CN114906246B - 一种基于伯努利吸附原理的爬壁检测机器人 - Google Patents
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Abstract
一种基于伯努利吸附原理的爬壁检测机器人,包括前吸附装置、中心框架、后吸附装置、建筑检测设备,中心框架的前、后两端连接前吸附装置、后吸附装置,中心框架上连接建筑检测设备;前吸附装置、后吸附装置的结构具有对称性,均由支撑框架及其上连接的具有中心对称特征的三角轮行走装置、具有中心对称特征的基于伯努利原理的吸附装置组成,在支撑结构上连接有导航相机,导航相机能够在水平方向上进行旋转;本发明能够获得在建筑垂直壁面或天花板等壁面吸附攀爬的能力,该机器人可自主或通过遥操作手段完成建筑内一定空间内四周壁面的检测工作,包括在两个壁面间的转换也可以自主完成,检测过程无需人工干预。
Description
技术领域
本发明属于爬壁检测机器人技术领域,具体涉及一种基于伯努利吸附原理的爬壁检测机器人。
背景技术
近年来,随着建筑领域预应力混凝土构件的应用增多,由于预应力混凝土在浇筑完成后表面和内部在使用初期极易出现裂纹,因此对新建建筑壁面的检测需求也随之增加。随着建筑检测需求的逐渐扩展,对检测效率及准确性的要求也日益提高。以往对建筑壁面的检测方法主要是人工巡检,通过搭建脚手架的方法对壁面进行检测,不仅耗时耗力效率不高,准确性还难以保障,且具有一定的危险性。而现有较为高效的自动化检测手段如无人多旋翼飞行器等属于非接触式检测手段,在检测准确性上仍较接触式检测方法有不小的差距。
当前对建筑壁面的自动化接触式检测手段主要是爬壁机器人,爬壁机器人的吸附原理具有静压吸附(中国专利CN201310143474.7、名称为一种用于检测桥梁裂缝的负压吸附攀爬式机器人)、静电吸附(中国专利CN201810616768.X、名称为一种负压和静电复合的仿生机器人吸附装置及方法)、电磁吸附(论文洪晓玮,陈勇.一种新型电磁吸附式爬壁机器人的研制[J].机械科学与技术,2021,40(3):337-343.)等,传统构型爬壁机器人仅针对玻璃幕墙、钢结构表面、平整漆面或瓷砖壁面等等少数平整度较好的特定类型壁面具有较好的吸附效果,而针对新筑后混凝土壁面及老旧建筑壁面等平整度较差的壁面时,爬壁机器人在面对坑洼表面时,吸附失效的情况,具有较大的危险性,为壁面检测作业的自动化、高效化、集约化带来不利因素。因此,在爬壁机器人技术领域亟需寻找能适应不平整壁面的爬壁机器人平台和自动化接触式建筑壁面检测方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于伯努利吸附原理的爬壁检测机器人,能够获得在建筑垂直壁面或天花板等壁面吸附攀爬的能力,该机器人可自主或通过遥操作手段完成建筑内一定空间内四周壁面的检测工作,包括在两个壁面间的转换也可以自主完成,检测过程无需人工干预。
为实现上述目的,本发明采取以下的技术方案:
一种基于伯努利吸附原理的爬壁检测机器人,包括前吸附装置1、中心框架2、后吸附装置3、建筑检测设备4,中心框架2的前、后两端连接前吸附装置1、后吸附装置3,中心框架2上连接建筑检测设备4。
