CN116001938A - 履带式双旋翼爬壁机器人 - Google Patents
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Abstract
发明提供一种履带式双旋翼爬壁机器人,能稳定吸附在不同建筑物壁面上,具有一定的越障能力,且不容易发生滑移和倾覆。该爬壁机器人包括:机器人底板、两自由度反推力吸附单元、前行驶单元和后行驶单元;所述后行驶单元为履带行驶单元;本发明的履带式双旋翼爬壁机器人,与常规爬壁机器人的轮式行驶系相比,采用履带行驶系,增加了机器人与接触面的接触面积,增加了机器人的附着力和摩擦力。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,特别涉及一种爬壁机器人,属于先进制造与自动化领域。
背景技术
爬壁机器人可以携带多种传感器,携带多种执行机构去代替人类在高楼、桥梁、大坝等建筑物的墙面完成各种不同的任务,例如清洗外墙,检测建筑表面质量、进行反恐侦察等。
爬壁机器人按照吸附原理可以分为:磁力吸附型,仿生吸附型,负压吸附型,吸盘吸附型四种。其中,负压吸附型机器人能适应多种壁面,但是一般的负压吸附型爬壁机器人有翻越障碍物能力差、运动时容易失稳、移动速度慢等特点。故一般的负压吸附型爬壁机器人难以进行壁面缺陷检测、金属加工、灾害救援和危险品检测等多种任务。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种履带式双旋翼爬壁机器人,能稳定吸附在不同建筑物壁面上,具有一定的越障能力,且不容易发生滑移和倾覆。
本发明的技术方案是:一种履带式双旋翼爬壁机器人,包括:机器人底板、两自由度反推力吸附单元、前行驶单元和后行驶单元;所述后行驶单元为履带行驶单元;
两个所述履带行驶单元固定在所述机器人底板后部的左右两侧;两个所述前行驶单元固定在机器人底板前部的左右两侧;在所述机器人底板纵向中轴线的前后两端各设置一个两自由度反推力吸附单元;所述两自由度反推力吸附单元通过螺旋桨的转动产生朝向接触面的吸附力,所述两自由度反推力吸附单元能够进行俯仰角度和翻转角度的调整。
作为本发明的一种优选方式,所述履带行驶单元包括:履带纵架、履带横架、主动齿轮、从动齿轮、履带和履带驱动电机;
所述履带行驶单元通过履带纵架与机器人底板相连;所述履带横架通过履带俯仰轴与履带纵架相连,所述履带俯仰轴的轴向沿该爬壁机器人的横向;所述履带横架能够绕履带俯仰轴的轴向转动;
所述履带横架的后端固接履带驱动电机,所述履带驱动电机的动力输出端与所述主动齿轮连接;所述履带环绕在主动齿轮和从动齿轮上形成带传动机构;
支撑在所述支撑在履带横架前端的从动齿轮轴与从动齿轮相连。
作为本发明的一种优选方式,所述履带纵架上,所述履带横架绕履带俯仰轴转动方向的两侧各固定一个限位螺栓,用于限制所述履带横架的转动区间。
作为本发明的一种优选方式,所述前行驶单元包括转向机构和车轮;所述车轮通过转向机构与所述机器人底板相连。
作为本发明的一种优选方式,所述转向机构包括:上转向固定架、转向轴、转向块、转向拉杆、下转向固定架、转向舵机臂和转向舵机;
所述转向舵机固定在机器人底板上,所述上转向固定架的一端与机器人底板连接,另一端设置有用于支撑转向轴的圆孔;所述下转向固定架的一端与机器人底板连接,另一端设置有用于支撑转向轴的圆孔;所述转向轴的上下两端分别通过卡簧固定在上转向固定架和下转向固定架的圆孔内;
所述转向块套装在转向轴的外部,能够绕转向轴的轴线转动;
所述转向舵机的动力输出端与转向舵机臂相连,所述转向拉杆一端与转向舵机臂铰接,另一端与转向块铰接;
所述转向块的一端延伸有圆柱用于和所述车轮相连。
