驱动结构20的数量为两个，两个驱动结构20相对设置。在本实施例中，如图7和图8所示，连接组件21包括连接框架211、第一导轨结构和第二导轨结构，第一导轨结构的导向槽设置于连接框架211上的第一侧，第二导轨结构的导向槽设置于连接框架211的第二侧，第一导轨结构的第一滑动导轨212固定在相应的连接杆13上，第二导轨结构的第二滑动导轨213固定在相应的连接杆13上。控制器安装在其中一个驱动结构20的连接组件21的连接框架211上，控制器与两个驱动结构20的动力源组件22均电连接以控制两个动力源组件22同步输出驱动力。控制器控制两个驱动结构20同时输出驱动力，从而更大程度地保证缆索攀爬机器人的负载运输能力。

具体地，上抱紧机构11的支撑半环111上安装有检测装置(未图示)，检测装置与控制器电连接。由于本实施例的缆索攀爬机器人相对于现有的缆索攀爬机器人的装载运输能力有了大限度的提升，因此，本实施例的缆索攀爬机器人能够携带更大型、更精密的检测装置，从而获得更加全面、细致的检测数据，同时也能够状更大块的电源以提供充足的电能，从而满足机器人进行长时间的巡检工作。

应用本实施例的缆索攀爬机器人时候，具体包括以下实施步骤：

第一步：上线准备，将第一攀爬结构101、第二攀爬结构102、驱动结构20进行装配在缆索100上，并且将第一攀爬结构101上夹紧足掌115抱紧缆索100；

第二步：通过驱动结构20带动第二攀爬结构102相对于第一攀爬结构101上升运动，此时第二攀爬结构102的夹紧足掌115张开脱离缆索100；

第三步：当驱动结构20的连接组件21位于第二攀爬结构102的下端且驱动结构20的连接组件21位于第一攀爬结构101的上端时，此时第二攀爬结构102的夹紧足掌115抱紧缆索100，第一攀爬结构101的夹紧足掌115张开脱离缆索100，然后通过驱动结构20带动第一攀爬结构101相对于第二攀爬结构102向上运动；

第四步：当驱动结构20的连接组件21位于第一攀爬结构101的下端且驱动结构20的连接组件21位于第二攀爬结构102的上端时，然后循环重复第二步、第三步，直至行走任务结束。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支撑导向轮结构，其特征在于，包括：第一连接座体(31)、第二连接座体(32)、曲拐支撑臂(33)、弹性体(34)和支撑轮组件(35)，所述第一连接座体(31)与所述第二连接座体(32)间隔设置，所述曲拐支撑臂(33)的曲拐部可转动地连接于所述第一连接座体(31)，所述弹性体(34)的第一端可转动地连接于所述第二连接座体(32)，所述弹性体(34)的第二端连接于所述曲拐支撑臂(33)的第一端部，所述支撑轮组件(35)安装于所述曲拐支撑臂(33)的第二端部。

2.如权利要求1所述的支撑导向轮结构，其特征在于，所述支撑轮组件(35)包括曲拐轮座(351)、第一支撑轮(352)和第二支撑轮(353)，所述曲拐轮座(351)的曲拐部可转动地连接于所述曲拐支撑臂(33)的第二端部，所述第一支撑轮(352)连接于所述曲拐轮座(351)的第一端，所述第二支撑轮(353)连接于所述曲拐轮座(351)的第二端。

3.如权利要求2所述的支撑导向轮结构，其特征在于，所述第一支撑轮(352)和/或所述第二支撑轮(353)的轮面部设置为V形状或U形状。

4.如权利要求3所述的支撑导向轮结构，其特征在于，所述第一支撑轮(352)和所述第二支撑轮(353)的轮面上均覆盖有软性覆面材料。

5.如权利要求2至4中任一项所述的支撑导向轮结构，其特征在于，所述曲拐轮座(351)的曲拐部位置处的曲拐角大于90°。

6.如权利要求5所述的支撑导向轮结构，其特征在于，所述曲拐支撑臂(33)的曲拐部位置处的拐角为90°。

7.如权利要求6所述的支撑导向轮结构，其特征在于，所述弹性体(34)包括装配螺栓(341)、螺旋弹簧(342)和蝶形调节螺母(343)，所述装配螺栓(341)的第一端与所述第二连接座体(32)通过第一铰链销轴(344)连接，所述螺旋弹簧(342)套设于所述装配螺栓(341)上，所述装配螺栓(341)的第二端穿过所述曲拐支撑臂(33)的第一端上的装配孔后与所述蝶形调节螺母(343)连接。

8.如权利要求7所述的支撑导向轮结构，其特征在于，所述曲拐支撑臂(33)的曲拐部与所述第一连接座体(31)通过第二铰链销轴(345)连接，所述曲拐轮座(351)的曲拐部与所述曲拐支撑臂(33)的第二端部通过第三铰链销轴(346)连接。

9.如权利要求8所述的支撑导向轮结构，其特征在于，所述第一连接座体(31)上设有第一装配孔(311)和第二装配孔(312)，所述第二铰链销轴(345)设置于所述第一装配孔(311)或所述第二装配孔(312)以调节所述曲拐支撑臂(33)的第二端部朝向缆索的延伸距离。

10.一种缆索攀爬机器人，包括：第一攀爬结构(101)、第二攀爬结构(102)、驱动结构(20)和支撑轮结构(30)，其特征在于，该支撑轮结构(30)为权利要求1至9中任一项所述的支撑导向轮结构，所述第一攀爬结构(101)与所述第二攀爬结构(102)相对设置，所述第一攀爬结构(101)和所述第二攀爬结构(102)均包括抱紧机构(10)，所述抱紧机构(10)用于抱紧缆索，且所述第一攀爬结构(101)上的抱紧机构(10)与所述第二攀爬结构(102)上的抱紧机构(10)交替抱紧所述缆索，各个所述抱紧机构(10)上均安装有所述支撑轮结构(30)，在攀爬所述缆索的过程中所述支撑轮结构(30)与所述缆索常接触，所述驱动结构(20)设置在所述第一攀爬结构(101)与所述第二攀爬结构(102)之间，以驱动所述第一攀爬结构(101)与所述第二攀爬结构(102)交替攀爬移动。