適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及爬壁機(jī)器人領(lǐng)域，尤其是一種爬壁機(jī)器人的吸附足。
【背景技術(shù)】
[0002]在科技飛速發(fā)展的今天，機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，尤其是爬壁機(jī)器人能夠在傾斜的壁面進(jìn)行高空作業(yè)，能夠完成許多人類不能完成的任務(wù)，為人類減輕了許多危險(xiǎn)，爬壁機(jī)器人可背負(fù)不同的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)不同的功能，例如現(xiàn)在爬壁機(jī)器人可以對(duì)垂直高層建筑物的墻面、傾斜光伏面板、高層建筑玻璃進(jìn)行清洗，也可背負(fù)消防工具，對(duì)高層建筑進(jìn)行消防工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服已有技術(shù)爬壁機(jī)器人的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、吸附能力差的不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、吸附能力好的適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，包括吸盤，所述吸盤安裝在吸盤連接板的下端，所述吸盤連接板與用以帶動(dòng)所述吸盤連接板上下動(dòng)作的升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作端連接，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在滾輪連接板上，所述滾輪連接板上下安裝至少兩個(gè)與機(jī)架上的X方向限位導(dǎo)軌匹配的X向限位滾輪和至少兩個(gè)與機(jī)架上的Y方向限位導(dǎo)軌匹配的Y向限位滾輪，所述X向限位滾輪和Y向限位滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相互垂直，所述吸盤的進(jìn)氣口與外接負(fù)壓吸附裝置連接。
[0006]進(jìn)一步，所述升降機(jī)構(gòu)與用以控制升降機(jī)構(gòu)動(dòng)作的升降控制裝置連接。
[0007]所述吸盤的進(jìn)氣口通過氣管與吸盤控制電磁閥連接，所述吸盤控制電磁閥與外接負(fù)壓吸附裝置連接。
[0008]所述升降機(jī)構(gòu)為升降氣缸，所述升降氣缸的升降桿與所述吸盤連接板固定連接。
[0009]所述升降控制裝置安裝在吸盤連接板的上端。
[0010]所述吸盤控制電磁閥安裝在所述升降機(jī)構(gòu)的側(cè)邊。
[0011 ] 所述升降氣缸的進(jìn)出氣口安裝螺紋直通氣管接頭。
[0012]所述吸盤的進(jìn)氣口安裝L型彎頭氣管接頭。
[0013]本發(fā)明中，負(fù)壓吸附足處于吸附狀態(tài)時(shí)，氣缸控制電磁閥通電，氣缸控制電磁閥閥門打開，氣缸通過氣管通氣，氣缸向下滑動(dòng)一定的行程，而吸盤被氣缸帶動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，使得吸盤和光伏面板接觸，同時(shí)吸盤控制電磁閥通電，使得吸盤控制電磁閥閥門打開，吸盤內(nèi)的空氣通過氣管排走，使得吸盤內(nèi)外產(chǎn)生一定得負(fù)壓，大氣壓使得吸盤緊緊的吸附在傾斜光滑壁面上，進(jìn)而使得爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足吸附在傾斜光滑壁面上。
[0014]負(fù)壓吸附足需要離開傾斜光滑壁面時(shí)，氣缸控制電磁閥斷電，氣缸控制電磁閥閥門關(guān)閉，氣缸內(nèi)沒有氣體通過，氣缸復(fù)位到原始狀態(tài)，同時(shí)吸盤控制電磁閥斷電，氣管不能排走吸盤內(nèi)的空氣，使得吸盤內(nèi)的負(fù)壓消失，所以吸盤被氣缸帶動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)，使得吸盤和傾斜光滑壁面脫離，進(jìn)而使得爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足從傾斜光滑壁面上脫離。
[0015]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、吸附能力好。
【附圖說明】
[0016]圖1是適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足的吸附狀態(tài)示意圖。
[0017]圖2是適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足的離開壁面狀態(tài)示意圖。