作为本发明的一种优选方式,所述转向拉杆包括两端的螺套为中间的螺柱,所述螺柱的两端分别与两个螺套螺纹连接,两个螺套分别与转向舵机臂和转向块铰接;通过所述螺柱与所述螺套螺纹连接的长度能够调节所述转向拉杆的长度。
作为本发明的一种优选方式,所述车轮和所述履带行驶单元的履带表面粘附有工业摩擦传送带。
作为本发明的一种优选方式,所述前行驶单元为履带行驶单元。
作为本发明的一种优选方式,所述两自由度反推力吸附单元包括:吸附单元支架、俯仰关节轴、旋翼盘主体、俯仰舵机、翻滚关节固定架、翻滚关节固定轴、翻滚舵机、桨电机、螺旋桨和翻滚架主体;
所述旋翼盘主体为圆形框架,其外圆周的横向两相对端中,一端与所述俯仰关节轴相连,所述俯仰关节轴通过轴承支撑在吸附单元支架上;另一端通过俯仰舵机联轴器与俯仰舵机舵盘相连,所述俯仰舵机固定在该端的吸附单元支架上,用于驱动所述俯仰舵机舵盘转动,进而带动所述旋翼盘主体进行俯仰角度的调整;
所述旋翼盘主体内部沿纵向设置有翻滚架主体,所述翻滚舵机包括舵机本体和作为动力输出端的翻滚舵机舵盘,所述舵机本体固定在翻滚架主体上,所述翻滚舵机舵盘通过翻滚关节固定轴与所述翻滚关节固定架固连;
所述翻滚架主体的一端通过轴承支撑在翻滚关节固定轴上;另一端通过翻滚关节轴塞与翻滚关节滚动轴相连;所述翻滚关节滚动轴通过轴承支撑在翻滚架轴承架B上;
所述翻滚舵机舵盘固定,舵机本体旋转运动,进而带动翻滚架主体翻转,实现翻转角度的调整;
所述桨电机固定在翻滚架主体上,所述桨电机的动力输出端与螺旋桨相连,用于驱动螺旋桨旋转。
作为本发明的一种优选方式,当该爬壁机器人进行地面到壁面的转换时:
当所述车轮触碰到墙面时,前方的两自由度反推力吸附单元调整其俯仰角,并提高所述螺旋桨的的转速,使所述车轮抬起;当安装在所述机器人底板的九轴传感器检测到机器人底板俯仰角变化后,所述履带行驶单元以设定速度滚动,保证车轮在墙面上抬升的同时,履带行驶单元不断地靠近墙面;最终使得履带行驶单元与车轮都接触到竖直壁面,由此完成从地面到竖直壁面的转换。
有益效果:
(1)本发明的履带式双旋翼爬壁机器人,与常规爬壁机器人的轮式行驶系相比,采用履带行驶系,增加了机器人与接触面的接触面积,增加了机器人的附着力和摩擦力。
(2)本发明的履带式双旋翼爬壁机器人中,履带行驶单元中设置有履带俯仰轴,当遇到凸起障碍物时,履带行驶单元能够绕履带俯仰轴转动,由此保证履带始终与障碍物的法线垂直,增加了机器人的牵引力,提高了越障性能。
(3)履带行驶单元中设置有用于限制履带行驶单元转动的限位螺栓,由此限制履带行驶单元的转动区间,防止履带与接触面的接触面积过小,产生滑移现象;由此保证履带行驶单元与接触面的接触面积,进而保证了机器人行驶时有足够的附着力。
(4)本发明的履带式双旋翼爬壁机器人中,用工业摩擦传送带作为机器人履带及车轮与接触面的接触材料,这让机器人可以在多种壁面条件下行驶。
(5)本发明的履带式双旋翼爬壁机器人中设置了两自由度反推力吸附单元,两自由度反推力吸附单元在攀爬墙壁时,会调整反推力在机器人俯仰方向和翻滚方向的角度,从而在机器人的前进方向、侧向、垂直于墙面方向均提供反推力,保证机器人行驶时的稳定性,灵活性。
(6)本发明中的转向机构整体结构刚性大,保证底盘结构平稳。
附图说明
图1为本发明的履带式双旋翼爬壁机器人的整体结构示意图;
图2为本发明的机器人的右视图;
图3为反推力吸附单元结构示意图;
图4履带行驶单元的右视图;
图5履带行驶单元的俯视图;
图6为转向机构的立体图;
图7转向机构正视图;
图8转向机构仰视图;
图9机器人越障示意图;
图10机器人地面到壁面示意图;
图11为实施例2中履带式双旋翼爬壁机器人的整体结构示意图。
