CN102167102B - 吸盘式气动爬壁机器人 - Google Patents

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Abstract

一种吸盘式气动爬壁机器人，包括：推进气缸；第一导向滑杆与第二导向滑杆；通过所述推进气缸、第一导向滑杆，以及第二导向滑杆连接的第一吸盘支架和第二吸盘支架；与第一导向滑杆和第二吸盘支架铰接的第一转向气缸；与第二导向滑杆和第二吸盘支架铰接的第二转向气缸；以及设置在所述第一吸盘支架和所述第二吸盘支架底部的吸盘。本发明通过将第一吸盘支架和第二吸盘支架采用推进气缸接方式连接，并在所述推进气缸的两侧分别设置第一转向气缸和第二转向气缸，在所述第一吸盘支架和所述第二吸盘支架底部设置吸盘，使得吸盘式气动爬壁机器人动力系统实现纯气动化，不仅简化结构，减轻重量，而且操作方便，使用灵活。

Description

吸盘式气动爬壁机器人
技术领域
本发明涉及爬壁机器人，尤其涉及一种吸盘式气动爬壁机器人。
背景技术
随着城市建设的现代化程度越来越高，城市建筑物也越来越趋向于摩天化，这样就需要进行许多的壁面作业。很多高楼的玻璃墙面清洗工作，由人来完成既不方便也不安全，而爬壁机器人就可以代替人来完成这项危险的工作。此外，吸盘式气动爬壁机器人通过装载不同的执行机构就能实现不同的作用功能，例如：大型船壳焊接、较高光滑墙面油漆清理、高楼玻璃擦洗、街道路口的临时监控与信息收集、机器人立体网络化通讯、高楼或电梯井的电线老化检查等。
爬壁机器人是能够在垂直峭壁上进行作业的机器人。它作为高空极限作业的一种自动机械装置，越来越受到人们的重视。在工作中，爬壁机器人必须实现以下几种功能：(1)能够在倾斜面或垂直的光滑可吸附面上前进、后退；(2)有足够的动力拖动负载；(3)运动要有足够的精确度和可控性；(4)动力系统能够频发的启动和停止。可见，爬壁机器人的动力系统是机器人设计中最重要的一个系统。动力部分是整个机器人动力的源泉，它直接负责给机器人提供动力，驱动机器人在控制策略下在斜面上按照要求带动负载移动，以完成相应的任务。
但是，在现有的爬壁机器人的设计中往往根据机器人具有循环往复预定的特点采用液压缸或电动机驱动的方式。液压缸和电动机不仅质量大，增加机器人本身的重量，而且效率很低，能耗非常大。。
针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明吸盘式气动爬壁机器人。
发明内容
本发明是针对现有技术中，现有的爬壁机器人质量重，效率低，能耗大等缺陷，提供一种结构简单、质量轻便、操作方便、使用灵活的吸盘式气动爬壁机器人。
为了解决上述问题，本发明提供一种吸盘式气动爬壁机器人，所述吸盘式气动爬壁机器人包括：推进气缸；第一导向滑杆与第二导向滑杆，所述第一导向滑杆和所述第二导向滑杆分别位于所述推进气缸两侧；第一吸盘支架与第二吸盘支架，所述第一吸盘支架与所述第二吸盘支架通过所述推进气缸、第一导向滑杆，以及第二导向滑杆连接；第一转向气缸与第二转向气缸，所述第一转向气缸一端与第一导向滑杆活动连接，所述第一转向气缸另一端与第二吸盘支架铰接，所述第二转向气缸一端与第二导向滑杆活动连接，所述第二转向气缸另一端与所述第二吸盘支架铰接；以及吸盘，固定设置在所述第一吸盘支架和所述第二吸盘支架底部。
可选的，所述第一转向气缸通过第一转向气缸连接耳片与所述第二吸盘支架铰接。
可选的，所述第一转向气缸连接耳片与所述第二吸盘支架铰接处设置第一转向角度调节孔。
可选的，所述第一转向气缸通过套设在第一导向滑杆上的第一滑块与所述第一导向滑杆连接。
可选的，所述第二转向气缸通过第二转向气缸连接耳片与所述第二吸盘支架铰接。
可选的，所述第二转向气缸连接耳片与所述第二吸盘支架铰接处设置第二转向角度调节孔。
可选的，所述第二转向气缸通过套设在第二导向滑杆上的第二滑块与所述第二导向滑杆连接。
可选的，所述位于第一导向滑杆与第二导向滑杆内侧的第一吸盘支架上间隔形成行程调节孔。
可选的，所述固定设置在第一吸盘支架底部的吸盘数量为3个。
可选的，所述固定设置在第二吸盘支架底部的吸盘数量为3个。
