專利名稱:一種基于六足爬壁機器人的末端吸附系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于六足爬壁機器人的末端吸附系統(tǒng)，包括鋼板彈簧、螺栓、吸盤、球鉸、真空泵、氣閥及通氣孔，所述螺栓一端固定在鋼板彈簧頂端的中間，螺栓另一端固定在機器人末端，鋼板彈簧的底端與球鉸一端連接，所述球鉸另一端與吸盤連接，所述真空泵通過氣管與氣閥連接，氣閥通過氣管與通氣孔連接。本實用新型結構簡單，形變適應性強，在機器人行走過程中可以補償受力不均衡問題，提高機器人步態(tài)適應性，完成不同的步態(tài)行走。
【專利說明】一種基于六足爬壁機器人的末端吸附系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械動力學領域，特別涉及一種基于六足爬壁機器人的末端吸附系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]爬墻機器人之所以能夠側立于垂直的墻面或倒立懸掛于天花板上，其腿末端的吸附機構功不可沒。目前爬墻機器人的主要吸附方式有:采用負壓式吸盤吸附、針對導磁金屬壁面的磁吸附機構吸附以及仿生吸附機構吸附等。
[0003]目前負壓吸附技術相對比較成熟，考慮機器人的運動的安全性，須采用相對成熟且能提供較大吸力的吸附技術，因此本機器人采用負壓式吸盤吸附的形式。負壓式吸附機構主要有真空泵、氣閥和氣管等組成，結構簡單，并且安全穩(wěn)定。
實用新型內容
[0004]為了克服現(xiàn)有技術存在的缺點與不足，本實用新型提供一種基于六足爬壁機器人的末端吸附系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術方案:
[0006]一種基于六足爬壁機器人的末端吸附系統(tǒng)，包括鋼板彈簧、螺栓、吸盤、球鉸、真空泵、氣閥及通氣孔，所述螺栓一端固定在鋼板彈簧頂端的中間，螺栓另一端固定在機器人末端，所述鋼板彈簧的底端與球鉸一端連接，所述球鉸另一端與吸盤連接，所述真空泵通過氣管與所述氣閥連接，所述氣閥通過氣管與通氣孔連接。
[0007]所述通氣孔位于吸盤的底部，所述氣閥與通氣孔連接。
[0008]所述鋼板彈簧由兩組彈簧垂直交叉連接固定，所述每組彈簧由兩個弧形彈簧構成，兩個弧形彈簧固定構成橢圓形。
[0009]還包括負壓傳感器。
[0010]還包括密封樹脂膠，所述密封樹脂膠粘帖在吸盤的底部。
[0011]還包括遮擋鐵皮。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]機器人在爬壁行走時，如果突然發(fā)生斷電情況，通過本實用新型的吸附工作，即使在此種情況下，吸附系統(tǒng)依舊具有很好地密封性能，能夠長時間緩慢降壓，避免了突然斷電后吸盤漏氣嚴重過快的降壓造成機器人掉落地面造成損害，提高了機器人的工作安全性會K ;
[0014]由于機器人在墻面?zhèn)攘⑿凶呋虻沽⑿凶邥r，由于機器人重力的作用，機器人結構會產(chǎn)生一定的形變量，所述鋼板彈簧與球鉸系統(tǒng)能夠調節(jié)末端受力情況，改善末端受力不均衡問題，在這個過程中可以緩解電機驅動器的輸出功率過載，使電機都能工作在額定功率內，極具有簡便性，并且有很強的適用性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖中示出:
[0017]1-螺栓，2-鋼板彈簧，3-遮擋鐵皮，4-密封樹脂膠，5-真空泵，6-氣閥，7-通氣孔，8-球鉸，9-負壓傳感器。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0019]實施例
