一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人，包括主體驅動部分和尾座部分。主體驅動部分包括機架以及多個滾輪，滾輪通過轉軸安裝在機架上，滾輪的表面布置有多個微型真空吸盤；在機架上安裝有電機Ⅰ，電機Ⅰ輸出軸與其中一個滾輪的轉軸連接；尾座部分包括兩個尾架，兩個尾架對稱安裝在機架的兩端；在尾架上橫向固定有導軌，導軌上安裝有沿導軌橫向滑動的滑塊，滑塊連接一連桿的一端，連桿的另一端固定在機架上；在尾架的兩側各安裝有吸盤，吸盤由一個真空泵提供負壓；在尾架上安裝一齒輪齒條嚙合裝置，齒條安裝在電機Ⅱ的輸出軸上。優(yōu)點：穩(wěn)定可靠，減少驅動時所需時間，提高了工作性能，并且使用便利，操作簡單。
【專利說明】一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種行走爬壁機器人，具體是一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人，屬于機器人領域。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的發(fā)展和社會的進步，城市建筑的現(xiàn)代化程度越來越高?？陀^工作需要人們在墻壁上作業(yè)，而且也越來越頻繁。在反恐偵查、高層建筑物檢測以及壁面清洗領域需要一種機器能夠實現(xiàn)爬壁功能。一方面，該機器能夠方便攜帶，完成任務裝備；另一方面，該機器能夠在垂直峭壁上任意移動并且穩(wěn)定好。從而引起人們發(fā)明一種高空極限作業(yè)的機械裝置，越來越受到重視。

【發(fā)明內容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人，攜帶方便，在垂直峭壁上能夠任意移動，可在高空極限作業(yè)。
[0004]本發(fā)明是以如下技術方案實現(xiàn)的:一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人，包括主體驅動部分和尾座部分；所述的主體驅動部分包括機架以及多個滾輪，所述的滾輪通過轉軸安裝在機架上，滾輪的表面上設置有多個微型真空吸盤；在機架上安裝有電機I，電機I輸出軸與其中一個滾輪的轉軸連接；
所述的尾座部分包括兩個尾架，所述的兩個尾架對稱安裝在機架的兩端；在所述的尾架上橫向固定有導軌，導軌上安裝有沿導軌橫向滑動的滑塊，滑塊連接一連桿的一端，連桿的另一端固定在機架上；在尾架的兩側各安裝有吸盤，所述的吸盤連接一向其提供負壓的真空泵；在兩個尾架上各安裝一齒輪齒條嚙合裝置，齒輪齒條嚙合裝置中的齒輪安裝在一電機II的輸出軸上。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人能夠連續(xù)運動、穩(wěn)定可靠，減少驅動時所需時間，提高了工作性能，并且使用便利，操作簡單。除此之夕卜，該機器人結構簡單運用框架結構，具有空間擴展性，可攜帶多種儀器設備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明俯視方向上的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明主視方向上的結構示意圖。
[0007]圖中:1、電機I，2、機架，3、滾輪，4、吸盤，5、真空泵，6、尾架，7、滑塊，8、導軌，9、齒條，10、齒輪，11、電機II，12、連桿，13、微型真空吸盤。
【具體實施方式】
[0008]如圖1和圖2所示，一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人，包括主動驅動部分和尾座部分。主動驅動部分包括機架2，在機架2上安裝電機I 1，并通過螺栓固定在機架2上；在機架2上安裝有多個滾輪3，所述的滾輪3通過轉軸安裝在機架2上，滾輪3的表面安裝有微型真空吸盤13;在機架2上安裝有電機I 1，電機I I的輸出軸與其中一個滾輪3的轉軸連接。所述的滾輪有三個，其中一個滾輪3的軸與電機I I的輸出軸連接，作為主動輪，另外兩個滾輪3作為從動輪。滾輪上的密布的微型真空吸盤13能夠在無真空負壓源的情況下，依靠滾輪轉動，擠壓數(shù)量眾多的微型真空吸盤13變形產生負壓，從而使三個滾輪自如的吸附或脫離被吸附面。該裝置在主動輪的作用下，能夠在工作面上做連續(xù)直線運動。
