CN104071245A - 用于爬壁机器人的吸盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于爬壁机器人的吸盘，主要安装于爬壁机器人履带的外表面上，采用真空吸附方式吸附在壁面上，爬壁机器人工作前，可根据工作壁面的性质和载重量通过手动调节阀设定气流通过导气管的速度，在机器人工作时，当导气管中的气压减小，同时有几个吸盘已经处于有效吸附的情况下，吸盘在大气压力的作用下吸附于壁面，而在缝隙上的吸盘将与大气相通，因此气体的速度值将增大，气体进入吸盘，吸盘即脱离壁面，达到了吸盘式爬壁机器人的负载能力和安全性能，避免了爬壁机器人在垂直的壁面滑落和倾翻两种情况的发生。

Description

用于爬壁机器人的吸盘

技术领域

本发明涉及电缆套件的领域，特别是涉及一种用于爬壁机器人的吸盘。

背景技术

随着科技的进步，工业机器人在各个领域得到了广泛地运用。其中，爬壁机器人以其在核工业、建筑、消防等行业的突出优点越来越受到人们的关注。

爬壁机器人（又称“爬墙机”）在清洁高层建筑壁面上的应用，可以看出随着控制和机电技术的发展，这种可以替代手工劳作的壁面清洗机器人的出现将人从繁重、危险的高楼清洗工作中解放出来，降低高层建筑的清洗成本，提高生产效率，同时也推动清洗业的发展，带来相当的社会效益、经济效益。但这仅仅是爬壁机器人的一个应用领域，近几年来，随着各式各样的机器人在各个领域中的广泛应用和发展，爬壁机器人作为能够在垂直陡壁上进行作业的机器人，以其能够成为高空极限作业的一种自动机械装置的优良特性，越来越受到人们的重视。概括起来，爬壁机器人主要可以应用于以下领域：

(1) 在建筑行业可应用于喷涂巨型墙面、安装瓷砖、壁面探伤、壁面修复整容、壁面清洗、擦拭玻璃壁面等；

(2) 在消防部门可应用于携带消防器械、传递救援物资、进行高空救援工作；

(3) 在核工业可用于对核废液储罐进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等危险的工作；

(4) 在石化企业可用于对立式金属罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆防腐；

(5) 在造船业可用于喷涂船体的内外壁、对船体的内外壁进行检查、船体内外壁清洁等；

(6) 在抢险救灾上可应用于向高空被困人员运送逃生器械、传递食物水给养等；

(7) 在航空航天上，可用于太空探索、空间卫星维修等。

由此可见，爬壁机器人的应用领域广泛涉及民生、核工业、造船工业等，并在这些领域中担任着十分重要的工作，能够促进生产力的提高、改善人民的生活与工作条件。爬壁机器人结构原理的研究与开发能够为壁面机器人的生产制造和升级进步起到指导与促进的作用；另外，爬壁机器人相关技术的研究科研成果可以直接应用于或带动相关链条产业的进步，从整体上促进生产力的发展，提高人民的生活质量。

总之，积极研究与发展爬壁机器人技术，努力开发与设计制造可以转化为实际生产力的爬壁机器人是生产力发展的需要，是人民生活质量和工作条件改善与提高的需要，也是我国科技兴国、技术进步的需要。

吸盘是履带吸盘式爬壁机器人的重要的组件，它的工作性能将直接影响爬壁机气人的正常工作。机器人在工作时，当其在玻璃壁面上移动时有两种危险的情况可能发生：一种情况是它从墙面上滑落；另一种情况是由于最上方接触的吸盘由于受倾翻力矩太大脱离墙面，引起机器人的倾翻。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于爬壁机器人的吸盘，主要安装于爬壁机器人履带的外表面上，采用真空吸附方式吸附在壁面上，爬壁机器人工作前，可根据工作壁面的性质和载重量通过手动调节阀设定气流通过导气管的速度，在机器人工作时，当导气管中的气压减小，同时有几个吸盘已经处于有效吸附的情况下，吸盘在大气压力的作用下吸附于壁面，而在缝隙上的吸盘将与大气相通，因此气体的速度值将增大，气体进入吸盘，吸盘即脱离壁面，达到了吸盘式爬壁机器人的负载能力和安全性能，避免了爬壁机器人在垂直的壁面滑落和倾翻两种情况的发生。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于爬壁机器人的吸盘，包括钢球、手动调速阀、橡皮圈、第一弹簧、第二弹簧、导气管以及壳体，所述的壳体为空心的圆柱体结构，所述的橡皮圈为开口式圆锥形结构，所述的橡皮圈安装在壳体的下部，所述的导气管安装在壳体的内部，所述的手动调速阀安装在导气管的上部并横向凸出于壳体，所述的钢珠、第一弹簧和第二弹簧安装在导气管的底部，所述的钢珠设置在第一弹簧和第二弹簧之间。