其中:1-机器人底板、2-两自由度反推力吸附单元、3-履带行驶单元、4-转向机构、5-车轮、201-吸附单元支架、202-俯仰关节轴、203-旋翼盘主体、204-俯仰舵机联轴器、205-俯仰舵机舵盘、206-俯仰舵机、207-翻滚关节固定架、208-翻滚关节固定轴、209-翻滚架轴承架A、210-翻滚舵机舵盘、211-翻滚舵机、212-螺旋桨电机、213-螺旋桨、214-翻滚架主体、215-翻滚关节轴塞、216-翻滚关节滚动轴、217-翻滚架轴承架B、301-履带纵架、302-履带横架、303-主动齿轮、304-主动齿轮联轴器、305-从动齿轮、306-从动齿轮轴、307-履带、308-限位螺栓、309-履带驱动电机、3011-履带俯仰轴、401-上转向固定架、402-转向轴、403-转向块、404-转向拉杆、405-下转向固定架、406-转向舵机臂、407-转向舵机、63-后履带行驶单元、64-前履带行驶单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明做进一步的详细说明。
实施例1:
本实施例针对传统的爬壁机器人翻越障碍物能力差、移动速度慢、移动时易失稳等特点,提供一种履带式双旋翼爬壁机器人,该爬壁机器人能稳定的吸附在壁面上,具有一定的越障能力,移动速度快,且不容易发生滑移和倾覆。
如图1和图2所示,该爬壁机器人主要包括:机器人底板1、两自由度反推力吸附单元2、履带行驶单元3、转向机构4和车轮5。
为描述的方便,令该爬壁机器人的行进方向为纵向,宽度方向为横向。
机器人底板1为一块平板,平板上用螺栓连接着八根铜柱,铜柱的另一端用螺栓连接两片小型支撑板。在两片小型支撑板上放置微处理器、九轴传感器等电子元件,其中九轴传感器能够实时监测机器人底板1的姿态。机器人底板1采用“碳板-芳纶纸蜂窝-碳板”复合材料,总体重量比较轻,同时也保证了强度。两个履带行驶单元3固定在机器人底板1后部的横向两侧,作为该爬壁机器人后行驶单元,两个车轮5分别通过转向机构4固定在机器人前部的横向两侧,作为该爬壁机器人前行驶单元;同时在该爬壁机器人纵向中轴线的前后两端分别设置有两自由度反推力吸附单元2。
如图4和图5所示,履带行驶单元3包括:履带纵架301、履带横架302、主动齿轮303、主动齿轮联轴器304、从动齿轮305、从动齿轮轴306、履带307、限位螺栓308和履带驱动电机309。其中履带行驶单元3通过履带纵架301与机器人底板1相连;履带横架302上通过履带俯仰轴3011与履带纵架301相连,履带俯仰轴3011的轴向沿该爬壁机器人的横向;履带横架302的后端通过螺栓连接有履带驱动电机309,即履带驱动电机309固定在履带横架302上。履带驱动电机309的动力输出端通过主动齿轮联轴器304与主动齿轮303连接(主动齿轮联轴器304与主动齿轮303通过平键连接),保证扭矩的传递。履带307环绕在主动齿轮303和从动齿轮305上形成带传动机构;履带行驶单元3由履带驱动电机309驱动履带滚动。支撑在履带横架302前端的从动齿轮轴306与从动齿轮305通过平键连接。履带307滚动时,从动齿轮305也会跟着滚动。从动齿轮305起到支撑履带307的作用。履带横架302能够绕履带俯仰轴3011的轴向转动,进而带动带传动机构绕履带俯仰轴3011转动,由此能够达到增强越障性能的作用。履带纵架301上履带俯仰轴3011上方的前后两侧各固定一个限位螺栓308,用于限制履带横架302的转动区间,即限制履带307的转动区间,防止履带307与接触面的接触面积过小,产生滑移现象;由此保证履带行驶单元3与接触面的接触面积,进而保证了机器人行驶时有足够的附着力。
