CN110466638A - 蠕动式负压吸附双体爬壁机器人 - Google Patents

蠕动式负压吸附双体爬壁机器人 Download PDF

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于正林
卢廿廿
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Abstract

本发明公开了一种蠕动式负压吸附双体爬壁机器人。所述蠕动式负压吸附双体爬壁机器人包括结构相同的第一节和第二节，以及至少两个用于连接所述第一节和第二节的驱动结构，所述第一节和所述第二节呈中心对称设置，且所述第一节和所述第二节均包括底板和设置在所述底板上的用于提供负压的负压系统；至少两个所述驱动结构对称设于所述第一节和所述第二节之间。本发明提供一种蠕动式负压吸附双体爬壁机器人，负载能力强，灵敏性强，能够适应几乎所有的墙壁。

Description

蠕动式负压吸附双体爬壁机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体的，涉及一种蠕动式负压吸附双体爬壁机器人。
背景技术
随着城市高楼的不断兴建，人工高空作业存在风险性，爬壁机器人是一种在壁面环境下作业的自动化机械装置,可将人从危险、繁重的工作中解脱出来,并能有效降低成本、提高作业效率和自动化水平。因此，爬壁机器人的研究和应用有着极其重要的工程应用背景和非常广泛的应用前景，受到国内外的广泛重视。但是目前研制的爬墙机器人大都是单体的，灵活性比较差，承载能力差，这很难保证爬墙机器人在大多数突发状况、复杂环境中得到很好的应用，因此，提出了一种蠕动式负压吸附双体爬壁机器人。
发明内容
为了解决上述现有爬墙机器人灵活性比较差、承载能力差的技术问题，本发明提供一种蠕动式负压吸附双体爬壁机器人，该蠕动式负压吸附双体爬壁机器人不拘泥于环境，能够解决现有爬墙机器人负载能力差，而且在大多数突发状况、复杂环境中不能灵活转弯等问题。
本发明提供了一种蠕动式负压吸附双体爬壁机器人，包括结构相同的第一节和第二节，以及至少两个用于连接所述第一节和第二节的驱动结构，所述第一节和所述第二节呈中心对称设置，且所述第一节和所述第二节均包括底板和设置在所述底板上的用于提供负压的负压系统；至少两个所述驱动结构对称设于所述第一节和所述第二节之间；每个所述驱动结构包括电动推杆、万向节、第一支座及第二支座，所述第一支座设于所述第一节上，所述第二支座设于所述第二节上，且所述第一支座和所述第二支座相对设置；所述电动推杆的底座与所述第二支座相连接，所述电动推杆的推杆与所述万向节的一端相连接；所述万向节的另一端与所述第一支座相连接。
在本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的一种较佳实施例中，所述万向节包括第一节体、第二节体及第三节体，所述第一节体的一端与所述第一支座相连接，所述第一节体的另一端与所述第三节体的一端相铰接；所述第二节体收容于所述第三节体的另一端中，且所述第二节体的两相对侧面分别与所述第三节体相铰接，所述第二节体的顶部与底部分别与所述电动推杆的推杆相铰接；所述第三节体通过与所述第二节体相连接，使所述第三节体能在水平面上进行360°旋转。
在本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的一种较佳实施例中，所述分体还包括方形块及万向轮，所述方形块对称设于所述底板的所述第二面的中部，所述万向轮分别设于所述方形块内。
在本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的一种较佳实施例中，所述底板包括第一面及与所述第一面相反的第二面，所述负压系统包括负压产生机构及密封机构；所述负压产生机构包括至少一个贯穿所述第一面及所述第二面的通孔，以及设置在所述第一面上且位于每一个通孔上方的用于产生负压的离心风机；所述密封机构设于所述第二面上，用于在机器人行走的表面与所述第二面之间形成密封腔；当所述离心风机处于工作状态时，所述离心风机通过所述通孔不断从所述密封腔内抽取空气，使所述密封腔成为负压腔，并使所述负压腔形成稳定负压。
在本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的一种较佳实施例中，所述密封机构包括交替排列的环状硅胶条及环状毛毡条。
在本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的一种较佳实施例中，所述第一节和所述第二节均还包括电源模块及控制器模块，所述电源模块及所述控制器模块分别设于所述底板上，且所述控制器模块分别与所述电源模块、所述电动推杆及所述负压系统相连接，所述电源模块用于为所述控制模块、所述电动推杆及所述负压系统提供工作动力。
相较于现有技术，本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人具有以下有益效果：该蠕动式负压吸附双体爬壁机器人可以有效的降低人工劳动强度，提高工作效率，而且结构紧凑，使用寿命长，负载能力强，工作时不会产生太大的动静，而且灵敏性强，能够适应几乎所有的墙壁。
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是本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的整体结构示意图；
图2是图1所示蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的底面结构示意图；
图3是图1所示蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的万向节与电动推杆的结构示意图；
图4是图1所示蠕动式负压吸附双体爬壁机器人处于爬行时的结构示意图；
图5是图1所示蠕动式负压吸附双体爬壁机器人处于转弯时的结构示意图。
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。