综上所述，本发明通过将第一吸盘支架和第二吸盘支架采用推进气缸接方式连接，并在所述推进气缸的两侧分别设置第一转向气缸和第二转向气缸，在所述第一吸盘支架和所述第二吸盘支架底部设置吸盘以分别形成第一吸附体和第二吸附体，使得吸盘式气动爬壁机器人动力系统实现纯气动化，不仅简化结构，减轻重量，而且操作方便，使用灵活。
附图说明
图1是本发明吸盘式气动爬壁机器人的轴测图；
图2是本发明吸盘式气动爬壁机器人的顶视图；
图3是本发明吸盘式气动爬壁机器人的侧视图；
图4是本发明吸盘式气动爬壁机器人的俯视图。
具体实施方式
为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1与图4，图1所示为吸盘式气动爬壁机器人1的轴测图。所述吸盘式气动爬壁机器人1包括通过推进气缸10、第一导向滑杆11，以及第二导向滑杆12连接的第一吸盘支架13和第二吸盘支架14；一端与所述第一导向滑杆11通过第一滑块111滑动连接，另一端与所述第二吸盘支架14通过第一转向气缸连接耳片15铰链连接的第一转向气缸16；一端与所述第二导向滑杆12通过第二滑块121滑动连接，另一端与所述第二吸盘支架14通过第二转向气缸连接耳片17铰链连接的第二转向气缸18；以及分别固定设置在所述第一吸盘支架13和所述第二吸盘支架14底部的吸盘19。
请参阅图1，并结合参阅图2与图3，所述第一转向气缸16与所述第二转向气缸18分别位于推进气缸10的两侧。所述吸盘19通过吸盘连接体191固定设置在所述第一吸盘支架13和所述第二吸盘支架14底部。在本发明中，固定设置在第一吸盘支架13上的吸盘19数量优选的为三个或以上，以形成第一吸附体。固定设置在第二吸盘支架14上的吸盘19数量优选的为三个或以上，以形成第二吸附体。
请继续参阅图1，并结合参阅图2与图4，在所述第一吸盘支架13之异于吸盘19的一侧设置推进气缸杆固定件131，在所述第二吸盘支架14与所述第一吸盘支架13的推进气缸杆固定件131对应位置设置推进气缸缸体连接件141和推进气缸支撑架142。所述推进气缸支撑架142通过轴承143与所述第二吸盘支架14连接。所述推进气缸缸体连接件141活动设置在推进气缸支撑架142上。所述推进气缸10设置在所述推进气缸杆固定件131与所述推进气缸缸体连接件141上，所述推进气缸10的推进气缸杆(未图示)与推进气缸杆固定件131连接。
所述第一转向气缸16的第一转向气缸杆(未图示)通过第一转向气缸杆连接体161与套设在第一导向滑杆11上的第一滑块111活动连接。所述第二转向气缸18的第二转向气缸杆(未图示)通过第二转向气缸杆连接体181与套设在第二导向滑杆12上的第一滑块121活动连接。
所述第一转向气缸连接耳片15的一端与第一转向气缸16连接，另一端与所述第二吸盘支架4铰接。在所述第一转向气缸连接耳片15之与第二吸盘支架4铰接处设置若干第一转向角度调节孔151。所述第二转向气缸连接耳片17的一端与第二转向气缸18连接，另一端与所述第二吸盘支架4铰接。在所述第二转向气缸连接耳片17之与第二吸盘支架4铰接处设置若干第二转向角度调节孔171。在位于第一导向滑杆11与第二导向滑杆12内侧的第一吸盘支架13上间隔形成若干行程调节孔132。
当所述吸盘式气动爬壁机器人1工作时，所述第一吸附体与所述第二吸附体交替吸附、脱离墙面，并依靠推进气缸10的推进气缸杆的伸出、缩进完成一个前进循环。所述吸盘式气动爬壁机器人1需要转向时，第一吸附体脱离墙面，第二吸附体吸附墙面，并依靠第一转向气缸16的第一转向气缸杆和第二转向气缸18的第二转向气缸杆的伸出、缩进带动第一吸附体旋转，实现原地0～180°间的任意角度旋转动作。
综上所述，本发明通过将第一吸盘支架13和第二吸盘支架14采用推进气缸10铰接方式连接，并在所述推进气缸10的两侧分别设置第一转向气缸16和第二转向气缸18，在所述第一吸盘支架13和所述第二吸盘支架14底部设置吸盘以分别形成第一吸附体和第二吸附体，使得吸盘式气动爬壁机器人动力系统实现纯气动化，不仅简化结构，减轻重量，而且操作方便，使用灵活。
本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。