如图6-图8所示,转向机构4包括:上转向固定架401、转向轴402、转向块403、转向拉杆404、下转向固定架405、转向舵机臂406和转向舵机407。其中转向舵机407固定在机器人底板1上,上转向固定架401的一端与机器人底板1连接,另一端设置有用于支撑转向轴402的圆孔;下转向固定架405的一端与机器人底板1连接,另一端设置有用于支撑转向轴402的圆孔;转向轴402的上下两端分别通过卡簧固定在上转向固定架401和下转向固定架405的圆孔内,转向轴402的轴线为前轮转向轴。转向块403套装在转向轴402的外部,能够绕转向轴402的轴线转动。转向舵机407的动力输出端与转向舵机臂406相连,转向拉杆404一端与转向舵机臂406铰接,另一端与转向块403铰接,形成铰机构。转向拉杆404包括两端的螺套为中间的螺柱,即螺柱的两端分别与两个螺套螺纹连接,两个螺套分别与转向舵机臂406和转向块403铰接,由此转向拉杆404的长度可以通过中间螺柱进行调节,便于转向机构4的安装,且能够提供安装精度。转向块403的一端延伸有圆柱用于和车轮5相连。由此转向舵机407转动时,带动转向舵机臂406转动,进而通过转向拉杆404带动转向块403绕转向轴402的轴线的转动。转向块403的转动带动车轮5绕前轮转向轴(即转向轴402的轴线)转动。转向机构4保证机器人前轮(即车轮5)可以绕垂直于机器人底板1的轴(即前轮转向轴)转动,根据阿克曼转向原理,这可以提高机器人移动的灵活性。
具体的,如图6所示,上转向固定架401为平板结构,固定在机器人底板1的上表面,下转向固定架405为“Z”字结构,其上端水平部与机器人底板1的下表面固接,下端水平部向外延伸后用于支撑转向轴402;且在下转向固定架405下端的水平折弯处设置多个加强肋;转向机构4通过上述结构形式的上转向固定架401和下转向固定架405与机器人底板1连接,整体结构刚性大,保证底盘结构平稳。
如图3所示,两自由度反推力吸附单元2通过螺旋桨213的转动产生朝向接触面的吸附力,两自由度反推力吸附单元2能够进行俯仰角度和翻转角度的调整。两自由度反推力吸附单元2包括:吸附单元支架201、俯仰关节轴202、旋翼盘主体203、俯仰舵机联轴器204、俯仰舵机舵盘205、俯仰舵机206、翻滚关节固定架207、翻滚关节固定轴208、翻滚架轴承架A209、翻滚舵机舵盘210、翻滚舵机211、桨电机212、螺旋桨213、翻滚架主体214、翻滚关节轴塞215、翻滚关节滚动轴216和翻滚架轴承架B217。旋翼盘主体203为圆形框架,其外圆周的横向两相对端分别通过俯仰关节与设置在机器人底板1上的吸附单元支架201,由此将两自由度反推力吸附单元2安装在机器人底板1上。
具体的:旋翼盘主体203横向一端的俯仰关节为俯仰关节轴202,俯仰关节轴202的一端与旋翼盘主体203相连,另一端通过轴承支撑在吸附单元支架201上;俯仰关节轴202的轴向沿该爬壁机器人的横向,旋翼盘主体203能够绕俯仰关节轴202的轴向转动,以进行俯仰角的调节。旋翼盘主体203横向一端的俯仰关节包括:俯仰舵机206、俯仰舵机舵盘205和俯仰舵机联轴器204;其中俯仰舵机206固定在该端的吸附单元支架201上,俯仰舵机舵盘205通过俯仰舵机联轴器204与旋翼盘主体203相连,俯仰关节轴202与俯仰舵机联轴器204同轴,该轴线即为两自由度反推力吸附单元2的俯仰轴。俯仰舵机206带动俯仰舵机舵盘210和俯仰舵机联轴器204转动,进而带动旋翼盘主体203绕俯仰轴转动,以进行俯仰角的调节。
