CN110074711A - 一种可在壁面攀登的攀登臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可在壁面攀登的攀登臂，包括连接架、与连接架可转动连接的攀登支架、与攀登支架可滑动连接的吸附装置、与吸附装置连接且用于移动吸附装置相对攀登支架移动的运动机构以及与攀登支架连接且用于转动攀登支架的转动装置。如此，本发明提供的可在壁面攀登的攀登臂结构简单、拆装便捷，能够在幕墙壁面攀登，协助机器人本体稳定、快速的实现越障功能。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种可在壁面攀登的攀登臂。
背景技术
高空幕墙清洗机器人主要由机器人本体和可相对机器人本体转动的攀登臂组成，在清洗工作中机器人本体吸附在幕墙壁面上行走，由于幕墙的玻璃板之间存在凸起的框架，成为机器人行走的障碍，机器人需攀跃过障。现有的越障机器人采用“抬起一脚”先过障，落地后再“抬起另一脚”过障的方式，但是机器人在“抬起一脚”越障时，由“双脚”行走改为“单脚”行走，一是速度慢，二是稳定性受到影响易发生偏歪，为解决这两个问题，遂有此发明。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供了一种可在壁面攀登的攀登臂，具有结构简单、高效实用的优点，解决现有高空幕墙清洗机器人越障时速度慢和稳定性差的问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种可在壁面攀登的攀登臂，包括连接架1、与所述连接架1可转动连接的攀登支架2、与所述攀登支架2可滑动连接的吸附装置3、与所述吸附装置3连接且用于移动所述吸附装置3相对所述攀登支架2移动的运动机构4以及与所述攀登支架2连接且用于转动所述攀登支架2的转动装置5。
优选的，所述攀登支架2通过第一转轴10与所述连接架1连接，所述第一转轴10装设在一对轴承座11上，所述轴承座11固定安装在所述连接架1上，所述第一转轴10通过联轴器12与第一电机连接。
优选的，所述转动装置5包括与所述连接架1可转动连接的第二转轴50、与所述第二转轴50通过联轴器连接的第二电机51、与所述第二转轴50同轴连接的卷筒52-1和卷筒52-2、缠绕在所述卷筒52-1上的钢丝绳53-1以及缠绕在所述卷筒52-2上的钢丝绳53-2，钢丝绳53-1和钢丝绳53-2的缠绕方向相反且末端与所述攀登支架2连接处的拉杆27连接。
优选的，所述运动机构4包括与所述第一转轴10同轴连接的卷筒41-1和卷筒41-2、缠绕在所述卷筒41-1上的钢丝绳42-1以及、缠绕在所述卷筒41-2上的钢丝绳42-2，钢丝绳42-1和钢丝绳42-2的缠绕方向相反且末端与所述吸附装置3连接。
优选的，所述攀登支架2包括2根臂管21以及连接在所述臂管21之间的首端连接件22和末端连接件23，所述首端连接件22与所述第一转轴10可转动连接，所述首端连接件22在垂直于所述臂管21的端面上设有上导向滑轮24和下导向滑轮25，所述拉杆27位于所述首端连接件22背离所述第一转轴10的方向上，所述卷筒41-1与所述上导向滑轮24之间设有与转辊26，所述转辊26与上导向滑轮24平行设置，所述钢丝绳53-1倚靠所述转辊26且末端绕过所述上导向滑轮24与所述拉杆27连接，所述钢丝绳53-1的末端绕过所述下导向滑轮25与所述拉杆27连接。
优选的，所述首端连接件22中部设有用于钢丝绳42-1和钢丝绳42-2穿过的让位孔200。
优选的，所述末端连接件23上设有滚轮230，所述钢丝绳42-1绕过所述滚轮230与所述吸附装置3连接。
优选的，所述臂管21为碳纤维圆管或耐磨塑料圆管。
优选的，所述吸附装置3为吸盘吸附装置且通过滑轮组30与所述攀登支架2连接，所述滑轮组30固定安装在所述吸附装置3底端且包括至少2个位于所述吸附装置3底端边缘的外滑轮301和至少1个位于所述吸附装置3底端中部的内滑轮302，所述臂管21位于所述外滑轮301和所述内滑轮302之间。