所述的前吸附装置1、后吸附装置3与中心框架2间通过扭臂结构进行连接;前吸附装置1、后吸附装置3的支撑框架中部通过球铰5连接在中心框架2上,前吸附装置1、后吸附装置3的支撑框架两侧通过拉杆6连接中心框架2两侧,前吸附装置1、后吸附装置3相对于中心框架2作俯仰、偏航、滚转运动,使得前吸附装置1、后吸附装置3的支撑框架与中心框架2的相对角度由拉杆6控制;中心框架2上的拉杆连接端由拉杆内球铰7铰接中心框架2,前吸附装置1、后吸附装置3的支撑框架拉杆连接端由拉杆外球铰8与拉杆6连接;后吸附装置3绕球铰5相对于中心框架2的角度由拉杆6的长度控制。
所述中心框架2下部为承力底板9,布置在中心框架2上的设备,包括电池10、传动装置、电机11、控制电路板12、建筑检测设备,均由承力底板9进行支撑;承力底板9的上方布置外罩13;
所述电池10包括两块锂电池,对称布置在中心框架的前后两端,电池10由电池支架14进行固定;所述传动装置包括主传动轴15和减速齿轮箱16,主传动轴15通过减速齿轮箱16和电机11连接,减速齿轮箱16位于中心框架2的中部,减速齿轮箱16包括位于电机输出轴上的小齿轮和输出传动轴上的大齿轮,及用于包络齿轮的减速齿轮箱外壳;电机11布置在中心框架中部,每个电机11驱动一侧的传动装置转动,两侧的电机11差动实现机器人差动传向;所述控制电路板12布置于中心框架2中部。
所述建筑检测设备4包括混凝土回弹仪17与超声波探伤仪18,混凝土回弹仪17位于中心框架2中部两侧,左右各一台,由其舵机驱动在垂直面内旋转,便于机身正置吸附和倒置吸附时均可对建筑进行检测;超声波探伤仪18位于中心框架2中部,前后纵列布置,前后各一台,在承力底板9和顶部的外壳外罩13上设有观察窗口19,由其舵机驱动在垂直面内旋转,便于机身正置吸附和倒置吸附时均可对建筑进行检测。
所述前吸附装置1、后吸附装置3的结构具有对称性,均由支撑框架及其上连接的具有中心对称特征的三角轮行走装置、具有中心对称特征的基于伯努利原理的吸附装置组成,在支撑结构上连接有导航相机20,导航相机20能够在水平方向上进行旋转。
所述的具有中心对称特征的三角轮行走装置分别由一组两个三角轮21组成,置于前吸附装置1或后吸附装置2的支撑框架上的两侧,每个三角轮21均由行星轮传动齿轮22驱动,每个三角轮21包括三个间隔120度的轮子,三角轮21的中心有太阳轮圆柱齿轮23被太阳轮驱动轴32带动旋转,太阳轮驱动轴32通过锥齿轮与主传动轴15啮合,三角轮21的三个轮子上同轴安装的太阳轮圆柱齿轮23分别与三角轮21中心的传动齿轮相互啮合,三个轮子同时被三角轮21中心的太阳轮圆柱齿轮23带动旋转。
所述具有中心对称特征的基于伯努利原理的吸附装置分别置于前后支撑框架的中部,由泵电机24、离心泵25、垂直导流装置26、环形导流及支撑框架27和呈中心对称布置的三组渐缩导流吸盘28、导流槽挡块29组成;三组渐缩导流吸盘28分别间隔120布置在环形导流及支撑框架27卡槽内,三组渐缩导流吸盘28沿环形导流结构做回转运动。
所述环形导流及支撑框架27为对称结构,环形导流结构的两端为用于支撑渐缩导流吸盘28的环形滑槽,环形滑槽内侧与垂直导流装置26连接的位置具有开口,与垂直导流装置26联通,进而与离心泵25进口处连通,离心泵25和泵电机24连接;环形滑槽中部圆环外侧朝向中心框架的水平位置设有与中心框架2连接的球铰,其圆环内侧朝向前、后支撑框架的水平位置设有分别与前、后支撑框架连接的连接板。
所述垂直导流装置26上下布置有两个垂直风道,离心泵25布置于两个垂直风道之间,离心泵25与风道连接的端口处分别设置两个气门30,通过舵机31控制气门30能够实现机器人的双面吸附功能;所述舵机31置于前、后吸附装置的一端,通过曲柄连杆机构与上下两个气门30相连接。
