CN101804639A - 一种爬壁机器人的运动吸附装置 - Google Patents

Abstract

一种爬壁机器人的运动吸附装置，两组运动吸附机构对称安装在机架上，使每组运动吸附机构的两个驱动轮(1)分别位于机架一侧轴支架(46)的外侧；通过配合面(36)相贴合形成的移动凸轮(4)位于机架一侧的移动凸轮支架(47)上，使驱动轮(1)的主动轮处于移动凸轮近休止段(38)的一端，并使近休止段(38)的圆弧与主动轮同心；凸轮片外廓两端的圆弧亦分别与驱动轮(1)的主动轮和驱动轮(1)的从动轮同心。本发明利用移动凸轮(4)的运动轨迹，使真空吸盘对墙面的吸附和脱离简单易行，既实现了机器人的灵活运动，又能保证运动过程中各吸盘组件能保持足够的吸附力，具有结构简单、操作方便易控制和可靠性高的特点。

Description

一种爬壁机器人的运动吸附装置

一、技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体是一种爬壁机器人的运动吸附装置。

二、背景技术

现代城市中高楼林立，需要进行许多壁面维护作业。目前，这类工作仍是由清洗工人搭乘高空吊篮进行高空作业来完成，在这种方式下，工人的工作环境恶劣又有一定的危险性，工作效率也很低，清洗一幢大楼有时需要耗时数天，因此人们迫切希望使用一种机器代替人来从事这项工作。当前，国内外许多研究机构竞相开展这方面的工作，爬壁机器人的研制也如雨后春笋，对于爬壁机器人的核心——运动和吸附装置，各种设计方案更是层出不穷。

北京航空航天大学与北京工业大学联合开发的一种机器人是由固定在基板两侧的两条爬壁履带组成，通过两个直流电机分别以前、后驱动的方式驱动两侧履带。每一侧履带由两套传动组、压缩轮、提升滑轨以及固连在传动组上的一组吸盘组成。每一套传动组由前后两个带齿的同步带轮和一条与之配套的同步带组成，同步带上粘接着一定数目的用于固定吸盘的胶件。在传动轴上两同步带轮之间安装了一个压缩轮，随轴一起转动，它是挤压吸盘的放气装置，破坏吸盘内的真空，使吸盘较易脱离墙面。该装置中通过机械的方式实现机器人吸附运动，但吸盘结构复杂，单个吸盘的吸附力较小，控制也不方便。

三、发明内容

为克服现有技术中存在的吸盘结构复杂、单个吸盘的吸附力较小、控制不方便的不足，本发明提出了一种爬壁机器人的运动吸附装置。

本发明是一种爬壁机器人的运动吸附装置，包括两组由两个驱动轮、两条同步带、多个吸盘组件和一个移动凸轮组成的运动吸附机构。两组运动吸附机构对称安装在机架上，使每组运动吸附机构的两个驱动轮分别位于机架一侧轴支架的外侧；将通过配合面相贴合形成的移动凸轮通过凸轮片上部的安装孔与机架一侧的移动凸轮支架固定连接，并使驱动轮的主动轮处于移动凸轮近休止段的一端，且使近休止段的圆弧与主动轮同心；凸轮片外廓两端的圆弧亦分别与驱动轮的主动轮和驱动轮的从动轮同心。将同步带与驱动轮相配合。将吸盘组件通过履带片上的铆钉孔装在同步带上，并使吸盘处于同步带的外表面；逐一将柱塞装入吸盘组件的气缸筒中，并使吸盘组件的滚轮轴的轴线垂直于移动凸轮运动槽的内侧面。

每组运动吸附机构中的两个驱动轮分别为主动轮和从动轮；每个驱动轮由一对外形与结构相同、方向相反的腹板式同步带轮组成。同步带轮轮齿齿面一端有限位齿阶。两个同步带轮相对应的一侧端面中心处均有圆柱形凸缘，凸缘的端面形成了两个同步带轮相配合的凸缘配合面；该凸缘的高度大于吸盘组件中气缸的半径；该凸缘圆柱外表面到驱动轮齿面的距离大于吸盘组件中柱塞与气缸筒配合并位于气缸筒底部时气缸筒与柱塞的长度之和。

