(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210593609.9 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 燕山大学 地址 066004 河北省秦皇岛市河北 大街西 段438号 (72)发明人 赵延治　樊政伟　付玉行　韩振　 许志明　刘福林　 (74)专利代理 机构 北京孚睿湾知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11474 专利代理师 刘翠芹 (51)Int.Cl. B25J 11/00(2006.01) E04H 12/34(2006.01) B62D 57/024(2006.01) B25J 9/08(2006.01)B25J 9/16(2006.01) B25J 9/10(2006.01) B25J 9/00(2006.01) (54)发明名称 可变口径的输电塔安装作业机 器人 (57)摘要 本发明提供一种可变口径的输电塔安装作 业机器人， 其包括攀爬模块、 上工作模块和下工 作模块， 第一个上工作模块通过攀爬模块的上连 接端和第二个上工作模块连接， 第一个下工作模 块通过攀爬模块的下连接端和第二个下工作模 块连接， 上工作模块和下工作模块的运动轴线互 相平行。 攀爬模块对称分布在工作模块的两端， 工作模块将 攀爬模块固连在一起实现同步移动， 同时工作模块均可轴向伸缩以动适应不断变化 的输电塔外尺 寸， 上工作模块用于矫正吊装塔材 的不同偏转姿态， 下工作模块实现吊装塔材与输 电塔间的固连。 本发明有效解决现有机器在输电 塔上协同攀爬越障， 同步安装困难的问题， 可实 现吊装塔材的姿态矫正， 引导定位及自动化安 装。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 114833847 A 2022.08.02 CN 114833847 A 1.一种可变口径的输电塔安装作业机器人， 其包括攀爬模块、 上工作模块和下工作模 块， 第一个上工作模块通过攀爬模块的上连接端和第二个上工作模块连接， 第一个下工作 模块通过攀爬模块的下连接端和 第二个下工作模块连接， 所述上工作模块和所述下工作模 块的运动轴线互相平行， 其特 征在于， 所述第一个上工作模块， 其包括矫正器组件、 矫正器导轨组件、 上执行器导轨组件、 上 螺母定位器和上螺栓定位器， 所述矫正器组件中十字滑轨的第一安装端和所述矫正器导轨 组件中第一支座的第一端连接， 所述上螺母定位器和所述上螺栓定位器分别与所述上执行 器导轨组件中第二支 座和第三支座的第一端连接， 所述上执行器导轨组件中第一滑轨的滑 动端和所述矫正器组件中第一滑座的滑动端滑动连接， 从而实现上工作模块根据不同输电 塔基座进行长度调节； 所述矫正器导轨组件， 其包括第一连接杆、 第一支座、 第一运动丝杠、 第一运动电机和 第一滑座， 所述第一连接杆的第一安装端和壳体框架的组装端连接， 所述第一连接杆的第 二安装端和第三安装端分别与所述第一运动丝杠和所述第一滑座的安装端连接， 所述第一 运动丝杠的输入端和所述第一运动电机连接， 所述第一运动丝杠的滑动端和所述第一支 座 的第二端连接； 所述上执行器导轨组件， 其包括第二运动电机、 第二运动丝杠、 第二支座、 第三运动电 机、 第三运动丝杠、 第三支座、 第一滑轨和第二连接杆， 所述第二连接杆的第一安装端和壳 体框架的组装端连接， 所述第二连接杆 的第二安装端、 第三安装端和第四安装端分别与所 述第二运动丝杠、 所述第三运动丝杠和所述第一滑轨的安装端连接， 所述第二运动丝杠和 所述第三运动丝杠的输入端分别与所述第二运动电机和所述第三运动电机连接， 所述第二 