所述渐缩导流吸盘28包括卡在环形导流及支撑框架27上的支撑部分与吸附柄部分,吸附柄为渐缩流线型形状,侧面设有挡板,挡板上有起到密封作用的毛刷33;吸附墙壁时,离心泵25进口与通过垂直导流装置26、环形导流及支撑框架27与吸附柄排气口相联通,而吸附柄底部与被吸附墙壁相互接触,吸附柄腔体形成一个扁平状的渐缩管道空间,渐缩管道的进气端与大气相联通,渐缩管道排气端与离心泵25进气口相连通;当离心泵25运行时,受离心泵叶轮32作用,离心泵25腔体内气压降低,渐缩管道入口处空气受到外界空气被压差高速压进渐缩管道并在其内部继续加速,最后通过导流通道进入离心泵25排出,此过程中,吸附柄外部空气流速小于内部空气流速,根据伯努利原理在吸附柄的上下两个表面间产生了压差,这一压力差即为爬壁机器人的吸附力。
所述的电池10给电机11、控制电路板12、混凝土回弹仪17、超声波探伤仪18、导航相机20、泵电机24、舵机31供电;控制电路板12控制电机11、混凝土回弹仪17、超声波探伤仪18、导航相机20、泵电机24、舵机31的工作。
所述渐缩导流吸盘支撑部分在环形导流及支撑框架27上所占据的圆心角大于垂直导流装置26在环形导流及支撑框架27上所占据的圆心角,渐缩导流吸盘28在吸附过程中随三角轮21偏转,偏转时仍保持吸附力。
本发明的有益效果为:由于本发明采取具有中心对称特征的基于伯努利原理的吸附装置的结构设计,所以具有自主适应俯仰方向上地形起伏变化的优点;由于本发明采取前吸附装置1、后吸附装置3与中心框架2间通过扭臂结构进行连接的结构设计,所以具有自主适应滚转方向上地形起伏变化的优点;由于本发明采取垂直导流装置26上下布置有两个垂直风道,离心泵25布置于两个垂直风道之间,离心泵25与风道连接的端口处分别设置两个气门30,通过舵机31控制气门30的设计,所以具有机器人能实现双面吸附功能的优点;由于本发明采取渐缩导流吸盘28包括卡在环形导流及支撑框架27上的支撑部分与吸附柄部分,吸附柄为渐缩流线型形状,侧面设有挡板,挡板上有起到密封作用的毛刷的设计,所以具有对墙面实现动态吸附,不易因吸盘与壁面间距离的变化导致脱开吸附的优点,对不同粗糙度、不同平整度的壁面具有良好的适应性。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1中中心框架内部结构的分解示意图。
图3是图1中前吸附装置的分解示意图。
图4(a)是本发明的侧视图;图4(b)是图4(a)的A-A剖视图。
图5(a)是本发明的主视图;图5(b)是图5(a)的B-B剖视图。
图6是本发明非平整路面通过方式示意图。
其中:1-前吸附装置;2-中心框架;3-后吸附装置;4-建筑检测设备;5-吸附装置球铰;6-拉杆;7-拉杆内球铰;8-拉杆外球铰;9-承力底板;10-电池;11-电机;12-控制电路板;13-外罩;14-电池支架;15-主传动轴;16-减速齿轮箱;17-混凝土回弹仪;18-超声波探伤仪;19-观察窗口;20-导航相机;21-三角轮;22-行星轮传动齿轮;23-太阳轮圆柱齿轮;24-泵电机;25-离心泵;26-垂直导流装置;27-环形导流及支撑框架;28-渐缩导流吸盘;29-导流槽挡块;30-控制气门;31-舵机;32-离心泵叶轮,33-渐缩导流吸盘上的毛刷。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案、及其优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,一种基于伯努利吸附原理的爬壁检测机器人,包括前吸附装置1、中心框架2、后吸附装置3、建筑检测设备4,中心框架2的前、后两端连接前吸附装置1、后吸附装置3,中心框架2上连接建筑检测设备4。