每组运动吸附机构中的吸盘组件包括吸盘、履带片、气缸、柱塞、滚轮和滚轮轴。吸盘通过其一端的中空连接杆与气缸的气缸嘴连接。气缸固接在履带片上；履带片装在气缸托板与气缸筒之间。一对滚轮通过滚轮轴安装在柱塞的一端。工作时，柱塞可在气缸筒内来回运动以实现吸气和放气，且在正常工作过程中，柱塞的密封端始终在气缸筒内，不会与气缸筒脱离。

每组运动吸附机构中的移动凸轮由两片结构相同、方向相反的凸轮片贴合而成。凸轮片以凸轮片运动槽的轨迹为基础制成。凸轮片截面的一个侧面为阶梯状；该截面上呈阶梯状的一侧有吸盘组件滚轮的运动槽的槽截面，且该侧上部为两个凸轮片的配合面，下部为非配合面，当两片凸轮片通过配合面贴合时，非配合面之间的距离大于吸盘组件中柱塞杆的直径。

凸轮片外轮廓的底边为直线边，两端分别为1/4圆弧；直线边与1/4圆弧相切。装配到机架上时，凸轮片的上部两端与同步带轮相对应的位置，分别有同步带轮凸缘的配合槽；凸轮片的上部有与凸轮支架配合的安装孔。两个凸轮片的一侧表面有吸盘组件滚轮的运动槽，当两个凸轮片贴合组成移动凸轮时，两个运动槽分别位于移动凸轮的内侧，且配合后移动凸轮的截面形成了“T”形槽。

凸轮片运动槽的轨迹包括近休止段、柱塞上升段、远休止段、气缸进气段和回程段。其中，近休止段和回程段分别位于轨迹的两端；近休止段为1/4凹圆弧，与凸轮外轮廓两个1/4圆弧中的一个同心，该圆弧起点亦为运动槽轨迹的起点。远休止段为直线运动轨迹，它与近休止段的1/4圆弧终点处的切线平行，位于该圆弧起点与该圆弧圆心间连线和该圆弧终点处切线之间，且与该圆弧终点处切线之间的距离须使机构运动时气缸在该运动段保持密封；若将近休止段的1/4圆弧补全，远休止段中靠近近休止段的端点与该全圆弧没有交点。近休止段的1/4圆弧终点与远休止段之间过渡连接，并且由该连接段形成了运动槽的柱塞上升段，机构运动时可实现柱塞相对于气缸筒的上升。气缸进气段由两段变曲率的圆弧组成，其中一段变曲率圆弧为凹圆弧，另一段变曲率圆弧为凸圆弧；凹圆弧的一端与远休止段远离近休止段的一端相切连续，另一端与凸圆弧过渡连接；凸圆弧与回程段过渡连接；凸圆弧终点处的切线与远休止段平行；远休止段与凹圆弧相切处的切线与凸圆弧最高点之间的距离须满足吸盘组件中柱塞密封端运动至气缸筒壁进气孔之上所需的行程。回程段为变曲率的凹圆弧，该凹圆弧一端与气缸进气端相切，另一端的凹圆弧形终点亦为运动槽轨迹的终点，并且该运动槽轨迹的终点与运动槽轨迹的起点之间的连线与远休止段平行；回程段圆弧的曲率须满足吸盘组件中柱塞密封端运动至气缸筒底部所需的行程，机构运动时可实现柱塞相对于气缸筒的下降。

运动吸附装置中的机架包括底板，从动轴，轴支架，移动凸轮支架和主动轴。在矩形底板的两端分别有一对轴支架，驱动轮通过轮轴分别安装在轴支架上，并且主动轮位于凸轮运动槽的近休止段的一端。在机架的中部两侧，分别有移动凸轮的支架。