Claims (8)

1.一种吸盘式气动爬壁机器人，其特征在于：所述吸盘式气动爬壁机器人包括：
推进气缸；
第一导向滑杆与第二导向滑杆，所述第一导向滑杆和所述第二导向滑杆分别位于所述推进气缸两侧；
第一吸盘支架与第二吸盘支架，所述第一吸盘支架与所述第二吸盘支架通过所述推进气缸、第一导向滑杆，以及第二导向滑杆连接；
第一转向气缸与第二转向气缸，所述第一转向气缸一端与第一导向滑杆活动连接，所述第一转向气缸另一端与第二吸盘支架铰接，所述第二转向气缸一端与第二导向滑杆活动连接，所述第二转向气缸另一端与所述第二吸盘支架铰接；以及，
吸盘，固定设置在所述第一吸盘支架和所述第二吸盘支架底部；
所述第一转向气缸通过套设在第一导向滑杆上的第一滑块与所述第一导向滑杆连接，所述第二转向气缸通过套设在第二导向滑杆上的第二滑块与所述第二导向滑杆连接。
2.如权利要求1所述的吸盘式气动爬壁机器人，其特征在于，所述第一转向气缸通过第一转向气缸连接耳片与所述第二吸盘支架铰接。
3.如权利要求2所述的吸盘式气动爬壁机器人，其特征在于，所述第一转向气缸连接耳片与所述第二吸盘支架铰接处设置第一转向角度调节孔。
4.如权利要求1所述的吸盘式气动爬壁机器人，其特征在于，所述第二转向气缸通过第二转向气缸连接耳片与所述第二吸盘支架铰接。
5.如权利要求4所述的吸盘式气动爬壁机器人，其特征在于，所述第二转向气缸连接耳片与所述第二吸盘支架铰接处设置第二转向角度调节孔。
6.如权利要求1所述的吸盘式气动爬壁机器人，其特征在于，所述位于第一导向滑杆与第二导向滑杆内侧的第一吸盘支架上间隔形成行程调节孔。
7.如权利要求1所述的吸盘式气动爬壁机器人，其特征在于，所述固定设置在第一吸盘支架底部的吸盘数量为3个。
8.如权利要求1所述的吸盘式气动爬壁机器人，其特征在于，所述固定设置在第二吸盘支架底部的吸盘数量为3个。
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