旋翼盘主体203内部沿纵向设置有翻滚架主体214,翻滚架主体214的一端通过翻滚关节固定轴208与设置在旋翼盘主体203上的翻滚关节固定架207相连;翻滚架主体214的另一端通过翻滚关节滚动轴216与设置在旋翼盘主体203上的翻滚架轴承架B217相连,即翻滚关节滚动轴216通过轴承支撑在翻滚架轴承架B217上。翻滚关节滚动轴216与翻滚关节固定轴208同轴设置,该轴线即为两自由度反推力吸附单元2的翻滚轴。具体的:翻滚舵机211包括舵机本体和作为动力输出端的翻滚舵机舵盘210,舵机本体固定在翻滚架主体214上,翻滚舵机舵盘210与翻滚关节固定轴208固连,翻滚关节固定轴208与翻滚关节固定架207固连;翻滚架主体214的一端通过轴承支撑在翻滚关节固定轴208上。翻滚架主体214的另一端通过翻滚关节轴塞215与翻滚关节滚动轴216相连,翻滚关节滚动轴216通过轴承支撑在翻滚架轴承架B217上。翻滚舵机211的输出端即翻滚舵机舵盘210固定,舵机本体旋转运动,进而带动翻滚架主体214绕翻滚轴转动,实现翻转角度的调整。
桨电机212通过螺栓连接在翻滚架主体214上,且位于旋翼盘主体203的中部,桨电机212的动力输出端与螺旋桨213相连,用于驱动螺旋桨213旋转。在机器人工作时,桨电机212带动螺旋桨213转动,进而产生反推力。
更进一步地,在加工翻滚架主体214时,先用激光切割工艺,把相应形状的碳板切割成相应大小,最后使用工业焊工胶水DP460固定。这样保证了翻滚架主体214的加工成本较低,重量较轻,强度较高。
更进一步地,在车轮5和履带307表面粘附有工业摩擦传送带,用于增加机器人与接触面间的附着力。
如图9所示,机器人在越障时,履带行驶单元3能够绕履带俯仰轴3011转动。保证履带307的滚动方向始终与障碍物的法线垂直,保证了机器人前进时有足够的牵引力,进而提高可翻越障碍物的最大高度。履带纵架301上连接的限位螺栓308可以限制履带横架302的转动区间,保证履带行驶单元3与接触面的接触面积,进而保证了机器人行驶时有足够的附着力。
当上述履带式双旋翼爬壁机器人在工作时,桨电机212带动螺旋桨213旋转,螺旋桨213切割空气产生流场,流场在螺旋桨213上方和下方产生压强差,压强差在螺旋桨213上产生作用力,该作用力为反推力。螺旋桨213位于翻滚架主体214的中央,能够通过翻滚舵机和俯仰舵机的转动调整反推力的方向。
该机器人在移动的过程中,履带驱动电机309带动带动主动齿轮转动,进而使履带307滚动。转向舵机407带动车轮5绕前轮转动轴转动。更具体地,根据阿克曼转向原理,通过控制履带307的转速,控制机器人车轮5绕前轮转向轴的转角,能够实现机器人的前进,后退和转向。
在壁面工作时,两自由度反推力吸附单元2能够调整反推力的角度,使反推力提供纵向、侧向、垂直于机器人底板1方向的分力。反推力的纵向分力能提供机器人前进方向的牵引力,反推力的侧向分力能提供机器人侧向的拉力,垂直于壁面方向的分力能提供机器人的正压力。更具体地,当机器人在前进时,通过调节两自由度反推力吸附单元2的俯仰角,在机器人前进方向提供牵引力,保证机器人有充足的动力前进。当机器人出现侧滑的趋势(如侧向受到扰动或者需要抵抗重力式)时,通过调节两自由度反推力吸附单元2的翻滚角,避免机器人产生进一步的侧滑。当机器人发生倾覆的趋势时,两自由度反推力吸附单元2调节角度,使机器人的反推力在垂直于壁面的分量更大,避免机器人发生倾覆。
如图10所示,更进一步地,当该爬壁机器人进行地面到壁面的转换时:当机器人的车轮5触碰到墙面时,前方的两自由度反推力吸附单元2调整其俯仰角,并提高桨电机212的转速,保证机器人前方有足够的反推力,使得机器人前轮(即车轮5)抬起。当机器人上的九轴传感器检测到机器人底板1的俯仰角变化后,机器人后方的履带行驶单元3以一定速度滚动,保证车轮5在墙面上抬升的同时,履带行驶单元3不断地靠近墙面。最终,当履带行驶单元3与车轮5都接触到竖直壁面时,就完成了从地面到竖直壁面的转换。