本发明在工作时，与同步带固接的吸盘组件在驱动轮的驱动下，各吸盘组件的滚轮依次通过移动凸轮。就单个吸盘组件而言，在通过移动凸轮过程中，吸盘组件首先进入凸轮运动槽轨迹的近休止段，开始做圆周运动，此时吸盘组件中柱塞处于气缸筒的最底端，并且和气缸筒没有相对运动；在近休止段的终点，吸盘组件中的吸盘与墙面贴合，吸盘内形成初步真空；同时，吸盘组件进入柱塞上升段，此时吸盘组件停止做圆周运动，并在机构运动方向上保持静止。

在柱塞上升段，在与机构运动方向垂直的方向上，柱塞与气缸筒产生相对运动，开始对吸盘抽气；待柱塞上升段完成后，柱塞将被轨道提升一个高度，并获得对吸盘的最大抽气量，使吸盘获得更大的真空度，并使吸盘的吸附力达到最大。

此后，吸盘组件进入远休止段，此段是凸轮轨迹的主体部分，吸盘组件通过此段的时间将最长。通过该段时，柱塞与气缸筒也没有相对运动，依然保持着对吸盘的最大抽气量并维持着吸盘的最大吸附力。

走完远休止段，吸盘组件进入气缸进气段，在与机构运动方向垂直的方向上，柱塞与气缸筒又产生相对运动。该段完成时，柱塞再次被提升一个高度，此时柱塞上的密封端越过气缸筒的进气孔，气缸筒与外界大气连通，空气进入吸盘使其失去真空，吸盘与墙面的作用力随之消失以做好脱离墙面的准备。

气缸进气段完成之后，吸盘组件进入回程段，此段中，吸盘组件与墙面已经脱离，从静止状态变为运动状态，吸盘组件中柱塞与气缸筒依然有相对运动。在轨迹的约束下，柱塞慢慢朝气缸筒底运动，在回程段结束时，柱塞再次位于气缸筒的最底端。至此吸盘组件完成一个吸附脱开的循环。在履带的带动下各吸盘组件都进行同样的循环，完成机器人的吸附和运动。

本发明所采用方案的核心是移动凸轮和无源真空吸盘组件。由于采用了移动凸轮和真空吸盘相结合的运动吸附装置，利用移动凸轮的运动轨迹，使真空吸盘吸附和脱离墙面的控制变得非常简单，克服了现有技术中吸盘吸力小、结构复杂，并且不易控制的缺点，既能实现机器人的灵活运动，又能保证运动过程中各吸盘组件能保持足够的吸附力，具有结构简单、操作方便，可靠性高的特点。

四、附图说明

图1是爬壁机器人的一组运动吸附机构的配合示意图；

图2是爬壁机器人的一组运动吸附机构的另一个配合示意图；

图3是爬壁机器人的运动吸附装置的结构示意图；

图4是爬壁机器人运动吸附装置一个驱动轮的配合结构示意图；

图5是爬壁机器人的运动吸附装置同步带轮的结构示意图；

图6是爬壁机器人的运动吸附装置同步带轮的A向视图；

图7是爬壁机器人的运动吸附装置吸盘组件示意图；

图8是爬壁机器人的运动吸附装置履带片的结构示意图；

图9是爬壁机器人的运动吸附装置气缸示意图；

图10是爬壁机器人的运动吸附装置气缸的俯视图；

图11是爬壁机器人的运动吸附装置柱塞的示意图；

图12是爬壁机器人的运动吸附装置单片移动凸轮的结构示意图；

图13是爬壁机器人的运动吸附装置单片移动凸轮的截面示意图；

图14是爬壁机器人的运动吸附装置凸轮运动轨迹示意图；

图15是爬壁机器人的运动吸附装置移动凸轮的结构示意图；

图16是爬壁机器人的运动吸附装置移动凸轮的A向示意图；

图17是爬壁机器人的运动吸附装置机架的结构示意图；

图18是爬壁机器人的运动吸附装置机架的B向视图；

图19是爬壁机器人的运动吸附装置机架的俯视图；

图20是爬壁机器人的运动吸附装置的装配示意图；

图21是爬壁机器人的运动吸附装置的装配示意图的C向视图；

图22是吸盘组件与凸轮配合时，不同位置上的柱塞位置示意图。其中：

五、具体实施方式

本实施例是一种爬壁机器人的运动吸附装置，包括四个驱动轮1、四条同步带2、多个吸盘组件3和二个移动凸轮4，分为二组，对称安装在机架上。本实施例以其中一组机构为例做详细描述。

