CN104494723A - 一种新型爬墙机器人吸附移动机构 - Google Patents

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盛月辰
王先
刘文彬
刘长鑫
赵晓炜
贾婉婷
王泽成
段新宇
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China University of Petroleum East China
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China University of Petroleum East China
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/024—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members specially adapted for moving on inclined or vertical surfaces
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10S901/01—Mobile robot

Abstract

本发明涉及一种爬墙机械设备，尤其是一种纯机械类爬墙机器人吸附移动机构。其包括滚动轴承一、小连杆一、滚动轴承二、调压垫片、调压膜、垂直固定板、大连杆、吸盘外壳、小连杆二、活节螺栓、调压杆、自润滑轴套、锥形齿轮、电机、内轨道、外轨道、主动链轮、从动链轮。它克服了跨越障碍能力弱、可靠性低、适应性弱、控制复杂的弊端。

Description

一种新型爬墙机器人吸附移动机构
技术领域
    本发明涉及一种爬墙机械设备，尤其是一种可靠性高、适应性强、控制简单的纯机械类爬墙机器人吸附移动机构。
背景技术
    目前较为公认的爬墙机器人吸附方式有三种，即真空吸附、磁吸附和推力吸附。真空吸附需要附加供气装置，技术复杂。磁吸附只适于导磁性壁面的吸附，使用范围窄。推力吸附较为复杂且工作可靠性较低。
    爬墙机器人移动方式有三种，即足式、车轮式和履带式。轮式维持吸附力较困难，履带式不易转弯，足式控制复杂。
   发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种新型爬墙机器人吸附移动机构，它克服了跨越障碍能力弱、可靠性低、适应性弱、控制复杂的弊端，其采用的技术方案如下：
一种新型爬墙机器人吸附移动机构，包括滚动轴承一、小连杆一、滚动轴承二、调压垫片、调压膜、垂直固定板、大连杆、吸盘外壳、小连杆二、 活节螺栓、调压杆、自润滑轴套、锥形齿轮、电机、内轨道、外轨道、主动链轮、从动链轮，所述吸盘结构的滚动轴承一与小连杆二固连，小连杆二与活节螺栓连接，活节螺栓与调压杆螺纹连接，调压杆在自润滑轴套滑动，调压杆末端固连调压膜中部，调压膜周边通过调压垫片固定在吸盘外壳上，达到密封作用。优选的，调压垫片用于保证吸盘与墙壁间的密封性，垂直固定板固连在自润滑轴套，两端分别连接大连杆和小连杆，小连杆与滚动轴承二连接，滚动轴承二作为垂直固定端，安装于外轨道中，能够在外轨道中滑动。滚动轴承一作为滑动端，安装于内轨道中，能够在内轨道滑动，内轨道通过固有的滑槽，来达到调节调压杆的高度，从而带动调压膜，调节调压膜内真空体积，来实现负压吸附功能。
内轨道和外轨道固连，两轨道与底座固连。所述锥形齿轮与电机连接，电机带动锥形齿轮转动，锥形齿轮带动主动链轮转动，链条与主动链轮、从动链轮进行链轮配合。所述大连杆穿过链结，受链条牵连运动，从而带动吸盘随链条转动，从而实现移动功能。
本发明具有如下优点：节能，结构简单，可靠性高、控制简单，巧妙，具有较强的稳定性。
附图说明
图1：本发明的吸附移动立体结构示意图；
图2：本发明吸盘结构示意图；
图3：本发明吸盘端部结构示意图；
图4：本发明内外轨道结构图示意图（带局部剖面）；
图5：本发明牵引结构图示意图；
符号说明