运动丝杠和所述第三运动丝杠的滑动端分别与所述第二支座和所述第三支座的第二端连 接； 所述第一个下工作模块， 其包括下执行器导轨组件、 下螺栓定位器、 螺栓拧紧组件、 下 螺母定位器和下导轨座组件， 所述下执行器导轨组件中第四支 座和第五支 座的第一端分别 与所述下螺栓定位器和所述下螺母定位器的安装端连接， 所述下螺栓定位器的快换端和所 述螺栓拧紧组件中右快换装置连接， 所述下执行器导轨组件中第二滑座的滑动端和所述下 导轨座组件中第二滑轨的滑动端滑动连接， 从而实现下工作模块根据不同输电塔基座进 行 长度调节。 2.根据权利要求1所述的可变口径的输电塔安装作业机器人， 其特征在于， 所述攀爬模 块、 所述上工作模块和所述下工作模块的数量均为四个， 所述上工作模块依 次通过攀爬模 块的上连接端组成塔机机器人的上框架， 所述下工作模块依次通过攀爬模块的下连接端组 成塔机机器人的下框架。 3.根据权利要求1所述的可变口径的输电塔安装作业机器人， 其特征在于， 所述攀爬模 块， 其包括壳体框架、 视觉传感器和攀升组件， 所述壳体框架的第一安装端、 第二安装端和 第三安装端分别与所述攀升组件中攀升电机的外壳、 调节电机的外壳和所述视觉传感器连 接； 所述攀升组件， 其包括攀升电机、 导轨轮、 调节电机、 丝杆、 滑块、 电推杆、 调节杆和环抱 臂， 所述攀升电机通过锥齿轮组和所述导轨轮连接， 所述调节电机的输出端通过皮带轮组 和所述丝杠的输入端连接， 所述丝杠的滑动端和所述滑块的滑动端连接， 所述滑块的安装 端和所述环抱臂的第一安装端连接， 所述电推杆的输出端通过调节杆和所述环抱臂的第二权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114833847 A 2安装端连接 。 4.根据权利要求1或者3所述的可变口径的输电塔安装作业机器人， 其特征在于， 所述 视觉传感器和所述攀升组件对称分布在壳体框架的两侧， 所述视觉传感器和所述攀升组件 的数量均为两个； 所述环抱臂的数量 为两个， 所述环抱臂对称分布在所述滑块的两侧。 5.根据权利要求1所述的可变口径的输电塔安装作业机器人， 其特征在于， 所述矫正器 组件， 其包括十字滑轨、 夹爪连接杆、 夹爪和开合电机， 所述十字滑轨的第二安装端和所述 夹爪连接杆的第一安装端连接， 所述夹爪连接杆的第二安装端和所述夹爪的安装端连接， 所述开合电机的输出端和所述夹爪的输入端连接 。 6.根据权利要求1所述的可变口径的输电塔安装作业机器人， 其特征在于， 所述下执行 器导轨组件， 其包括第四运动电机、 第四运动丝杠、 第四支座、 第五运动电机、 第五运动丝 杠、 第五支 座、 第二滑座和第三连接杆， 所述第三连接杆的第一安装端和壳体框架的组装端 连接， 所述第三连接杆的第二安装端、 第三安装端和第四安装端分别与所述第四运动丝杠、 所述第五运动丝杠和所述第二滑座的安装端连接， 所述第四运动丝杠和所述第五运动丝杠 的输入端分别与所述第四运动电机和所述第五运动电机连接， 所述第四运动丝杠和所述第 五运动丝杠的滑动端分别与所述第四支座和所述第五支座的第二端连接 。 7.根据权利要求1所述的可变口径的输电塔安装作业机器人， 其特征在于， 所述螺栓拧 紧组件， 其包括左快换装置、 螺栓拧紧器、 右快换装置和U 型座， 所述螺栓拧紧器的安装端和 所述U型座的中部安装端连接， 所述左快换装置和所述右快换装置的安装端分别与所述U 型 座的左侧安装端和右侧安装端 连接； 所述下导轨座组件， 其包括第二滑轨和第四连接杆， 所 述第四连接杆的第一安装端和壳体框架的组装端连接， 所述第四连接杆的第一安装端和所 述第二滑轨的安装端连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114833847 A 3