[0009]所述的尾座部分包括兩個尾架6，所述的兩個尾架6對稱安裝在機架2的兩端；在所述的尾架6上橫向固定有導軌8，導軌上安裝有沿導軌橫向滑動的滑塊7，滑塊7連接一連桿12的一端，連桿12的另一端固定在機架上；在尾架的兩側各安裝有吸盤4，四個尾架吸盤4由一個真空泵5提供負壓；在尾架上安裝一齒輪齒條嚙合裝置，齒條9安裝在電機II的輸出軸上。
[0010]本實施例中，所述的吸盤4有四個，構成吸盤組，對應安裝在兩個尾架的兩側。所述的齒輪齒條嚙合裝置包括一固定在尾架上的齒條9以及與其相嚙合的齒輪10,所述的齒輪10安裝在電機II 11的輸出軸上；所述的電機II 11安裝在機架上；所述的齒條9通過螺栓橫向固定在尾架6上。
[0011]工作過程:首先，依靠三個滾輪上數(shù)量眾多的微型真空吸盤13使爬壁機器人吸附于工作表面；然后啟動機架2上的電機I 1，驅動三個滾輪3，滾輪轉動，擠壓數(shù)量眾多的微型真空吸盤13變形產生負壓，三個滾輪在轉動的同時前排微型真空吸盤13完成擠壓吸附工作，后排微型真空吸盤13完成脫離被吸附面工作，從而使機器人在工作面的垂直方向上連續(xù)直線運動。
[0012]當機器人需要橫向移動時，停止電機I I工作，啟動真空泵5，使四個吸盤4在工作表面處于吸附狀態(tài)，此時，啟動電機II 11，通過齒條9和齒輪10的相互作用，其根據(jù)作用力與反作用力原理，使主動驅動部分在橫向方向上產生位移。隨后，真空泵5停止工作，吸盤組在工作表面會因為吸盤4變形產生負壓脫離吸附工作面，即處于脫盤狀態(tài)。然后，電機II11再次進行反轉，尾座部分逐漸復位，此時機器人完成橫向移動任務。
[0013]若執(zhí)行越障任務只需重復橫向功能，直至遠離障礙為止。該部分運用了將電機輸出的旋轉運動，通過齒輪、齒條的作用，轉變成裝置在橫向上直線運動的原理。該部分的功能是實現(xiàn)整個裝置的靈活變道，輕松越障的功效。
[0014]本發(fā)明設計實用性強，運動連續(xù)穩(wěn)定，具有較高的空間擴展性，使用方便，便于推廣應用。
【權利要求】
1.一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人，包括主體驅動部分和尾座部分；其特征在于:所述的主體驅動部分包括機架(2)以及多個滾輪(3)，所述的滾輪(3)通過轉軸安裝在機架(2)上，滾輪(3)的表面上設置有多個微型真空吸盤(13);在機架(2)上安裝有電機I (1)，電機I (I)輸出軸與其中一個滾輪(3)的轉軸連接； 所述的尾座部分包括兩個尾架(6)，所述的兩個尾架(6)對稱安裝在機架(2)的兩端；在所述的尾架(6)上橫向固定有導軌(8)，導軌(8)上安裝有沿導軌橫向滑動的滑塊(7)，滑塊(7)連接一連桿的一端，連桿的另一端固定在機架上；在尾架的兩側各安裝有吸盤(4)，所述的吸盤(4)連接一向其提供負壓的真空泵(5);在兩個尾架上各安裝一齒輪齒條嚙合裝置，齒輪齒條嚙合裝置中的齒輪安裝在一電機II (11)的輸出軸上。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人，其特征在于:所述的齒輪齒條嚙合裝置包括一固定在尾架上的齒條(9)以及與其相嚙合的齒輪(10)，所述的齒輪(10)安裝在電機II (11)的輸出軸上；所述的電機II (11)安裝在機架上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人，其特征在于:所述的吸盤(4)有四個，對應安裝在兩個尾架的兩側。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種有源無源組合式負壓吸附連續(xù)行走爬壁機器人，其特征在于:所述的滾輪(3)有 三個。
【文檔編號】B62D57/024GK104015831SQ201410263964
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權日:2014年6月13日
【發(fā)明者】任海東, 程琴, 孫金海, 王敏, 孫存治 申請人:徐州工業(yè)職業(yè)技術學院