缆式移动机器人系统

本技术属于机器人，具体的为一种缆式移动机器人系统。

背景技术：

1、目前，机器人有轮式、足式、履带式、鳍式、翼式等形式，常用于平地、山地、天空、水域等环境。现有的轮式、足式、履带式、鳍式机器人在行进或作业时必须着地或着水，依托地面或水面，并与地面或水面环境产生相互作用，在松软地面、泥沼或有需保护的地面或农作物时，难以避免地产生破坏；翼式飞行机器人则所耗能量较大，不能长时间驻停作业。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种缆式移动机器人系统，能够在不破坏地面或地面物的基础上进行大范围移动、长时间驻停。

2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种缆式移动机器人系统，包括缆绳组件、行走组件、升降组件和机械臂组件；

4、所述缆绳组件包括两根悬空且相互平行的缆绳；

5、所述行走组件包括行走支架，所述行走支架的两端分别设有与所述缆绳配合的轮系组件，所述行走支架上设有用于驱动所述轮系组件沿着所述缆绳移动的行走驱动组件；

6、所述机械臂组件包括机械臂和用于控制所述机械臂姿态的姿态控制机构，所述机械臂安装在所述姿态控制机构的下方；

7、所述升降组件位于所述姿态控制机构与所述行走支架之间并用于控制所述机械臂的升降高度。

8、进一步，所述缆绳组件还包括位于两端用于支撑所述缆绳的至少两个缆绳支架。

9、进一步，所述轮系组件包括第一滚轮和分别位于所述第一滚轮两侧下方的第二滚轮；所述第一滚轮分别与两个所述第二滚轮之间设有第一连杆，所述第一连杆的两端分别与所述第一滚轮的转轴以及对应的所述第二滚轮的转轴之间转动配合；两个所述第二滚轮之间设有伸缩杆，所述伸缩杆的两端分别与两个所述第二滚轮的转轴之间转动配合，且所述伸缩杆上设有用于驱动其伸长的压缩弹簧。

10、进一步，所述第一滚轮位于对应所述缆绳的上方，所述第二滚轮位于对应所述缆绳的下方，且所述第一滚轮和第二滚轮均与对应的所述缆绳之间滚动配合。

11、进一步，所述轮系组件设为两组，两组所述轮系组件分别设置在所述行走支架的前后两端；属于同一组所述轮系组件的两个所述第一滚轮的第一转轴同轴并设为一体；所述行走驱动组件包括行走电机；所述行走电机与其中一根所述第一转轴之间传动连接；所述行走电机与对应的所述第一转轴之间设有蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗轮蜗杆传动机构包括与所述行走电机传动连接的蜗杆和与所述第一转轴同步转动的蜗轮，所述蜗杆和蜗轮之间相互啮合。

12、进一步，所述姿态控制机构包括第一调节板和第二调节板，所述第一调节板位于所述第二调节板的上方，所述第一调节板和第二调节板之间设有姿态调节机构，所述姿态调节机构用于调节所述第二调节板相对于所述第一调节板在竖直方向上的距离、调节所述第二调节板相对于所述第一调节板的倾斜角度以及调节所述第二调节板相对于所述第一调节板在水平方向上的偏移方向和偏移距离。

13、进一步，所述第一调节板和第二调节板之间设有六根伸缩臂以构成六自由度运动平台。

14、进一步，所述升降组件包括剪叉连杆机构，所述剪叉连杆机构的上端与所述行走支架连接、下端设有升降支架；所述行走支架或升降支架上设有用于驱动所述剪叉连杆机构伸长或缩短的升降驱动机构。

15、进一步，所述行走支架上设有第一水平滑槽，所述升降支架上设有第二水平滑槽；所述剪叉连杆机构上端的两个上连接轴中，其中一个所述上连接轴与所述行走支架铰接连接，另一个所述上连接轴与所述第一水平滑槽滑动配合；所述剪叉连杆机构下端的两个下连接轴中，其中一个所述下连接轴与所述升降支架铰接连接，另一个所述下连接轴与所述第二水平滑槽滑动配合；所述升降驱动机构用于驱动所述上连接轴沿着所述第一水平滑槽移动，或，所述升降驱动机构用于驱动所述下连接轴沿着所述第二水平滑槽移动。

16、进一步，所述姿态控制机构与所述升降组件之间设有减震垫。

17、本实用新型的有益效果在于：

18、本实用新型的缆式移动机器人系统，通过设置行走组件，利用行走驱组件驱动轮系组件沿着缆绳移动，进而可以驱动行走支架沿着缆绳移动，如此，可以带动升降组件和机械臂组件沿着缆绳移动；通过设置升降组件，则可以调节机械臂组件的高度，以满足机械臂作业要求；通过在机械臂组件内设置姿态控制机构，可以控制机械臂的位姿姿态，以满足机械臂作业要求；综上，本申请的缆式移动机器人系统沿着悬空的缆绳行走，不会与地面或水面之间产生相互作用，能够在不破坏地面或地面物的基础上，可以大范围移动并长时间驻停，可以用于完成播种、插苗、采摘、修剪、施肥、喷洒、运送、幼果套袋等轻负载作业任务，可面向大尺度半结构化应用场景，如大面积农田、茶场、大型温室、大型水产养殖场、大型建筑工地等。