[0020]如圖1所示，一種基于六足爬壁機器人的末端吸附系統(tǒng)，為末端著力點，包括螺栓1、鋼板彈簧2、球鉸8、遮擋鐵皮3、密封樹脂膠4、吸盤、真空泵5、氣閥6、負壓傳感器9和通氣孔7，所述螺栓I將吸附系統(tǒng)固定在機器人腿部末端，一端固定在鋼板彈簧2頂端的中間，鋼板彈簧2的底端與球鉸8的一端連接，球鉸8的另一端與吸盤連接，所述真空泵5通過氣管與所述氣閥6連接，所述氣閥6通過氣管與通氣孔7連接。
[0021]所述鋼板彈簧2由兩組彈簧垂直交叉連接固定，每組彈簧由兩個弧形彈簧構成，兩個弧形彈簧固定構成橢圓形，在機器人運動過程中，鋼板彈簧提供形變，改善末端受力不均衡問題，弧形彈簧可以選用除鋼板以外的其他材料，球鉸擺動，產(chǎn)生位置形變，靈活適用不水平的底面。
[0022]所述通氣孔7位于吸盤的底部，所述通氣孔7通過氣管與氣閥連接，所述真空泵5產(chǎn)生吸附氣壓，通過氣閥6進行控制，當末端與墻壁接觸時，抽取吸盤墻壁空腔內的氣體，產(chǎn)生負壓，最后穩(wěn)定在一個負壓值，進而保證整個吸附系統(tǒng)工作的穩(wěn)定，負壓傳感器9為測量吸盤與墻壁之間的負壓值，負壓傳感器的檢測端口在吸盤底部內腔表面，負壓傳感器的顯示界面在吸盤上表面，傳感器的顯示端可以直接顯示內部負壓值。
[0023]當末端要離開墻壁時，先關閉真空泵，然后打開氣閥使吸盤底面與墻壁間的空腔與大氣接觸，此時不在由負壓產(chǎn)生，可以順利離開墻壁。
[0024]在機器人運動過，由于墻面大部分時候不是光滑的，會有凸凹的平面，此時每條腿末端會受到不同的力的作用，同時加上機器人重力的影響，機器人末端會產(chǎn)生很不均衡的力，此時由于鋼板彈簧和球鉸的作用，鋼板彈簧2會產(chǎn)生一定的壓縮或拉伸形變，同時球鉸會自動偏轉適應力的變化，自動均衡調節(jié)末端受力情況，避免某條腿末端受力過大，致使某些關節(jié)電機驅動器超出額定功率工作，很具有適用性，能夠在不同的平面行走。
[0025]所述密封樹脂膠4粘貼在吸盤的底部，與墻壁接觸，柔韌性保證在一定凹凸的墻面上依舊能密封接觸，在氣泵工作時候密封不透氣。
[0026]所述遮擋鐵皮3為真空泵及氣閥6提供保護罩，安裝在密封樹脂膠4上面，包圍著吸盤中的球鉸8、真空泵5、氣閥6。所述遮擋鐵皮3不是密閉的，有一個圓盤的空余處，這個空間為球鉸連桿的運動空間。
[0027]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于六足爬壁機器人的末端吸附系統(tǒng)，其特征在于，包括鋼板彈簧、螺栓、吸盤、球鉸、真空泵、氣閥及通氣孔，所述螺栓一端固定在鋼板彈簧頂端的中間，螺栓另一端固定在機器人末端，所述鋼板彈簧的底端與球鉸一端連接，所述球鉸另一端與吸盤連接，所述真空泵通過氣管與所述氣閥連接，所述氣閥通過氣管與通氣孔連接。2.根據(jù)權利要求1所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，所述通氣孔位于吸盤的底部。3.根據(jù)權利要求1所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼板彈簧由兩組彈簧垂直交叉連接固定，所述每組彈簧由兩個弧形彈簧構成，兩個弧形彈簧固定構成橢圓形。4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，還包括負壓傳感器。5.根據(jù)權利要求4所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，還包括密封樹脂膠，所述密封樹脂膠粘帖在吸盤的底部。6.根據(jù)權利要求4所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，還包括遮擋鐵皮。
【文檔編號】B62D57-02GK204279689SQ201420784413
【發(fā)明者】魏武, 袁銀龍, 葉春臺, 余俊俠 [申請人]華南理工大學