CN109305237A - 一种爬壁机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种爬壁机器人，包括第一遥控电动车、第二遥控电动车、连接模块、伸缩模块和作业机器人，所述的连接模块与伸缩模块组合在一起形成长度可调的支撑结构，所述的第一遥控电动车、第二遥控电动车通过铰接模块设置在支撑结构的两端，与支撑结构形成一个U型结构；所述的作业机器人设置在支撑结构上。通过伸缩模块的液压缸伸缩，控制第一遥控电动车和第二遥控电动车之间的距离，使两个遥控车的内侧夹紧竖直墙的左右两侧或两个遥控车的外侧支撑在两个墙面之间，保证爬壁机器人不下滑。

Description

一种爬壁机器人
技术领域
本发明属于机器人领域，具体涉及一种爬壁机器人。
背景技术
爬壁作业非常困难，目前的爬壁机器人主要采用吸盘结构，机器人在竖直墙面的移动缓慢，负重小，作业效率低。为此，非常需要一种效率高的爬壁机器人。本发明能方便实现爬壁机器人在竖直墙面的水平和竖直移动，负重也可大大提高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种爬壁机器人。
本发明采用的技术方案如下：
一种爬壁机器人，包括第一遥控电动车、第二遥控电动车、连接模块、伸缩模块和作业机器人，所述的连接模块与伸缩模块组合在一起形成长度可调的支撑结构，所述的第一遥控电动车、第二遥控电动车通过铰接模块设置在支撑结构的两端，与支撑结构形成一个U型结构；所述的作业机器人设置在支撑结构上。
进一步的，所述的伸缩模块包括第一连接板、第二连接板，第一连接板和第二连接板之间设有伸缩套杆和液压驱动装置，伸缩套杆的两端分别连接在第一连接板和第二连接板上，液压驱动装置的缸体和活塞杆分别固定在第一连接板、第二连接板，通过液压驱动装置的驱动实现第一连接板和第二连接板的相对移动。
进一步的，所述的第一连接板固定在连接模块上，第二连接板与所述的铰接模块固定。
进一步的，所述的伸缩套杆设置多个，多个伸缩套杆对称的设置在液压驱动装置的两侧。
进一步的，在所述的第一遥控电动车、第二遥控电动车分别设有圆柱销，所述的圆柱销通过轴承与铰接模块铰接。
进一步的，所述的连接模块包括多个，多个连接模块依次连接在一起；连接模块的安装数量根据实际墙宽调整。
进一步的，所述的连接模块的一侧设有导轨，所述的作业机器人通过滑块安装在该导轨上，实现作业机器人的移动。
进一步的，在所述的导轨上可以安装多个所述的作业机器人。
进一步的，所述的第一遥控电动车、第二遥控电动车采用履带式结构。
进一步的，第一遥控电动车、第二遥控电动车的结构和大小完全相同，其对称的设置在支撑结构的两端。
本发明的有益效果如下：
1.爬壁机器人采用模块化设计，可根据需要调整各个模块的数量、位置以及方向，以满足不同宽度的竖直墙体，安装、使用、维修方便。
2.本发明中的所述的第一遥控电动车、第二遥控电动车通过铰接模块设置在支撑结构的两端，与支撑结构形成一个U型结构，通过伸缩模块的液压缸伸缩，控制第一遥控电动车和第二遥控电动车之间的距离，使两个遥控车的内侧夹紧竖直墙的左右两侧或两个遥控车的外侧支撑在两个墙面之间，保证爬壁机器人不下滑。
3.本发明中的两个遥控电动车采用履带式，增大摩擦力，使爬壁机器人升降更平稳，容易控制。
4.通过控制作业机器人在导轨上的左、右移动，实现水平方向的清洗或喷涂等作业。
5.如果为了增加工作效率，可以在导轨上安装多个作业机器人，使其同步作业。然后通过第一、第二控制遥控电动车和同步前进或后退，实现爬壁机器人在竖直壁面的整体上升或下降，以便实现竖直墙面的清洗或喷涂等作业。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1：爬壁机器人总装图正面；
图2：爬壁机器人总装图背面；
图3：伸缩模块结构图；
图4：爬壁机器人工作模式一的俯视图(阴影部分为墙)；
图5：爬壁机器人工作模式二的俯视图(阴影部分为墙)；
图中：1-左遥控电动车 2-左铰接模块 3-伸缩模块 4-作业机器人 5-右遥控电动车 6-右铰接模块 7-连接模块 8-导轨；3-1导轨板 3-2左连接板 3-3下伸缩套杆 3-4上伸缩套杆 3-5右连接板 3-6液压缸。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种爬壁机器人。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，包括左遥控电动车1、右遥控电动车2、连接模块7、伸缩模块3和作业机器人4，所述的连接模块与伸缩模块组合在一起形成长度可调的支撑结构，所述的左遥控电动车1、右遥控电动车2通过左铰接模块2和右铰接模块6设置在支撑结构的两端，与支撑结构形成一个U型结构；所述的作业机器人4设置在支撑结构上。
左遥控电动车1的右侧面中间位置有突出的圆柱销，圆柱销通过轴承与左铰接模块2铰接，左铰接模块2右侧通过两个螺栓与伸缩模块3连接固定。