如图2所示,所述的前吸附装置1、后吸附装置3与中心框架2间通过扭臂结构进行连接;前吸附装置1、后吸附装置3的支撑框架中部通过球铰5连接在位于机器人中部的中心框架2上,前吸附装置1、后吸附装置3的支撑框架两侧通过拉杆6连接中心框架2两侧,前吸附装置1、后吸附装置3可分别相对于中心框架2作俯仰、偏航、滚转运动,使得前吸附装置1、后吸附装置3的支撑框架与中心框架2的相对角度由拉杆6控制;前吸附装置1、后吸附装置3的支撑框架分别通过四个拉杆6和中心框架2连接,四个拉杆6分成两组,每组两个分别置于中心框架2两侧;中心框架2上的拉杆连接端由拉杆内球铰7铰接中心框架2,前吸附装置1、后吸附装置3的支撑框架拉杆连接端由拉杆外球铰8与拉杆6连接;后吸附装置3绕球铰5相对于中心框架2的角度由拉杆6的长度控制,前吸附装置1同理。
如图2所示,所述中心框架2下部为承力底板9,布置在中心框架2上的设备,包括电池10、传动装置、电机11、控制电路板12、建筑检测设备,均由承力底板9进行支撑;承力底板9的上方布置外罩13,外罩13呈流线型,外罩13包络布置在中心框架2上的设备及传动组件。
如图2所示,所述电池10包括两块锂电池,对称布置在中心框架的前后两端,横向布置,电池10由电池支架14进行固定;所述传动装置包括主传动轴15和减速齿轮箱16,主传动轴15通过减速齿轮箱16和电机11连接,减速齿轮箱16位于中心框架2的中部,减速齿轮箱16包括位于电机输出轴上的小齿轮和输出传动轴上的大齿轮,及用于包络齿轮的减速齿轮箱外壳;电机11布置在在中心框架中部,每个电机11驱动一侧的传动装置转动,两侧的电机11差动实现机器人差动传向;所述控制电路板12布置于中心框架2中部。
如图2所示,所述建筑检测设备4包括混凝土回弹仪17与超声波探伤仪18,混凝土回弹仪17位于中心框架2中部两侧,左右各一台,由其舵机驱动在垂直面内旋转,便于机身正置吸附和倒置吸附时均可对建筑进行检测;超声波探伤仪18位于中心框架2中部,前后纵列布置,前后各一台,在承力底板9和顶部的外壳外罩13上设有专门的观察窗口19,由其舵机驱动在垂直面内旋转,便于机身正置吸附和倒置吸附时均可对建筑进行检测。
如图3所示,所述前吸附装置1、后吸附装置3的结构具有对称性,均由支撑框架及其上连接的具有中心对称特征的三角轮行走装置、具有中心对称特征的基于伯努利原理的吸附装置组成,在支撑结构上连接有导航相机20,导航相机20可在水平方向上进行旋转。
如图3、图4(a)、图4(b)所示,所述的具有中心对称特征的三角轮行走装置分别由一组两个三角轮21组成,置于前吸附装置1或后吸附装置3的支撑框架上的两侧,每个三角轮21均由行星轮传动齿轮22驱动,每个三角轮21包括三个间隔120度的轮子,三角轮21的中心有太阳轮圆柱齿轮23被太阳轮驱动轴32带动旋转,太阳轮驱动轴32通过锥齿轮与主传动轴15啮合,三角轮21的三个轮子上同轴安装的太阳轮圆柱齿轮23分别与三角轮21中心的传动齿轮相互啮合,三个轮子同时被三角轮21中心的太阳轮圆柱齿轮23带动旋转。