实施例2:
在上述实施例1的基础上,本实施例给出履带式双旋翼爬壁机器人的另一种实施例,与上述实施例1的区别在于,本实施例中前行驶单元也为履带行驶单元,履带行驶单元的结构与上述实施例1相同,即本实施例中包括前履带行驶单元64和后履带行驶单元63;本实施例中的爬壁机器人不包括转向机构;该履带式双旋翼机器人前后都使用履带行驶系。根据差速转向原理,通过调节各个履带驱动电机的转速,实现机器人的前进,后退和转向。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,包括:机器人底板(1)、两自由度反推力吸附单元(2)、前行驶单元和后行驶单元;所述后行驶单元为履带行驶单元(3);
两个所述履带行驶单元(3)固定在所述机器人底板(1)后部的左右两侧;两个所述前行驶单元固定在机器人底板(1)前部的左右两侧;在所述机器人底板(1)纵向中轴线的前后两端各设置一个两自由度反推力吸附单元(2);所述两自由度反推力吸附单元(2)通过螺旋桨(213)的转动产生朝向接触面的吸附力,所述两自由度反推力吸附单元(2)能够进行俯仰角度和翻转角度的调整。
2.如权利要求1所述的履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,所述履带行驶单元(3)包括:履带纵架(301)、履带横架(302)、主动齿轮(303)、从动齿轮(305)、履带(307)和履带驱动电机(309);
所述履带行驶单元(3)通过履带纵架(301)与机器人底板(1)相连;所述履带横架(302)通过履带俯仰轴(3011)与履带纵架(301)相连,所述履带俯仰轴(3011)的轴向沿该爬壁机器人的横向;所述履带横架(302)能够绕履带俯仰轴(3011)的轴向转动;
所述履带横架(302)的后端固接履带驱动电机(309),所述履带驱动电机(309)的动力输出端与所述主动齿轮(303)连接;所述履带(307)环绕在主动齿轮(303)和从动齿轮(305)上形成带传动机构;
支撑在所述支撑在履带横架(302)前端的从动齿轮轴(306)与从动齿轮(305)相连。
3.如权利要求2所述的履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,所述履带纵架(301)上,所述履带横架(302)绕履带俯仰轴(3011)转动方向的两侧各固定一个限位螺栓(308),用于限制所述履带横架(302)的转动区间。
4.如权利要求1或2或3所述的履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,所述前行驶单元包括转向机构(4)和车轮(5);所述车轮(5)通过转向机构(4)与所述机器人底板(1)相连。
5.如权利要求4所述的履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,所述转向机构(4)包括:上转向固定架(401)、转向轴(402)、转向块(403)、转向拉杆(404)、下转向固定架(405)、转向舵机臂(406)和转向舵机(407);
所述转向舵机(407)固定在机器人底板(1)上,所述上转向固定架(401)的一端与机器人底板(1)连接,另一端设置有用于支撑转向轴(402)的圆孔;所述下转向固定架(405)的一端与机器人底板(1)连接,另一端设置有用于支撑转向轴(402)的圆孔;所述转向轴(402)的上下两端分别通过卡簧固定在上转向固定架(401)和下转向固定架(405)的圆孔内;