每一组中，驱动轮1有两个，分别是主动轮和从动轮；每个驱动轮由一对外形与结构相同、方向相反的腹板式同步带轮5和6组成。为防止同步带2在轮齿7上偏移，同步带轮轮齿7齿面一端高于另一端，形成了同步带2的限位齿阶13。同步带轮的腹板上开有减重孔9和减重槽12；两个同步带轮相对应的一侧端面中心处均有凸缘11，凸缘11的端面形成了两个同步带轮相配合的凸缘配合面14；该凸缘的高度大于吸盘组件3中气缸17的半径；该凸缘圆柱表面到驱动轮齿面的距离大于吸盘组件3中柱塞20与气缸筒29配合并位于气缸筒29底部时气缸筒与柱塞20的长度之和。同步带轮中心开有方形轴孔10。

装配驱动轮1时，将两个同步带轮5和6相互配合的凸缘配合面11相对贴合。

同步带2采用T10型，每条同步带周向均匀地分布着铆钉孔24，用于与吸盘组件3的连接。

吸盘组件3包括吸盘15、履带片16、气缸17、滚轮轴18、滚轮19和柱塞20。

履带片16为矩形薄板，履带片16中心有气缸筒29的安装孔22；安装孔22两侧分布有将该履带片与气缸17连接的连接孔24和用于将该履带片与同步带2连接的铆钉孔24。

气缸17包括气缸嘴25、托板27和气缸筒29，整体加工而成；气缸嘴25位于托板27的一侧表面中心，气缸筒29位于托板27的另一侧表面中心；气缸嘴25与气缸筒29贯通，并且同心。气缸嘴25为中空圆柱体，内腔形成了轴向通气孔26；气缸筒亦为中空圆柱体，其一端筒壁上开有一对径向贯通的进气孔30。在托板27上与位于履带片16上的连接孔24相对应的位置有托板连接孔29。

柱塞20为旋转体，一端的直径同气缸筒29内径，并与气缸筒内腔相配合，形成了柱塞的密封端31；另一端的直径小于气缸筒的内径，形成了柱塞杆32，并且柱塞杆32的端头处有径向贯通的滚轮轴孔33。

装配吸盘组件时，吸盘15通过一端的中空连接杆21与气缸17的气缸嘴25连接。气缸17则通过托板连接孔29固接在履带片16上；履带片16装在气缸托板27与气缸筒29之间。一对滚轮19通过滚轮轴18安装在柱塞20的一端。工作时，柱塞20可在气缸筒29内来回运动以实现吸气和放气，且在正常工作过程中，柱塞20的密封端31始终在气缸筒29内，不会与气缸筒29脱离。

移动凸轮4由两片结构相同、方向相反的凸轮片贴合而成。凸轮片为长条状，以凸轮片运动槽34的轨迹为基础制成。如图13所示，凸轮片截面的一个侧面为阶梯状；该截面上呈阶梯状的一侧有吸盘组件滚轮19的运动槽34的槽截面，且该侧上部为两个凸轮片的配合面36，下部为非配合面35，当两片凸轮片通过配合面36贴合时，非配合面35之间的距离大于吸盘组件3中柱塞杆32的直径。

凸轮片外轮廓的底边为直线边，两端分别为1/4圆弧；直线边与1/4圆弧相切。装配到机架上时，凸轮片的上部两端与驱动轮相对应的位置，分别有同步带轮凸缘的配合槽；凸轮片的上部有与凸轮支架47配合的凸轮安装孔37。当两个凸轮片贴合组成移动凸轮时，两个运动槽34分别位于移动凸轮4的内侧，且配合后移动凸轮的截面形成了“T”形槽43。