如图3所示,所述具有中心对称特征的基于伯努利原理的吸附装置分别置于前后支撑框架的中部,由泵电机24、离心泵25、垂直导流装置26、环形导流及支撑框架27和呈中心对称布置的三组渐缩导流吸盘28、导流槽挡块29组成;三组渐缩导流吸盘28分别间隔120布置在环形导流及支撑框架27卡槽内,三组渐缩导流吸盘28可沿环形导流结构做回转运动。
所述环形导流及支撑框架27为对称结构,环形导流结构的两端为用于支撑渐缩导流吸盘28的环形滑槽,环形滑槽内侧与垂直导流装置26连接的位置具有开口,与垂直导流装置26联通,进而与离心泵25进口处连通,离心泵25和泵电机24连接;环形滑槽中部为高强度支撑结构,其圆环外侧朝向中心框架的水平位置设有与中心框架2连接的球铰,其圆环内侧朝向前、后支撑框架的水平位置设有分别与前、后支撑框架的连接板,连接板上有与前、后支撑框架上相应位置相对应的孔,连接板与前、后支撑框架分别通过该孔进行螺栓连接。
如图4(a)、图4(b)所示,所述垂直导流装置26上下布置有两个垂直风道,离心泵25布置于两个垂直风道之间,离心泵25与风道连接的端口处分别设置两个气门30,通过舵机31控制气门30能够实现机器人的双面吸附功能,当舵机31顺时针运行时上气门锁住离心泵25,下气门通风,使下风道产生吸附效果;当舵机31逆时针运行时下气门锁住离心泵25,上气门通风,使上风道产生吸附效果,从而实现机器人的双面运行;所述舵机31置于前、后吸附装置的一端,通过曲柄连杆机构与上下两个气门30相连接。
如图4(b)、图5(a)、图5(b)所示,所述渐缩导流吸盘28包括卡在环形导流及支撑框架27上的支撑部分与吸附柄部分,吸附柄为渐缩流线型形状,侧面设有挡板,挡板上有起到密封作用的渐缩导流吸盘的毛刷33;吸附墙壁时,离心泵25进口与通过垂直导流装置26、环形导流及支撑框架27与吸附柄排气口相联通,而吸附柄底部与被吸附墙壁相互接触,吸附柄腔体形成一个扁平状的渐缩管道空间,渐缩管道的进气端与大气相联通,渐缩管道排气端与离心泵25进气口相连通;当离心泵25运行时,受离心泵叶轮32作用,离心泵25腔体内气压降低,渐缩管道入口处空气受到外界空气被压差高速压进渐缩管道并在其内部继续加速,最后通过导流通道进入离心泵25排出,此过程中,吸附柄外部空气流速小于内部空气流速,根据伯努利原理在吸附柄的上下两个表面间产生了压差,这一压力差即为爬壁机器人的吸附力。
所述电池10给电机11、控制电路板12、混凝土回弹仪17、超声波探伤仪18、导航相机20、泵电机24、舵机31供电;控制电路板12控制电机11、混凝土回弹仪17、超声波探伤仪18、导航相机20、泵电机24、舵机31的工作。
本发明的工作原理为:爬壁机器人由导航相机20为控制电路板12提供视觉导航信号,控制电路板12输出控制信号到电机11,电机11轴的转动通过主传动轴15、减速齿轮箱16、太阳轮圆柱齿轮23、行星轮圆柱齿轮22传递三角轮21上,三角轮21带动爬壁机器人前进。控制电路板12输出控制信号到泵电机24,泵电机24带动离心泵25旋转,离心泵25内形成低压区,离心泵25与垂直导流装置26、环形导流及支撑框架27、渐缩导流吸盘28相联通,舵机31驱动控制气门30用以选择垂直导流装置26的气流导通方向,外部空气从与墙面紧贴的渐缩导流吸盘28处进入上述气流通道,并由离心泵25排出,在渐缩导流吸盘28内产生高速气流,由伯努利原理可知,渐缩导流吸盘28外部大气的压强大于内部高速气流的压强,产生了该爬壁机器人的吸附力。