在本发明一个较佳实施例中，所述的壳体的材质采用铝合金。

在本发明一个较佳实施例中，所述的橡皮圈的材质采用软橡胶。

在本发明一个较佳实施例中，所述的壳体的厚度大于橡胶圈的厚度。

在本发明一个较佳实施例中，所述的吸盘的整体高度为100mm。

在本发明一个较佳实施例中，所述的吸盘采用真空吸附方式吸附在壁面上。

本发明的有益效果是：本发明的用于爬壁机器人的吸盘，主要安装于爬壁机器人履带的外表面上，采用真空吸附方式吸附在壁面上，爬壁机器人工作前，可根据工作壁面的性质和载重量通过手动调节阀设定气流通过导气管的速度，在机器人工作时，当导气管中的气压减小，同时有几个吸盘已经处于有效吸附的情况下，吸盘在大气压力的作用下吸附于壁面，而在缝隙上的吸盘将与大气相通，因此气体的速度值将增大，气体进入吸盘，吸盘即脱离壁面，达到了吸盘式爬壁机器人的负载能力和安全性能，避免了爬壁机器人在垂直的壁面滑落和倾翻两种情况的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明用于爬壁机器人的吸盘一较佳实施例的剖视图；

附图中各部件的标记如下：1、钢球，2、手动调速阀，3、橡皮圈，4、第一弹簧，5、第二弹簧，6、导气管，7、壳体。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

爬壁机器人在高层建筑的垂直壁面上行走并完成清洁及传递救援物质工作，为了防止机器人从垂直壁面上滑落，爬壁机器人必须与壁面间保持足够的吸附力，并具有一定的抗倾覆能力，履带吸盘式的爬壁机器人能够提供较大的吸附力。

如图1所示，本发明实施例包括：

一种用于爬壁机器人的吸盘，包括钢球1、手动调速阀2、橡皮圈3、第一弹簧4、第二弹簧5、导气管6以及壳体7，所述的壳体7为空心的圆柱体结构，所述的橡皮圈3为开口式圆锥形结构，所述的橡皮圈3安装在壳体7的下部。

上述中，所述的壳体7的材质采用铝合金；所述的橡皮圈3的材质采用软橡胶。所述的壳体7的厚度大于橡胶圈3的厚度。橡皮圈3由软橡胶经注塑制成，壳体7为铝合金件，为了防止在爬壁机器人工作过程中吸盘的壳体折断发生危险，吸盘与履带结合部材料较厚。

所述的导气管6安装在壳体7的内部，所述的手动调速阀2安装在导气管6的上部并横向凸出于壳体7，所述的钢珠1、第一弹簧4和第二弹簧5安装在导气管6的底部，所述的钢珠1设置在第一弹簧4和第二弹簧5之间。

本发明提供的吸盘采用真空吸附方式吸附在壁面上。爬壁机器人工作前，可根据工作壁面的性质和载重量通过手动调节阀2设定气流通过导气管6的速度，在爬壁机器人工作时，当导气管6中的气压减小，同时有几个吸盘已经处于有效吸附的情况下，吸盘在大气压力的作用下吸附于壁面，而在缝隙上的吸盘将与大气相通，因此气体的速度值将增大，气体进入吸盘，吸盘即脱离壁面，达到了吸盘式爬壁机器人的负载能力和安全性能，避免了爬壁机器人在垂直的壁面滑落和倾翻两种情况的发生。

本发明提供的吸盘的整体高度为100mm。装配在履带上后伸出履带外尺寸为60mm，装吸盘组件处履带厚8mm，故凹于履带内的吸盘组件长度为32mm，不会与履带轮发生干涉。

本发明揭示的用于爬壁机器人的吸盘，主要安装于爬壁机器人履带的外表面上，采用真空吸附方式吸附在壁面上，爬壁机器人工作前，可根据工作壁面的性质和载重量通过手动调节阀2设定气流通过导气管6的速度，在爬壁机器人工作时，当导气管6中的气压减小，同时有几个吸盘已经处于有效吸附的情况下，吸盘在大气压力的作用下吸附于壁面，而在缝隙上的吸盘将与大气相通，因此气体的速度值将增大，气体进入吸盘，吸盘即脱离壁面，达到了吸盘式爬壁机器人的负载能力和安全性能，避免了爬壁机器人在垂直的壁面滑落和倾翻两种情况的发生。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于爬壁机器人的吸盘，其特征在于，包括钢球、手动调速阀、橡皮圈、第一弹簧、第二弹簧、导气管以及壳体，所述的壳体为空心的圆柱体结构，所述的橡皮圈为开口式圆锥形结构，所述的橡皮圈安装在壳体的下部，所述的导气管安装在壳体的内部，所述的手动调速阀安装在导气管的上部并横向凸出于壳体，所述的钢珠、第一弹簧和第二弹簧安装在导气管的底部，所述的钢珠设置在第一弹簧和第二弹簧之间。

2.根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的吸盘，其特征在于，所述的壳体的材质采用铝合金。

3.根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的吸盘，其特征在于，所述的橡皮圈的材质采用软橡胶。

4.根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的吸盘，其特征在于，所述的壳体的厚度大于橡胶圈的厚度。

5.根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的吸盘，其特征在于，所述的吸盘的整体高度为100mm。

6.根据权利要求1所述的用于爬壁机器人的吸盘，其特征在于，所述的吸盘采用真空吸附方式吸附在壁面上。