技术特征：

1.一种缆式移动机器人系统，其特征在于：包括缆绳组件、行走组件、升降组件和机械臂组件；

2.根据权利要求1所述的缆式移动机器人系统，其特征在于：所述缆绳组件还包括位于两端用于支撑所述缆绳的至少两个缆绳支架。

3.根据权利要求1所述的缆式移动机器人系统，其特征在于：所述轮系组件包括第一滚轮和分别位于所述第一滚轮两侧下方的第二滚轮；所述第一滚轮分别与两个所述第二滚轮之间设有第一连杆，所述第一连杆的两端分别与所述第一滚轮的转轴以及对应的所述第二滚轮的转轴之间转动配合；两个所述第二滚轮之间设有伸缩杆，所述伸缩杆的两端分别与两个所述第二滚轮的转轴之间转动配合，且所述伸缩杆上设有用于驱动其伸长的压缩弹簧。

4.根据权利要求3所述的缆式移动机器人系统，其特征在于：所述第一滚轮位于对应所述缆绳的上方，所述第二滚轮位于对应所述缆绳的下方，且所述第一滚轮和第二滚轮均与对应的所述缆绳之间滚动配合。

5.根据权利要求4所述的缆式移动机器人系统，其特征在于：所述轮系组件设为两组，两组所述轮系组件分别设置在所述行走支架的前后两端；属于同一组所述轮系组件的两个所述第一滚轮的第一转轴同轴并设为一体；所述行走驱动组件包括行走电机；所述行走电机与其中一根所述第一转轴之间传动连接；所述行走电机与对应的所述第一转轴之间设有蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗轮蜗杆传动机构包括与所述行走电机传动连接的蜗杆和与所述第一转轴同步转动的蜗轮，所述蜗杆和蜗轮之间相互啮合。

6.根据权利要求1所述的缆式移动机器人系统，其特征在于：所述姿态控制机构包括位于上方的第一调节板和位于下方的第二调节板，所述第一调节板和第二调节板之间设有姿态调节机构，所述姿态调节机构用于调节所述第二调节板相对于所述第一调节板在竖直方向上的距离、调节所述第二调节板相对于所述第一调节板的倾斜角度以及调节所述第二调节板相对于所述第一调节板在水平方向上的偏移方向和偏移距离。

7.根据权利要求6所述的缆式移动机器人系统，其特征在于：所述第一调节板和第二调节板之间设有六根伸缩臂以构成六自由度运动平台。

8.根据权利要求1所述的缆式移动机器人系统，其特征在于：所述升降组件包括剪叉连杆机构，所述剪叉连杆机构的上端与所述行走支架连接、下端设有升降支架；所述行走支架或升降支架上设有用于驱动所述剪叉连杆机构伸长或缩短的升降驱动机构。

9.根据权利要求8所述的缆式移动机器人系统，其特征在于：所述行走支架上设有第一水平滑槽，所述升降支架上设有第二水平滑槽；所述剪叉连杆机构上端的两个上连接轴中，其中一个所述上连接轴与所述行走支架铰接连接，另一个所述上连接轴与所述第一水平滑槽滑动配合；所述剪叉连杆机构下端的两个下连接轴中，其中一个所述下连接轴与所述升降支架铰接连接，另一个所述下连接轴与所述第二水平滑槽滑动配合；所述升降驱动机构用于驱动所述上连接轴沿着所述第一水平滑槽移动，或，所述升降驱动机构用于驱动所述下连接轴沿着所述第二水平滑槽移动。

10.根据权利要求1所述的缆式移动机器人系统，其特征在于：所述姿态控制机构与所述升降组件之间设有减震垫。

技术总结
本技术公开了一种缆式移动机器人系统，包括缆绳组件、行走组件、升降组件和机械臂组件；所述缆绳组件包括两根悬空且相互平行的缆绳；所述行走组件包括行走支架，所述行走支架的两端分别设有与所述缆绳配合的轮系组件，所述行走支架上设有用于驱动所述轮系组件沿着所述缆绳移动的行走驱动组件；所述机械臂组件包括机械臂和用于控制所述机械臂姿态的姿态控制机构，所述机械臂安装在所述姿态控制机构的下方；所述升降组件位于所述姿态控制机构与所述行走支架之间并用于控制所述机械臂的升降高度。本技术的缆式移动机器人系统，能够在不破坏地面或地面物的基础上进行大范围移动、长时间驻停。

技术研发人员：宦红伦
受保护的技术使用者：浙江万里学院
技术研发日：20240204
技术公布日：2024/9/23