请一并参阅图1及图2，其中，图1为本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的整体结构示意图；图2是图1所示蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的底面结构示意图。所述蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1包括结构相同的第一节和第二节，以及至少两个用于连接所述第一节和第二节的驱动结构13，所述第一节和所述第二节呈中心对称设置；至少两个所述驱动结构13对称设于所述第一节和所述第二节之间；且所述第一节和所述第二节均包括底板、设置在所述底板上的用于提供负压的负压系统、方形孔14及万向轮15，所述底板包括第一面111及与所述第一面111相反的第二面112，所述负压系统包括负压产生机构及密封机构122；所述负压产生机构包括至少一个贯穿所述第一面及所述第二面的通孔1211，以及设置在所述第一面111上且位于每一个通孔1211上方的用于产生负压的离心风机1212；所述密封机构122设于所述第二面112上，用于在机器人行走的表面与所述第二面112之间形成密封腔；当所述离心风机1212处于工作状态时，所述离心风机1212通过所述通孔1211不断从所述密封腔内抽取空气，使所述密封腔成为负压腔，并使所述负压腔形成稳定负压。
所述密封机构122包括交替排列的环状硅胶条1221及环状毛毡条1222。
所述方形孔14对称设于所述底板的所述第二面112的中部，其位于所述负压系统的两侧，所述方形孔14的上表面突出所述第一面111，所述万向轮15分别设于所述方形孔14内。
每个所述驱动结构13包括电动推杆131、万向节132、第一支座133及第二支座134，所述第一支座133设于所述第一节上，所述第二支座134设于所述第二节上，且所述第一支座133和所述第二支座134相对设置；所述电动推杆131的底座与所述第二支座134相连接，所述电动推杆131的推杆与所述万向节132的一端相连接；所述万向节132的另一端与所述第一支座133相连接。
请参阅图3，图3是图1所示蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的万向节与电动推杆的结构示意图。所述万向节132包括第一节体1321、第二节体1322及第三节体1323，所述第一节体1321的一端与所述第一支座133相连接，所述第一节体1321的另一端与所述第三节体1323的一端相铰接；所述第二节体1322收容于所述第三节体1323的另一端中，且所述第二节体1322的两相对侧面分别与所述第三节体1323相铰接，所述第二节体1322的顶部与底部分别与所述电动推杆131的推杆相铰接；所述第三节体1323通过与所述第二节体1322相连接，使所述第三节体1323能在水平面上进行360°旋转。
所述第一节和所述第二节均还包括电源模块16及控制器模块17，所述电源模块16及所述控制器模块17分别设于所述底板的所述第一面111上，且所述控制器模块17分别与所述电源模块16、所述电动推杆131及所述负压系统相连接；具体的，所述控制器模块17分别与所述电源模块16、所述电动推杆131及所述离心风机1212相连接，所述电源模块16用于为所述控制模块17、所述电动推杆131及所述离心风机1212提供工作动力。
请一并参阅图1、图4及图5，其中，图1为本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人的整体结构示意图；图4是图1所示蠕动式负压吸附双体爬壁机器人处于爬行时的结构示意图；图5是图1所示蠕动式负压吸附双体爬壁机器人处于转弯时的结构示意图。
当所述蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1在墙壁上爬行时，首先所述第一节吸附在墙壁上，所述第二节自由（此时可轻微吸附在墙壁上），两个所述电动推杆131同时伸长，将所述第二节向前推出；接下来所述第二节吸附在墙壁上，所述第一节自由，然后两个所述电动推杆131同时缩至最短，由此所述蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1向前蠕动一次，连续进行该运动，则所述蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1可连续在墙壁上向上爬行。
当所述蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1在墙壁上右转弯时，首先所述第一节吸附在墙壁上，所述第二节自由（此时可轻微吸附在墙壁上），左边的所述电动推杆131伸至最长，右边的所述电动推杆131伸一半或小部分长度，将所述第二节向前推出，并发生向右偏转；接下来所述第二节吸附在墙壁上，所述第一节自由，然后两个所述电动推杆131同时缩至最短，由此所述蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1向右偏转了一定角度，连续进行该运动，则所述蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1可连续在墙壁上向右转弯爬行；同样道理，所述蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1可实现向左转弯爬行。
本发明提供的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1具有以下有益效果：该蠕动式负压吸附双体爬壁机器人1可以有效的降低人工劳动强度，提高工作效率，而且结构紧凑，使用寿命长，负载能力强，工作时不会产生太大的动静，而且灵敏性强，能够适应几乎所有的墙壁。
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及附图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)