    1.滚动轴承一，2.小连杆一，3.滚动轴承二，4.调压垫片，5.调压膜，6. 垂直固定板，7.大连杆，8.吸盘外壳，9. 小连杆二，10. 活节螺栓，11.调压杆，12.自润滑轴套，13.锥形齿轮组，14.电机，15.内轨道，16.外轨道，17.主动链轮，18.从动链轮。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
如图所示，一种新型爬墙机器人吸附移动机构，包括滚动轴承一1、小连杆一2、滚动轴承二3、调压垫片4、调压膜5、垂直固定板6、大连杆7、吸盘外壳8、小连杆二9、 活节螺栓10、调压杆11、自润滑轴套12、锥形齿轮13、电机14、内轨道15、外轨道16、主动链轮17、从动链轮18，所述吸盘结构的滚动轴承一1与小连杆二9固连，小连杆二9与活节螺栓10连接，活节螺栓10与调压杆11螺纹连接，调压杆11在自润滑轴套12滑动，调压杆11末端固连调压膜5中部，调压膜5周边通过调压垫片4固定在吸盘外壳8上，达到密封作用。优选的，调压垫片4用于保证吸盘与墙壁间的密封性，垂直固定板6固连在自润滑轴套12，两端分别连接大连杆7和小连杆一1，小连杆一1与滚动轴承二3连接，滚动轴承二3作为垂直固定端，安装于外轨道16中，能够在外轨道16中滑动。滚动轴承一1作为滑动端，安装于内轨道15中，能够在内轨道15滑动，内轨道15通过固有的滑槽，来达到调节调压杆11的高度，从而带动调压膜5，调节调压膜5内真空体积，来实现负压吸附功能。
内轨道15和外轨道16固连，两轨道与底座固连。所述锥形齿轮组13与电机14连接，电机14带动锥形齿轮组13转动，锥形齿轮组13带动主动链轮17转动，链条与主动链轮17、从动链轮18进行链轮配合。所述大连杆7穿过链节，受链条牵连运动，从而带动吸盘随链条转动，从而实现移动功能。
在使用时，电机14通过锥齿轮组13带动主动链轮17，从而带动链条，链条通过链节带动吸盘运动，吸盘沿轨道运动，当一个吸盘转到与墙壁垂直时，滚动轴承1在内轨道15牵引下，调压杆11被提拉，拉动调压膜5，从而使吸盘内部真空体积增大，产生负压，从而吸附墙壁。当吸盘快离开墙壁时，滚动轴承1在内轨道15中牵引下，调压杆11恢复到原状态，真空体积减小，负压力减小，从而从墙面脱离。如此往复，从而实现机器人的吸附与移动功能。
    上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种新型爬墙机器人吸附移动机构，其特征在于：括滚动轴承一（1）、小连杆一（2）、滚动轴承二（3）、调压垫片（4）、调压膜（5）、垂直固定板（6）、大连杆（7）、吸盘外壳（8）、小连杆二（9）、 活节螺栓（10）、调压杆（11）、自润滑轴套（12）、锥形齿轮（13）、电机（14）、内轨道（15）、外轨道、主动链轮（17）、从动链轮（18），所述吸盘结构的滚动轴承一（1）与小（16）连杆二（9）固连，小连杆二（9）与活节螺栓（10）连接，活节螺栓（10）与调压杆（11）螺纹连接，调压杆（11）在自润滑轴套（12）滑动，调压杆（11）末端固连调压膜（5）中部，调压膜（5）周边通过调压垫片（4）固定在吸盘外壳（8）上，达到密封作用。
2. 根据权利要求1所述的新型爬墙机器人吸附移动机构，其特征在于：调压垫片（4）用于保证吸盘与墙壁间的密封性，垂直固定板（6）固连在自润滑轴套（12），两端分别连接大连杆（7）和小连杆一（2），小连杆一（2）与滚动轴承二（3）连接，滚动轴承二（3）作为垂直固定端，安装于外轨道（16）中，能够在外轨道（16）中滑动，滚动轴承一（1）作为滑动端，安装于内轨道（15）中。
3.一种新型爬墙机器人吸附移动机构，其特征在于：内轨道（15）和外轨道（16）固连，两轨道与底座固连，所述锥形齿轮组（13）与电机（14）连接，电机（14）带动锥形齿轮组（13）转动，锥形齿轮组（13）带动主动链轮（17）转动，链条与主动链轮（17）、从动链轮(18）进行链轮配合。
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