优选的，所述内滑轮302构造与所示外滑轮301构造相同，所示外滑轮301包括导轮3001、装设在所述导轮3001内部的轴承3002以及穿过所述导轮3001且套设在所述轴承3002内部的螺栓3003，所述螺栓3003末端穿过一轴套3004与所述吸附装置3连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供的可在壁面攀登的攀登臂，具备以下有益效果：
该可在壁面攀登的攀登臂，包括用于连接机器人本体的连接架、与连接架可转动连接的攀登支架、用于吸附幕墙壁面且与攀登支架可滑动连接的吸附装置、与吸附装置连接且用于移动吸附装置相对攀登支架移动的运动机构以及与攀登支架连接且用于转动攀登支架的转动装置，各模块之间相互独立，拆装简单，方便运输；该可在壁面攀登的攀登臂工作时，转动装置带动攀登支架转动到与幕墙壁面平行的位置，接着通过吸附装置与幕墙壁面贴合固定，随后运动机构带动吸附装置在攀登支架上移动进而带动机器人本体的上下运动，实现越障功能，整个过程中无需机器人本体作抬脚动作，动作平稳且快速。如此，本发明提供的可在壁面攀登的攀登臂结构简单、拆装便捷，能够在幕墙壁面攀登，协助机器人本体稳定、快速的实现越障功能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的仰视图；
图3为本发明首端连接件的结构示意图；
图4为本发明外滑轮的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2所示，其中，图1为本发明的结构示意图，图2为图1的仰视图。
本发明提供的一种可在壁面攀登的攀登臂，包括连接架1、攀登支架2、吸附装置3、运动机构4和转动装置5。其中，连接架1与机器人本体固定连接，攀登支架2与连接架1可转动连接，吸附装置3与攀登支架2可滑动连接，运动机构4与吸附装置3连接且用于移动吸附装置3相对攀登支架2移动，转动装置5与攀登支架2连接且用于转动攀登支架2。
具体的，攀登支架2通过第一转轴10与连接架1实现可转动连接，第一转轴10装设在一对轴承座11上，轴承座11通过螺栓固定安装在连接架1上，便于连接架1和攀登支架2的拆装，第一转轴10通过联轴器12与第一电机13连接并由第一电机13驱动。
进一步地，结合图3所示，图3为本发明首端连接件的结构示意图，攀登支架2包括2根臂管21以及连接在臂管21之间的首端连接件22和末端连接件23，首端连接件22与第一转轴10可转动连接，首端连接件22在垂直于臂管21的上、下端面上分别架设上导向滑轮24和下导向滑轮25,首端连接件22在背离第一转轴10的方向上设有拉杆27,首端连接件22在下导向滑轮25和卷筒52之间设有转辊26，转辊26与上导向滑轮24平行设置，末端连接件23末端架设有导向滑轮220。
同时，转动装置5包括第二转轴50、第二电机51、卷筒52和钢丝绳53，第二转轴50与连接架1可转动连接，第二电机51与第二转轴50通过联轴器连接，连接架1侧面设有用于固定电机的电机连接板11，卷筒52包括卷筒52-1和卷筒52-2，钢丝绳53包括钢丝绳53-1以及钢丝绳53-2，卷筒52-1和卷筒52-2与第二转轴50同轴连接实现同步转动，钢丝绳53-1缠绕在卷筒52-1上、中部倚靠转辊26且末端与首端连接件22上的上导向滑轮24连接，钢丝绳53-2以相反的缠绕方向缠绕在卷筒52-2上且末端与下导向滑轮25连接，如此，当第二电机51带动第二转轴50正方向旋转时，第二转轴50上的卷筒52做相应方向的旋转，卷筒52-1上的钢丝绳53-1收紧，牵引攀登支架2向远离机器人本体方向的翻转，当第二电机51带动第二转轴50反方向旋转时，第二转轴50上的卷筒52-2做相应方向的旋转，卷筒52-2上的钢丝绳53-2收紧，牵引攀登支架2作靠近机器人本体方向翻转，即转动装置5中同轴设置的双卷筒结构通过控制第二电机51正反转即可实现攀登支架2的双向翻转功能，驱动简单，减轻了机器人整体的重量，有利于机器人的高空作业，钢丝绳53倚靠转辊26后与首端连接件22连接，避免干扰卷筒41的工作，同时提高转动效率。