1.一种蠕动式负压吸附双体爬壁机器人，其特征在于，包括结构相同的第一节和第二节，以及至少两个用于连接所述第一节和第二节的驱动结构，所述第一节和所述第二节呈中心对称设置，且所述第一节和所述第二节均包括底板和设置在所述底板上的用于提供负压的负压系统；至少两个所述驱动结构对称设于所述第一节和所述第二节之间；每个所述驱动结构包括电动推杆、万向节、第一支座及第二支座，所述第一支座设于所述第一节上，所述第二支座设于所述第二节上，且所述第一支座和所述第二支座相对设置；所述电动推杆的底座与所述第二支座相连接，所述电动推杆的推杆与所述万向节的一端相连接；所述万向节的另一端与所述第一支座相连接。
2.根据权利要求1所述的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人，其特征在于，所述万向节包括第一节体、第二节体及第三节体，所述第一节体的一端与所述第一支座相连接，所述第一节体的另一端与所述第三节体的一端相铰接；所述第二节体收容于所述第三节体的另一端中，且所述第二节体的两相对侧面分别与所述第三节体相铰接，所述第二节体的顶部与底部分别与所述电动推杆的推杆相铰接；所述第三节体通过与所述第二节体相连接，使所述第三节体能在水平面上进行360°旋转。
3.根据权利要求1所述的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人，其特征在于，所述分体还包括方形块及万向轮，所述方形块对称设于所述底板的中部，所述万向轮分别设于所述方形块内。
4.根据权利要求1所述的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人，其特征在于，所述底板包括第一面及与所述第一面相反的第二面，所述负压系统包括负压产生机构及密封机构；所述负压产生机构包括至少一个贯穿所述第一面及所述第二面的通孔，以及设置在所述第一面上且位于每一个通孔上方的用于产生负压的离心风机；所述密封机构设于所述第二面上，用于在机器人行走的表面与所述第二面之间形成密封腔；当所述离心风机处于工作状态时，所述离心风机通过所述通孔不断从所述密封腔内抽取空气，使所述密封腔成为负压腔，并使所述负压腔形成稳定负压。
5.根据权利要求4所述的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人，其特征在于，所述密封机构包括交替排列的环状硅胶条及环状毛毡条。
6.根据权利要求1所述的蠕动式负压吸附双体爬壁机器人，其特征在于，所述第一节和所述第二节均还包括电源模块及控制器模块，所述电源模块及所述控制器模块分别设于所述底板上，且所述控制器模块分别与所述电源模块、所述电动推杆及所述负压系统相连接，所述电源模块用于为所述控制模块、所述电动推杆及所述负压系统提供工作动力。
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