凸轮片运动槽34的轨迹包括近休止段38、柱塞上升段39、远休止段40、气缸进气段41和回程段42。其中，近休止段38和回程段42分别位于轨迹的两端；近休止段38为1/4凹圆弧，与凸轮外轮廓两个1/4圆弧中的一个同心，该圆弧起点亦为运动槽轨迹的起点。远休止段40为直线运动轨迹，它与近休止段38的1/4圆弧终点处的切线平行，位于该圆弧起点与该圆弧圆心间连线和该圆弧终点处切线之间，且与该圆弧终点处切线之间的距离须使机构运动时气缸17在该运动段保持密封；若将近休止段38的1/4圆弧补全，远休止段40中靠近近休止段38的端点与该全圆弧没有交点。近休止段38的1/4圆弧终点与远休止段40之间过渡连接，并且由该连接段形成了运动槽34的柱塞上升段39，机构运动时可实现柱塞20相对于气缸筒29的上升。气缸进气段41由两段变曲率的圆弧组成，其中一段变曲率圆弧为凹圆弧，另一段变曲率圆弧为凸圆弧；凹圆弧的一端与远休止段40远离近休止段38的一端相切连续，另一端与凸圆弧过渡连接；凸圆弧与回程段42过渡连接；凸圆弧终点处的切线与远休止段40平行；远休止段40与凹圆弧相切处的切线与凸圆弧最高点之间的距离须满足吸盘组件3中柱塞20密封端31运动至气缸筒壁进气孔30之上所需的行程。回程段42为变曲率的凹圆弧，该凹圆弧一端与气缸进气段41相切，另一端点为运动槽轨迹的终点，并且该运动槽轨迹的终点与运动槽轨迹的起点之间的连线与远休止段40平行；回程段42圆弧的曲率须满足吸盘组件3中柱塞20密封端31运动至气缸筒29底部所需的行程，机构运动时可实现柱塞20相对于气缸筒29的下降。

如图17、图18和图19所示，机架包括底板44，从动轴45，轴支架46，移动凸轮支架47和主动轴48。在矩形底板44的两端分别有一对轴支架46，驱动轮1通过轮轴分别安装在轴支架46上，并且主动轮位于凸轮运动槽34的近休止段38的一端。在机架的中部两侧，分别有移动凸轮的支架47。

装配时，将两个驱动轮分别安装在一侧轴支架46的外侧。将通过配合面36相贴合形成的移动凸轮4通过凸轮片上部的凸轮安装孔37与机架一侧的移动凸轮支架47固定连接，并使驱动轮1的主动轮处于移动凸轮近休止段38的一端；安装时，须使近休止段38的圆弧与主动轮同心；凸轮片外廓两端的圆弧亦分别与驱动轮的主动轮和驱动轮的从动轮同心。将同步带2与驱动轮1相配合。将吸盘组件3通过履带片16上的铆钉孔24装在同步带2上，并使吸盘15处于同步带2的外表面；逐一将柱塞20装入气缸筒29中，并使吸盘组件3的滚轮轴18的轴线垂直于运动槽34的内侧面。

依照上述描述，将另一组驱动轮、同步带、移动凸轮和吸盘组件安装在机架另一侧的轴支架外侧。至此，便完成了运动吸附装置的装配。

运动吸附机构运动时，与同步带2固接的吸盘组件3在驱动轮的驱动下，各吸盘组件的滚轮19依次通过移动凸轮4。就单个吸盘组件而言，在通过移动凸轮4过程中，吸盘组件3首先进入凸轮运动槽轨迹的近休止段38，开始做圆周运动，此时吸盘组件中柱塞20处于气缸筒29的最底端，并且和气缸筒29没有相对运动；在近休止段38的终点，吸盘组件中的吸盘15与墙面贴合，吸盘15内形成初步真空；同时，吸盘组件3进入柱塞上升段39，此时吸盘组件3停止做圆周运动，并在机构运动方向上保持静止。

在柱塞上升段39，在与机构运动方向垂直的方向上，柱塞20与气缸筒29产生相对运动，开始对吸盘15抽气；待柱塞上升段39完成后，柱塞20将被运动槽34提升一个高度，并获得对吸盘15的最大抽气量，使吸盘15获得更大的真空度，并使吸盘的吸附力达到最大。