如图5(b)所示,所述渐缩导流吸盘支撑部分在环形导流及支撑框架27上所占据的圆心角大于垂直导流装置26在环形导流及支撑框架27上所占据的圆心角,渐缩导流吸盘28在吸附过程中可随三角轮21在一定角度内偏转,偏转时仍可保持吸附力,该特性可使得机器人对于不平整壁面具有良好的适应能力;如图5(a)、图5(b)所示,在通过不平等路面时,渐缩导流吸盘支撑吸附柄的矩使得其在环形导流及支撑框架27上转动,使得渐缩导流吸盘吸附柄的平面保持对地面的吸附,渐缩导流吸盘支撑部分的空腔仍与垂直导流装置26联通,保持气流的流动。
如图6所示,由于渐缩导流吸盘28可沿环形导流及支撑框架27旋转并在一定角度内旋转时保持联通,因此该吸附系统可适应吸附表面较大幅度的起伏。
Claims (7)
1.一种基于伯努利吸附原理的爬壁检测机器人,包括前吸附装置(1)、中心框架(2)、后吸附装置(3)、建筑检测设备(4),其特征在于:中心框架(2)的前、后两端连接前吸附装置(1)、后吸附装置(3),中心框架 (2)上连接建筑检测设备(4);
所述的前吸附装置(1)、后吸附装置(3)与中心框架(2)间通过扭臂结构进行连接;前吸附装置(1)、后吸附装置(3)的支撑框架中部通过球铰(5)连接在中心框架(2)上,前吸附装置(1)、后吸附装置(3)的支撑框架两侧通过拉杆(6)连接中心框架(2)两侧,前吸附装置(1)、后吸附装置 (3)相对于中心框架(2)作俯仰、偏航、滚转运动,使得前吸附装置(1)、后吸附装置(3)的支撑框架与中心框架 (2)的相对角度由拉杆(6)控制;中心框架(2)上的拉杆连接端由拉杆内球铰(7)铰接中心框架 (2),前吸附装置(1)、后吸附装置 (3)的支撑框架拉杆连接端由拉杆外球铰 (8)与拉杆(6)连接;后吸附装置(3)绕球铰(5)相对于中心框架(2)的角度由拉杆(6)的长度控制;
所述前吸附装置 (1)、后吸附装置 (3)的结构具有对称性,均由支撑框架及其上连接的具有中心对称特征的三角轮行走装置、具有中心对称特征的基于伯努利原理的吸附装置组成,在支撑结构上连接有导航相机 (20),导航相机 (20)能够在水平方向上进行旋转;
所述具有中心对称特征的基于伯努利原理的吸附装置分别置于前后支撑框架的中部,由泵电机 (24)、离心泵 (25)、垂直导流装置 (26)、环形导流及支撑框架(27)和呈中心对称布置的三组渐缩导流吸盘 (28)、导流槽挡块 (29)组成;三组渐缩导流吸盘(28)分别间隔 120 布置在环形导流及支撑框架(27)卡槽内,三组渐缩导流吸盘(28)沿环形导流结构做回转运动;
所述环形导流及支撑框架(27)为对称结构,环形导流结构的两端为用于支撑渐缩导流吸盘(28)的环形滑槽,环形滑槽内侧与垂直导流装置(26)连接的位置具有开口,与垂直导流装置 (26)联通,进而与离心泵(25)进口处连通,离心泵(25)和泵电机 (24)连接;环形滑槽中部圆环外侧朝向中心框架的水平位置设有与中心框架(2)连接的球铰,其圆环内侧朝向前、后支撑框架的水平位置设有分别与前、后支撑框架连接的连接板。
2.根据权利要求1所述的爬壁检测机器人,其特征在于:所述中心框架 (2)下部为承力底板 (9),布置在中心框架(2)上的设备,包括电池 (10)、传动装置、电机(11)、控制电路板(12)、建筑检测设备,均由承力底板(9)进行支撑;承力底板 (9)的上方布置外罩(13);