伸缩模块3右端通过两个螺栓与连接模块7连接固定，两个连接模块7之间依次通过两个螺栓固定，连接模块7的安装数量根据实际墙宽调整(图示为三个或者三个以上，安装数量根据实际墙宽调整)。最右边的连接模块7与右铰接模块6通过两个螺栓固定。右铰接模块6右端通过轴承与右遥控小车5铰接。左遥控电动车1、右遥控电动车2设置在连接模块7和伸缩模块3组成的支撑结构的两端，与支撑结构形成一个U型结构；通过左右两个遥控电动车1和5的内侧夹紧墙的左右两侧面(如图4)，或者两个遥控电动车1和5的外侧分别压紧两个墙内侧，将爬壁机器人支撑在两面墙中间(如图5)。
在连接模块7的背面有导轨8，当两个连接模块7通过螺栓连接在一起时，背面多个导轨8拼接形成完整的直线长导轨。工作机器人4安装在导轨8上，在所述的导轨8上可以安装多个所述的作业机器人，使其同步作业，提高工作效率。
伸缩模块3的结构如图2所示：导轨板3-1背面有导轨，该导轨与连接模块7的导轨8尺寸位置相同，即可拼接成直线导轨。导轨板3-1的左侧焊接左连接板3-2，左连接板3-2的右侧面焊接有上伸缩套杆3-3和下伸缩套杆3-4，中间固定有液压缸3-6。右连接板3-5左侧与伸缩杆、液压缸右端固定。通过控制液压缸3-6的伸缩实现左、右连接板3-2、3-3之间的距离变化，伸缩套杆为被动伸缩。上、下伸缩套杆3-4、3-3的作用是用来承受爬壁机器人竖直方向的力，避免液压缸3-6承受弯矩。
上伸缩套杆3-3和下伸缩套杆3-4的数量可以根据实际的需要进行设置。
本发明中的左遥控电动车1、右遥控电动车2结构和大小完全相同，采用采用履带式，增大摩擦力，使爬壁机器人升降更平稳，容易控制。
爬壁机器人工作原理:
爬壁机器人整体俯视为“U”型结构，通过左右两个遥控电动车1和5的内侧夹紧墙的左右两侧面(如图4)，或者两个遥控电动车1和5的外侧分别压紧两个墙内侧，将爬壁机器人支撑在两面墙中间(如图5)。然后通过控制遥控电动车1和5同步前进或后退，实现爬壁机器人在竖直壁面的整体上升或下降。通过控制作业机器人4内部的电机，实现在导轨上的水平移动，从而进行壁面的清洗或喷涂等作业。
爬壁机器人采用模块化设计，可根据需要调整各个模块的数量、位置以及方向，以满足不同宽度的竖直墙体，安装、使用、维修方便。采用“U”型结构设计，通过伸缩模块3的液压缸3-6伸缩，控制左遥控电动车1和右遥控电动车5之间的距离，使两个遥控车的内侧夹紧竖直墙的左右两侧或两个遥控车的外侧支撑在两个墙面之间，保证爬壁机器人不下滑。左右两个遥控电动车采用履带式，增大摩擦力，使爬壁机器人升降更平稳，容易控制。通过控制作业机器人4在导轨8上的左右移动，实现水平方向的清洗或喷涂等作业。如果为了增加工作效率，可以在导轨上安装多个作业机器人4，使其同步作业。然后通过控制遥控电动车1和5同步前进或后退，实现爬壁机器人在竖直壁面的整体上升或下降，以便实现竖直墙面的清洗或喷涂等作业。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种爬壁机器人，其特征在于，包括第一遥控电动车、第二遥控电动车、连接模块、伸缩模块和作业机器人，所述的连接模块与伸缩模块组合在一起形成长度可调的支撑结构，所述的第一遥控电动车、第二遥控电动车通过铰接模块设置在支撑结构的两端，与支撑结构形成一个U型结构；所述的作业机器人设置在支撑结构上。
2.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述的伸缩模块包括第一连接板、第二连接板，第一连接板和第二连接板之间设有伸缩套杆和液压驱动装置，伸缩套杆的两端分别连接在第一连接板和第二连接板上，液压驱动装置的缸体和活塞杆分别固定在第一连接板、第二连接板，通过液压驱动装置的驱动实现第一连接板和第二连接板的相对移动。
3.如权利要求2所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述的第一连接板固定在连接模块上，第二连接板与所述的铰接模块固定。
4.如权利要求2所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述的伸缩套杆设置多个，多个伸缩套杆对称的设置在液压驱动装置的两侧。
5.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，在所述的第一遥控电动车、第二遥控电动车分别设有圆柱销，所述的圆柱销通过轴承与铰接模块铰接。
6.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述的连接模块包括多个，多个连接模块依次连接在一起；连接模块的安装数量根据实际墙宽调整。
7.如权利要求1或5所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述的连接模块的一侧设有导轨，所述的作业机器人通过滑块安装在该导轨上，实现作业机器人的移动。
8.如权利要求7所述的一种爬壁机器人，其特征在于，在所述的导轨上可以安装多个所述的作业机器人。
9.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述的第一遥控电动车、第二遥控电动车采用履带式结构。
10.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述的第一遥控电动车、第二遥控电动车的结构和大小完全相同，其对称的设置在支撑结构的两端。
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