相应的，运动机构4包括与第一转轴10同轴连接的卷筒41以及缠绕在卷筒41上且末端与吸附装置3连接的钢丝绳42，卷筒41数量为2个分别为卷筒41-1和卷筒41-2且和第一转轴10同轴连接实现同步转动，同时，钢丝绳42数量为2个，分别为钢丝绳42-1和钢丝绳42-2，其中，钢丝绳42-1末端绕过末端连接件23的滑轮220后与吸附装置3上端的线扣32连接，钢丝绳42-2末端直接与吸附24装置3下端的线扣33连接，工作时，第一电机13带动第一转轴10转动，第一转轴10上的卷筒41作相应方向的转动，卷筒41-1上的钢丝绳42-1收紧，卷筒41-2上的钢丝绳42-2放松，收紧的钢丝绳42-1拉动吸附装置3向靠近末端连接件23方向滑动，第一电机13反向运动时，卷筒41-2上的钢丝绳42-2收紧，卷筒41-1上的钢丝绳42-1放松，收紧的钢丝绳42-2拉动吸附装置3向远离末端连接件23方向运动，如此，双卷筒同轴设置的运动机构4控制第一电机13正反转即可实现吸附装置3在攀登支架2上的上升或下降。
同时，首端连接件22中部以及末端连接件23上设有让位孔200，让位孔200数量为2个，分别用于钢丝绳42-1和钢丝绳42-2穿过，如此，钢丝绳42的线路规整，滑动顺畅，提高了运行机构的运行效率。
在上述吸附装置3的一种优选实施方式中，吸附装置3为吸盘吸附装置3且通过滑轮组30与攀登支架2连接，滑轮组30固定安装在吸附装置3底端的滑动板31上且包括至少2个位于吸附装置3滑动板31边缘的外滑轮301和至少1个位于吸附装置3滑动板31中部的内滑轮302，臂管21位于外滑轮301和内滑轮302之间，保证吸附装置3在攀登支架2上的滑动稳定。
进一步结合图4所示，图4为本发明外滑轮的结构示意图，内滑轮302和外滑轮301构造相同，外滑轮301包括导轮3001、装设在导轮3001内部的轴承3002以及穿过导轮3001且套设在轴承3002内部的螺栓3003，螺栓3003末端穿过一轴套3004与吸附装置3的滑动板31连接，导轮3001中部设有环状凹槽，用于卡置臂管21，不易脱落，滑轮的各部件皆可自由拆装，且连接方便，便于运输。
优选地，臂管21为碳纤维圆管或耐磨塑料圆管，臂管21对强度和韧性有很高的要求，碳纤维圆管和耐磨塑料圆管相较金属管和其他材质的管件具有材质轻，综合性能好的优点，很好的适应了臂管21的使用要求。
该可在壁面攀登的攀登臂，包括用于连接机器人本体的连接架1、与连接架1可转动连接的攀登支架2、用于吸附幕墙壁面且与攀登支架2可滑动连接的吸附装置3、与吸附装置3连接且用于移动吸附装置3相对攀登支架2移动的运动机构4以及与攀登支架2连接且用于转动攀登支架2的转动装置5，整臂拆装简单，方便运输；该可在壁面攀登的攀登臂工作时，转动装置5带动攀登支架2转动到与幕墙壁面平行的位置，接着通过吸附装置3与幕墙壁面贴合固定，随后运动机构4带动吸附装置3在攀登支架2上移动进而带动机器人本体的上下运动，实现越障功能，整个过程中无需机器人本体作抬脚动作，动作平稳且快速。
同时，该可在壁面攀登的攀登臂的连接架1同时安装第一转轴10、第二转轴50的轴承座，侧面固定电机连接板11且底部连接机器人本体，实现一个连接架1具备四个用途，极大简化了结构，降低机器人的整体重量，有利于机器人的高空作业；
第一转轴10作为攀登支架2的旋转轴，同时实现与卷筒41的同轴设置，一轴二用，结构简化，使机器人整体更加轻便。
如此，本发明提供的可在壁面攀登的攀登臂结构简单、拆装便捷，吸附装置3能够与幕墙壁面快速贴合和脱离，协助机器人本体稳定、快速的实现越障功能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于，包括连接架(1)、与所述连接架(1)可转动连接的攀登支架(2)、与所述攀登支架(2)可滑动连接的吸附装置(3)、与所述吸附装置(3)连接且用于移动所述吸附装置(3)相对所述攀登支架(2)移动的运动机构(4)以及与所述攀登支架(2)连接且用于转动所述攀登支架(2)的转动装置(5)。
2.根据权利要求1所述的一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于：所述攀登支架(2)通过第一转轴(10)与所述连接架(1)连接，所述第一转轴(10)装设在一对轴承座(11)上，所述轴承座(11)固定安装在所述连接架(1)上，所述第一转轴(10)通过联轴器(12)与第一电机连接。