[0018]圖3是吸附足形成的爬壁機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0019]圖4是吸附足形成的爬壁機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)的線框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0021]參照?qǐng)D1?圖4，一種適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，包括吸盤1，所述吸盤I安裝在吸盤連接板2的下端，所述吸盤連接板2與用以帶動(dòng)所述吸盤連接板上下動(dòng)作的升降機(jī)構(gòu)3的動(dòng)作端連接，所述升降機(jī)構(gòu)3安裝在滾輪連接板4上，所述滾輪連接板上下安裝至少兩個(gè)與機(jī)架上的X方向限位導(dǎo)軌匹配的X向限位滾輪5和至少兩個(gè)與機(jī)架上的Y方向限位導(dǎo)軌匹配的Y向限位滾輪6，所述X向限位滾輪5和Y向限位滾輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相互垂直，所述吸盤I的進(jìn)氣口與外接負(fù)壓吸附裝置連接。
[0022]進(jìn)一步，所述升降機(jī)構(gòu)3與用以控制升降機(jī)構(gòu)動(dòng)作的升降控制裝置9連接。
[0023]所述吸盤I的進(jìn)氣口通過氣管7與吸盤控制電磁閥8連接，所述吸盤控制電磁閥與外接負(fù)壓吸附裝置連接。
[0024]所述升降機(jī)構(gòu)3為升降氣缸，所述升降氣缸的升降桿與所述吸盤連接板2固定連接。
[0025]所述升降控制裝置9安裝在吸盤連接板2的上端。
[0026]所述吸盤控制電磁閥8安裝在所述升降機(jī)構(gòu)3的側(cè)邊。
[0027]所述升降氣缸的進(jìn)出氣口安裝螺紋直通氣管接頭。
[0028]所述吸盤的進(jìn)氣口安裝L型彎頭氣管接頭。
[0029]本實(shí)施例中，所述的吸盤I安裝在吸附足的下端，所述的吸盤I側(cè)面設(shè)有安裝氣管接頭的螺紋孔所述的吸盤連接板2上設(shè)有螺栓孔，所述的吸盤I的上端與所述的吸盤連接板2的下端通過所述的螺栓連接，所述的吸盤連接板2的上端與所述的升降氣缸也通過所述的螺栓連接，這樣所述的升降氣缸和所述的吸盤I就連接在一起了，所述的氣缸控制電磁閥安裝在所述的吸盤連接板的上端的中間，所述的吸盤控制電磁閥安裝在所述的氣缸的側(cè)邊，所述的升降氣缸、吸盤、氣缸控制電磁閥和吸盤控制電磁閥均安裝了所述的螺紋直通氣管接頭或L型彎頭氣管接頭，所述的氣管連接在所述的螺紋直通氣管接頭或L型彎頭氣管接頭上使的吸附足構(gòu)成一個(gè)完整的氣路；通過控制電磁閥閥門的開關(guān)的來控制所述的氣缸和所述的吸盤的通氣情況，進(jìn)而控制所述的氣缸的升降以及所述的吸盤的吸附情況；所述的滾輪連接板與所述的氣缸的側(cè)面連接，所述的滾輪連接板的上下兩端均安裝了 2個(gè)所述的X向限位滾輪5 (例如軸承滾輪)和2個(gè)所述的Y向限位滾輪6 (例如螺栓型滾輪)。
[0030]本實(shí)施例的工作過程:負(fù)壓吸附足處于吸附狀態(tài)時(shí)，氣缸控制電磁閥通電，氣缸控制電磁閥閥門打開，氣缸通過氣管通氣，氣缸向下滑動(dòng)一定的行程，而吸盤被氣缸帶動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，使得吸盤和光伏面板接觸，同時(shí)吸盤控制電磁閥通電，使得吸盤控制電磁閥閥門打開，吸盤內(nèi)的空氣通過氣管排走，使得吸盤內(nèi)外產(chǎn)生一定得負(fù)壓，大氣壓使得吸盤緊緊的吸附在傾斜光滑壁面上，進(jìn)而使得爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足吸附在傾斜光滑壁面上。
[0031]壓吸附足需要離開傾斜光滑壁面時(shí)，氣缸控制電磁閥斷電，氣缸控制電磁閥閥門關(guān)閉，氣缸內(nèi)沒有氣體通過，氣缸復(fù)位到原始狀態(tài)，同時(shí)吸盤控制電磁閥斷電，氣管不能排走吸盤內(nèi)的空氣，使得吸盤內(nèi)的負(fù)壓消失，所以吸盤被氣缸帶動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)，使得吸盤和傾斜光滑壁面脫離，進(jìn)而使得爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足從傾斜光滑壁面上脫離。
[0032]本發(fā)明將負(fù)壓吸附足10安裝在附圖3爬壁機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)上構(gòu)成足組。