所述转向块(403)套装在转向轴(402)的外部,能够绕转向轴(402)的轴线转动;
所述转向舵机(407)的动力输出端与转向舵机臂(406)相连,所述转向拉杆(404)一端与转向舵机臂(406)铰接,另一端与转向块(403)铰接;
所述转向块(403)的一端延伸有圆柱用于和所述车轮(5)相连。
6.如权利要求5所述的履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,所述转向拉杆(404)包括两端的螺套为中间的螺柱,所述螺柱的两端分别与两个螺套螺纹连接,两个螺套分别与转向舵机臂(406)和转向块(403)铰接;通过所述螺柱与所述螺套螺纹连接的长度能够调节所述转向拉杆(404)的长度。
7.如权利要求4所述的履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,所述车轮(5)和所述履带行驶单元(3)的履带表面粘附有工业摩擦传送带。
8.如权利要求1或2或3所述的履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,所述前行驶单元为履带行驶单元。
9.如权利要求1所述的履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,所述两自由度反推力吸附单元(2)包括:吸附单元支架(201)、俯仰关节轴(202)、旋翼盘主体(203)、俯仰舵机(206)、翻滚关节固定架(207)、翻滚关节固定轴(208)、翻滚舵机(211)、桨电机(212)、螺旋桨(213)和翻滚架主体(214);
所述旋翼盘主体(203)为圆形框架,其外圆周的横向两相对端中,一端与所述俯仰关节轴(202)相连,所述俯仰关节轴(202)通过轴承支撑在吸附单元支架(201)上;另一端通过俯仰舵机联轴器(204)与俯仰舵机舵盘(205)相连,所述俯仰舵机(206)固定在该端的吸附单元支架(201)上,用于驱动所述俯仰舵机舵盘(205)转动,进而带动所述旋翼盘主体(203)进行俯仰角度的调整;
所述旋翼盘主体(203)内部沿纵向设置有翻滚架主体(214),所述翻滚舵机(211)包括舵机本体和作为动力输出端的翻滚舵机舵盘(210),所述舵机本体固定在翻滚架主体(214)上,所述翻滚舵机舵盘(210)通过翻滚关节固定轴(208)与所述翻滚关节固定架(207)固连;
所述翻滚架主体(214)的一端通过轴承支撑在翻滚关节固定轴(208)上;另一端通过翻滚关节轴塞(215)与翻滚关节滚动轴(216)相连;所述翻滚关节滚动轴(216)通过轴承支撑在翻滚架轴承架B(217)上;
所述翻滚舵机舵盘(210)固定,舵机本体旋转运动,进而带动翻滚架主体(214)翻转,实现翻转角度的调整;
所述桨电机(212)固定在翻滚架主体(214)上,所述桨电机(212)的动力输出端与螺旋桨(213)相连,用于驱动螺旋桨(213)旋转。
10.如权利要4所述的履带式双旋翼爬壁机器人,其特征在于,当该爬壁机器人进行地面到壁面的转换时:
当所述车轮(5)触碰到墙面时,前方的两自由度反推力吸附单元(2)调整其俯仰角,并提高所述螺旋桨(213)的的转速,使所述车轮(5)抬起;当安装在所述机器人底板(1)的九轴传感器检测到机器人底板(1)俯仰角变化后,所述履带行驶单元(3)以设定速度滚动,保证车轮(5)在墙面上抬升的同时,履带行驶单元(3)不断地靠近墙面;最终使得履带行驶单元(3)与车轮(5)都接触到竖直壁面,由此完成从地面到竖直壁面的转换。
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