此后，吸盘组件3进入远休止段40，此段是凸轮轨迹的主体部分，吸盘组件3通过此段的时间将最长。通过该段时，柱塞20与气缸17也没有相对运动，依然保持着对吸盘15的最大抽气量并维持着吸盘15的最大吸附力。

走完远休止段40，吸盘组件3进入气缸进气段41，在与机构运动方向垂直的方向上，柱塞20与气缸筒29又产生相对运动。该段完成时，柱塞20再次被提升一个高度，此时柱塞20上的密封端31越过气缸筒29的进气孔30，气缸简29与外界大气连通，空气进入吸盘15使其失去真空，吸盘15与墙面的作用力随之消失以做好脱离墙面的准备。

气缸进气段41完成之后，吸盘组件3进入回程段42，此段中，吸盘组件3与墙面已经脱离，从静止状态变为运动状态，吸盘组件中柱塞20与气缸筒29依然有相对运动。在运动槽34的约束下，柱塞20慢慢朝气缸筒29底运动，在回程段42结束时，柱塞20再次位于气缸筒29的最底端。至此吸盘组件3完成一个吸附脱开的循环。

在同步带2的带动下各吸盘组件3都进行同样的循环，完成机器人的吸附和运动。

Claims (8)

1.一种爬壁机器人的运动吸附装置，包括两组由两个驱动轮(1)、两条同步带(2)和多个吸盘组件(3)组成的运动吸附机构，其特征在于，运动吸附机构中还包括移动凸轮(4)；两组运动吸附机构对称安装在机架上，使每组运动吸附机构的两个驱动轮(1)分别位于机架一侧轴支架(46)的外侧；将通过配合面(36)相贴合形成的移动凸轮(4)通过凸轮片上部的安装孔(37)与机架一侧的移动凸轮支架(47)固定连接，使驱动轮(1)的主动轮处于移动凸轮近休止段(38)的一端，并且近休止段(38)的圆弧与主动轮同心；凸轮片外廓两端的圆弧亦分别与驱动轮(1)的主动轮和驱动轮(1)的从动轮同心。将同步带(2)与驱动轮(1)相配合；将柱塞(20)装入吸盘组件(3)的气缸筒(29)中，并使吸盘组件滚轮轴(18)的轴线垂直于移动凸轮运动槽(34)的内侧面。

2.如权利要求1所述爬壁机器人的运动吸附装置，其特征在于，每组运动吸附机构中的两个驱动轮(1)分别为主动轮和从动轮；每个驱动轮由一对外形与结构相同、方向相反的腹板式同步带轮(5)和同步带轮(6)组成；同步带轮轮齿(7)齿面一端有限位齿阶(13)。

3.如权利要求1所述爬壁机器人的运动吸附装置，其特征在于，吸盘组件(3)包括吸盘(15)、履带片(16)、气缸(17)、一对滚轮(19)和柱塞(20)，并且履带片(16)位于气缸托板(27)与气缸筒(29)之间，气缸(17)通过托板连接孔(29)固接在履带片(16)上；吸盘(15)通过一端的中空连接杆(21)与气缸(17)的气缸嘴(25)连接；柱塞(20)的一端与气缸筒内腔滑动配合并密封，形成了柱塞(20)的密封端(31)；另一端形成了柱塞杆(32)，并且滚轮(19)位于柱塞杆(32)的端头处。

4.如权利要求1所述爬壁机器人的运动吸附装置，其特征在于，所述的凸轮片外形同凸轮片的运动轨迹；凸轮片外轮廓的底边为直线边，两端分别为1/4圆弧；直线边与1/4圆弧相切；凸轮片截面的一个侧面为阶梯状，并且该侧上部为两个凸轮片的配合面(36)，下部为非配合面(35)，当两片凸轮片通过配合面(36)贴合时，非配合面(35)之间的距离大于吸盘组件(3)的柱塞杆(32)的直径；吸盘组件(3)的滚轮(19)的运动槽(34)亦位于阶梯状的一侧表面，当两个凸轮片贴合组成移动凸轮(4)时，两个运动槽(34)分别位于移动凸轮(4)的内侧，且配合后移动凸轮的截面形成“T”形槽(43)；凸轮片上部的两端与同步带轮(6)相对应处分别有同步带轮凸缘(11)的配合槽；凸轮片的上部有与凸轮支架(47)配合的安装孔(37)。