3.根据权利要求2所述的一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于：所述转动装置(5)包括与所述连接架(1)可转动连接的第二转轴(50)、与所述第二转轴(50)通过联轴器连接的第二电机(51)、与所述第二转轴(50)同轴连接的卷筒(52-1)和卷筒(52-2)、缠绕在所述卷筒(52-1)上的钢丝绳(53-1)以及缠绕在所述卷筒(52-2)上的钢丝绳(53-2)，钢丝绳(53-1)和钢丝绳(53-2)的缠绕方向相反且末端与所述攀登支架(2)连接处的拉杆(27)连接。
4.根据权利要求3所述的一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于：所述运动机构(4)包括与所述第一转轴(10)同轴连接的卷筒(41-1)和卷筒(41-2)、缠绕在所述卷筒(41-1)上的钢丝绳(42-1)以及、缠绕在所述卷筒(41-2)上的钢丝绳(42-2)，钢丝绳(42-1)和钢丝绳(42-2)的缠绕方向相反且末端与所述吸附装置(3)连接。
5.根据权利要求4所述的一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于：所述攀登支架(2)包括2根臂管(21)以及连接在所述臂管(21)之间的首端连接件(22)和末端连接件(23)，所述首端连接件(22)与所述第一转轴(10)可转动连接，所述首端连接件(22)在垂直于所述臂管(21)的端面上设有上导向滑轮(24)和下导向滑轮(25)，所述拉杆(27)位于所述首端连接件(22)背离所述第一转轴(10)的方向上，所述卷筒(41-1)与所述上导向滑轮(24)之间设有与转辊(26)，所述转辊(26)与所述上导向滑轮(24)平行设置，所述钢丝绳(53-1)倚靠所述转辊(26)且末端绕过所述上导向滑轮(24)与所述拉杆(27)连接，所述钢丝绳(53-1)的末端绕过所述下导向滑轮(25)与所述拉杆(27)连接。
6.根据权利要求5所述的一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于：所述首端连接件(22)中部设有用于钢丝绳(42-1)和钢丝绳(42-2)穿过的让位孔(200)。
7.根据权利要求5所述的一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于：所述末端连接件(23)上设有滚轮(230)，所述钢丝绳(42-1)绕过所述滚轮(230)与所述吸附装置(3)连接。
8.根据权利要求5所述的一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于：所述臂管(21)为碳纤维圆管或耐磨塑料圆管。
9.根据权利要求5所述的一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于：所述吸附装置(3)为吸盘吸附装置且通过滑轮组(30)与所述攀登支架(2)连接，所述滑轮组(30)固定安装在所述吸附装置(3)底端且包括至少2个位于所述吸附装置(3)底端边缘的外滑轮(301)和至少1个位于所述吸附装置(3)底端中部的内滑轮(302)，所述臂管(21)位于所述外滑轮(301)和所述内滑轮(302)之间。
10.根据权利要求9所述的一种可在壁面攀登的攀登臂，其特征在于：所述内滑轮(302)构造与所示外滑轮(301)构造相同，所示外滑轮(301)包括导轮(3001)、装设在所述导轮(3001)内部的轴承(3002)以及穿过所述导轮(3001)且套设在所述轴承(3002)内部的螺栓(3003)，所述螺栓(3003)末端穿过一轴套(3004)与所述吸附装置(3)连接。
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2018
- 2018-08-03 CN CN201810879776.3A patent/CN110074711A/zh active Pending
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