該行走機(jī)構(gòu)由機(jī)架15、直線段、弧形段、驅(qū)動(dòng)裝置和萬向支撐輪11組成，驅(qū)動(dòng)裝置包括鏈條架、鏈條12、驅(qū)動(dòng)輪13和從動(dòng)輪14，所述直線段的兩端與所述弧形段的兩端連續(xù)平滑過渡形成閉合曲線，所述鏈條位于所述閉合曲線上，所述負(fù)壓吸附足等間隔地布置在所述鏈條上；如圖3所示，兩個(gè)對(duì)稱布置的閉合曲線，定義位于直線段上的負(fù)壓吸附足為行走足，位于弧形段上的負(fù)壓吸附足為轉(zhuǎn)身足；當(dāng)行走機(jī)構(gòu)直線行走的時(shí)候，行走足組是吸附在傾斜光滑壁面的，轉(zhuǎn)身足組是處于離開傾斜光滑壁面的狀態(tài)，鏈條帶動(dòng)吸附足運(yùn)動(dòng)，由于吸附足組上設(shè)有軸承滾輪和螺栓型滾輪，當(dāng)吸附足運(yùn)動(dòng)的時(shí)候軸承滾輪和螺栓型滾輪會(huì)在鏈條架上滑動(dòng)，使行走機(jī)構(gòu)向前運(yùn)動(dòng)，反之類似，當(dāng)行走機(jī)構(gòu)需要轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，轉(zhuǎn)身足組是有規(guī)律的吸附在傾斜光滑壁面上的，行走足組是處于離開傾斜光滑壁面的狀態(tài)；萬向支撐輪在行走機(jī)構(gòu)直線行走和轉(zhuǎn)彎的時(shí)候起到支撐的作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，包括吸盤，其特征在于:所述吸盤安裝在吸盤連接板的下端，所述吸盤連接板與用以帶動(dòng)所述吸盤連接板上下動(dòng)作的升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作端連接，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在滾輪連接板上，所述滾輪連接板上下安裝至少兩個(gè)與機(jī)架上的X方向限位導(dǎo)軌匹配的X向限位滾輪和至少兩個(gè)與機(jī)架上的Y方向限位導(dǎo)軌匹配的Y向限位滾輪，所述X向限位滾輪和Y向限位滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相互垂直，所述吸盤的進(jìn)氣口與外接負(fù)壓吸附裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述的適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，其特征在于:所述升降機(jī)構(gòu)與用以控制升降機(jī)構(gòu)動(dòng)作的升降控制裝置連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，其特征在于:所述吸盤的進(jìn)氣口通過氣管與吸盤控制電磁閥連接，所述吸盤控制電磁閥與外接負(fù)壓吸附裝置連接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，其特征在于:所述升降機(jī)構(gòu)為升降氣缸，所述升降氣缸的升降桿與所述吸盤連接板固定連接。
5.如權(quán)利要求2所述的適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，其特征在于:所述升降控制裝置安裝在吸盤連接板的上端。
6.如權(quán)利要求3所述的適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，其特征在于:所述吸盤控制電磁閥安裝在所述升降機(jī)構(gòu)的側(cè)邊。
7.如權(quán)利要求4所述的適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，其特征在于:所述升降氣缸的進(jìn)出氣口安裝螺紋直通氣管接頭。
8.如權(quán)利要求3所述的適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，其特征在于:所述吸盤的進(jìn)氣口安裝L型彎頭氣管接頭。
【專利摘要】一種適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足，包括吸盤，所述吸盤安裝在吸盤連接板的下端，所述吸盤連接板與用以帶動(dòng)所述吸盤連接板上下動(dòng)作的升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作端連接，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在滾輪連接板上，所述滾輪連接板上下安裝至少兩個(gè)與機(jī)架上的X方向限位導(dǎo)軌匹配的X向限位滾輪和至少兩個(gè)與機(jī)架上的Y方向限位導(dǎo)軌匹配的Y向限位滾輪，所述X向限位滾輪和Y向限位滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相互垂直，所述吸盤的進(jìn)氣口與外接負(fù)壓吸附裝置連接。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、吸附能力好的適用于傾斜光滑壁面的爬壁機(jī)器人的負(fù)壓吸附足。
【IPC分類】B62D57-024
【公開號(hào)】CN104816765
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510246530
【發(fā)明人】鮑官軍, 李昆, 歐坤增, 姚鵬飛, 馬小龍, 蔡世波, 楊慶華, 胥芳, 張立彬
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日