5.如权利要求1所述爬壁机器人的运动吸附装置，其特征在于，所述的凸轮片运动槽(34)的轨迹包括近休止段(38)、柱塞上升段(39)、远休止段(40)、气缸进气段(41)和回程段(42)；其中：

a.近休止段(38)和回程段(42)分别位于轨迹的两端；近休止段(38)为1/4凹圆弧，与凸轮外轮廓两个1/4圆弧中的一个同心，该圆弧起点亦为运动槽(34)轨迹的起点；近休止段(38)的1/4圆弧终点与远休止段(40)之间过渡连接，并且由该连接段形成了运动槽(34)的柱塞上升段(39)，机构运动时可实现柱塞(20)相对于气缸筒(29)的上升；

b.远休止段(40)为直线运动轨迹，与近休止段(38)的1/4圆弧终点处的切线平行，位于该圆弧起点与该圆弧圆心间连线和该圆弧终点处切线之间，且与该圆弧终点处切线之间的距离须使机构运动时气缸(17)在该运动段保持密封；若将近休止段(38)的1/4圆弧补全，远休止段(40)中靠近近休止段(38)的端点与该全圆弧没有交点；

c.气缸进气段(41)由两段变曲率的圆弧组成，其中一段变曲率圆弧为凹圆弧，另一段变曲率圆弧为凸圆弧；凹圆弧的一端与远休止段(40)远离近休止段(38)的一端相切连续，另一端与凸圆弧过渡连接；凸圆弧与回程段过渡连接；凸圆弧终点处的切线与远休止段(40)平行；远休止段(40)与凹圆弧相切处的切线与凸圆弧最高点之间的距离须满足吸盘组件(3)中柱塞(20)密封端(31)运动至气缸筒(29)筒壁进气孔之上所需的行程；

d.回程段(42)为变曲率的凹圆弧，该凹圆弧一端与气缸(17)进气端相切，另一端的凹圆弧形终点亦为运动槽(34)轨迹的终点，并且该运动槽轨迹的终点与起点之间的连线与远休止段(40)平行；回程段(42)圆弧的曲率须满足吸盘组件(3)的柱塞(20)密封端(31)运动至气缸(17)底部所需的行程。

6.如权利要求1所述爬壁机器人的运动吸附装置，其特征在于，所述的机架包括底板(44)，从动轴(45)，轴支架(46)，移动凸轮支架(47)和主动轴(48)；驱动轮(1)通过轮轴分别安装在底板(44)两端的轴支架(46)上，并且主动轮位于凸轮运动槽(34)的近休止段(38)的一端；在机架的中部两侧，分别有移动凸轮(4)的支架(47)。

7.如权利要求2所述爬壁机器人的运动吸附装置，其特征在于，所述的同步带轮(5)和同步带轮(6)相对应的一侧端面中心处的柱形凸缘(11)的端面形成了同步带论(5)和同步带轮(6)的配合面(14)；凸缘(11)的高度大于吸盘组件中气缸(17)的半径；凸缘(11)圆柱外表面到驱动轮(1)齿面的距离大于吸盘组件(3)中柱塞(20)与气缸(17)配合并位于气缸(17)底部时气缸筒(29)与柱塞(20)的长度之和。

8.如权利要求3所述爬壁机器人的运动吸附装置，其特征在于，所述吸盘组件(3)的气缸(17)的气缸嘴(25)位于托板(27)的一侧表面中心，气缸筒(29)位于托板(27)的另一侧表面中心；气缸筒(29)一端筒壁上开有一对径向贯通的进气孔(30)；气缸嘴(25)的中空内腔形成了轴向通气孔(26)；气缸嘴(25)与气缸筒(29)贯通，并且同心。

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