所述电池(10)包括两块锂电池,对称布置在中心框架的前后两端,电池(10)由电池支架 (14)进行固定;所述传动装置包括主传动轴(15)和减速齿轮箱(16),主传动轴(15)通过减速齿轮箱(16)和电机(11)连接,减速齿轮箱 (16)位于中心框架(2)的中部,减速齿轮箱(16)包括位于电机输出轴上的小齿轮和输出传动轴上的大齿轮,及用于包络齿轮的减速齿轮箱外壳;电机(11)布置在中心框架中部,每个电机(11)驱动一侧的传动装置转动,两侧的电机(11)差动实现机器人差动传向;所述控制电路板 (12)布置于中心框架 (2)中部。
3.根据权利要求2所述的爬壁检测机器人,其特征在于:所述建筑检测设备(4)包括混凝土回弹仪(17)与超声波探伤仪(18),混凝土回弹仪(17)位于中心框架2中部两侧,左右各一台,由其舵机驱动在垂直面内旋转,便于机身正置吸附和倒置吸附时均可对建筑进行检测;超声波探伤仪(18)位于中心框架(2)中部,前后纵列布置,前后各一台,在承力底板(9)和顶部的外壳外罩(13)上设有观察窗口(19),由其舵机驱动在垂直面内旋转,便于机身正置吸附和倒置吸附时均可对建筑进行检测。
4.根据权利要求1所述的爬壁检测机器人,其特征在于:所述的具有中心对称特征的三角轮行走装置分别由一组两个三角轮(21)组成,置于前吸附装置 (1)或后吸附装置 (3)的支撑框架上的两侧,每个三角轮(21)均由行星轮传动齿轮 (22)驱动,每个三角轮(21)包括三个间隔 120 度的轮子,三角轮(21)的中心有太阳轮圆柱齿轮 (23)被太阳轮驱动轴(32)带动旋转,太阳轮驱动轴(32)通过锥齿轮与主传动轴(15)啮合,三角轮(21)的三个轮子上同轴安装的太阳轮圆柱齿轮(23)分别与三角轮(21)中心的传动齿轮相互啮合,三个轮子同时被三角轮(21)中心的太阳轮圆柱齿轮 (23)带动旋转。
5.根据权利要求1所述的爬壁检测机器人,其特征在于:所述垂直导流装置(26)上下布置有两个垂直风道,离心泵(25)布置于两个垂直风道之间,离心泵(25)与风道连接的端口处分别设置两个气门(30),通过舵机 (31)控制气门(30)能够实现机器人的双面吸附功能;所述舵机(31)置于前、后吸附装置的一端,通过曲柄连杆机构与上下两个气门(30)相连接。
6.根据权利要求1所述的爬壁检测机器人,其特征在于:所述渐缩导流吸盘(28)包括卡在环形导流及支撑框架(27)上的支撑部分与吸附柄部分,吸附柄为渐缩流线型形状,侧面设有挡板,挡板上有起到密封作用的毛刷(33);吸附墙壁时,离心泵(25)进口与通过垂直导流装置(26)、环形导流及支撑框架(27)与吸附柄排气口相联通,而吸附柄底部与被吸附墙壁相互接触,吸附柄腔体形成一个扁平状的渐缩管道空间,渐缩管道的进气端与大气相联通,渐缩管道排气端与离心泵(25)进气口相连通;当离心泵(25)运行时,受离心泵叶轮(32)作用,离心泵(25)腔体内气压降低,渐缩管道入口处空气受到外界空气被压差高速压进渐缩管道并在其内部继续加速,最后通过导流通道进入离心泵(25)排出,此过程中,吸附柄外部空气流速小于内部空气流速,根据伯努利原理在吸附柄的上下两个表面间产生了压差,这一压力差即为爬壁机器人的吸附力。
7.根据权利要求6所述的爬壁检测机器人,其特征在于:所述渐缩导流吸盘支撑部分在环形导流及支撑框架(27)上所占据的圆心角大于垂直导流装置(26)在环形导流及支撑框架(27)上所占据的圆心角,渐缩导流吸盘(28)在吸附过程中随三角轮(21)偏转,偏转时仍保持吸附力。
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