CN1219457A - 爬壁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种爬壁机器人,由螺旋桨或涵道风扇、动力、移动机构、控制盒等部分构成。螺旋桨或涵道风扇在动力驱动下产生指向壁面的推力,使机器人贴于壁面,移动机构在控制盒的操纵下,驱动机器人在壁面爬行。该爬壁机器人可以用于各种高大建筑壁面作业,如玻璃幕墙的清洗、墙面喷涂等场合。
Description
本发明涉及一种用于高大建筑壁面作业的爬壁机器人。
现代城市中,高楼林立,需要进行许多壁面作业。诸如高大建筑玻璃墙面清洗等大量的工作,由人来完成既不方便也不安全,这需要使用爬壁机器人代替人进行作业。目前使用的爬壁机器人,主要采用磁吸附、真空吸盘等方法使机器人吸附于壁面上。基于这些方法的爬壁机器人,由于其壁面适应能力及越障能力均较差,可靠性和工作效率也较低,因而仅能在较有限的范围内使用。JSME期刊V36No3、sep1993(P361-367),较全面地对已有的几种方案进行了研究、比较,还讨论了日本研制的一种较新的爬壁机器人,它使用螺旋桨产生向上的升力克服机器人自重,推力的方向仅稍向壁面倾斜,工作中需保证轮子指向同一方向,且需控制机器人的方向基本保持向上,还需控制推力的大小、方向,其控制及操纵都较困难,可靠性及越障能力也很差,研究者自己也认为,这种爬壁机器人仅能在很有限的范围内使用。
本发明的任务是要提供一种结构简单、壁面适应能力及越障能力强、适用范围广、可靠性和工作效率高的爬壁机器人。
本发明目的是这样实现的:机器人上装有螺旋桨或涵道风扇及移动机构,利用螺旋桨或涵道风扇产生指向壁面的推力,将机器人推压于壁面上,在移动机构的驱动下,整个爬壁机器人便可以贴在壁面上爬行。移动机构可以采用简单的轮式小车或履带结构,后者更适用于对越障能力有较高要求的场合,履带的两端还可以加上向上翘起的导引轮,以进一步提高越障能力。在工作环境允许的情况下,可以机器人可以带有缆绳,并通过卷扬机使缆绳产生向上的拉力,以部分或全部抵消机器人重力,提高其工作负载能力。
本发明利用螺旋桨或涵道风扇产生指向壁面的推力,使机器人贴于壁面,推力大小或方向均无需控制,机构及控制都很简单;只要螺旋桨或风扇不失去动力,既使壁面不平整、有裂缝或障碍物,机器人仍可贴于壁面或贴于障碍物上行进而不致掉下,壁面适应能力、越障能力和可靠性很高;机器人的移动机构可以单独控制,可以使机器人以较高的速度爬行,工作效率高。
以下所述实施例详细说明了本发明。
图1是本发明的结构图。
图1所述爬壁机器人(1)包括:螺旋桨或涵道风扇(2)、动力(3)、移动机构(4)、控制盒(5)。
螺旋桨或涵道风扇(2)联结在动力(3)上,形成的推力发生装置固联于移动机构(4)上,安装时可以使推力方向与壁面垂直或稍有倾斜,例如经常处于向上作业条件下的机器人,推力方向可以有向上的一点倾斜角。控制盒(5)用有线或无线的方式操纵控制移动机构(4),形成爬壁机器人(1)整体。
螺旋桨或涵道风扇(2)可以有一个或多个,以产生更大的推力并使反扭矩相抵消,使用涵道风扇方式可以有更大的推力,但结构稍复杂。对于使用电动机做动力(3)的爬壁机器人,还有供电电缆(6)以从地面供给电力。
移动机构(4)可以采用简单的轮式小车,为提高机器人的越障能力,还可以覆上履带(7),并在履带(7)前端及后端加装向上翘的导引轮(8)。在遇到障碍物(10)时,由于导引轮(8)较高,可以产生较大翻转力矩,使机器人整体贴着障碍物(10)爬行。这种移动机构还可保证机器人从地面直接爬向墙面,或从墙面爬到天花板上。也可以使机器人在崎岖陡峭的山路上爬行,因而还可以在军事用为排险、侦察的越野爬行机器人。当然,在工作环境中没有很大的障碍物时,也可以不使用履带(7)及导引轮(8),直接使用轮式小车,以求结构简单。移动机构(4)自带动力源,或由动力(3)传动驱动。
工作时,螺旋桨或涵道风扇(2)在动力(3)的驱动下高速旋转产生指向壁面的推力,使机器人(1)整体贴于壁面(9)上,操纵者通过控制盒(5)控制移动机构(4),依靠壁面的摩擦力,驱动爬壁机器人(1)在壁面上爬行。以履带式小车为例,两边车轮转动速度受控制盒控制,爬壁机器人(1)可以前进、后退或转弯。
在工作环境允许的情况下,机器人上还可以安上缆绳(11),并连接到壁面顶部的卷扬机(12)上,利用卷扬机(12)上的控制装置,自动调节缆绳(11)向上的拉力,以部分或全部的抵消机器人的重量,使之工作或爬行中不易向下打滑,也就可以带更大的负载,同时也增加了保险系数。此种情况下供电电缆可以与缆绳(11)合用。
制作了一台样机,功率为700w,推力为5.5kg,自重2kg,壁面摩擦系统约0.8,不用缆绳时,机器人可载重2.2kg,用缆绳时,载重无明显的限制,可提供4.4kg的力用于作业。
Claims (7)
1、爬壁机器人,包括:螺旋桨或涵道风扇(2)、动力(3)、移动机构(4)、控制盒(5)等部分组成。螺旋桨或涵道风扇(2)在动力(3)驱动下旋转,产生指向壁面的推力,使机器人贴于壁面(6),移动机构(4)在控制盒(5)的操纵下产生驱动力,依靠壁面摩擦,驱动机器人在壁面爬行。
2、根据权利要求1所述的爬壁机器人,其特征是:推力装置安装得使推力方向垂直地指向壁面。
3、根据权利要求1所述的爬壁机器人,其特征是:推力装置安装得使推力方向指向壁面且有一个较小的倾斜角度,倾斜角度在30度以内。
4、根据权利要求1、2或3所述的爬壁机器人,其特征是:移动机构(4)采用轮式小车。
5、根据权利要求1、2或3所述的爬壁机器人,其特征是:移动机构(4)采用履带(8)驱动,两端装有位置较高的导引轮(7)。
6、根据权利要求1、2或3所述的爬壁机器人,其特征是:机器人上系有缆绳(11),缆绳(11)连于壁面顶部的卷扬机(12)上,利用缆绳(11)的拉力,部分或全部克服机器人的自重,同时,利用移动机构(4)的驱动力,依靠壁面摩擦,驱动机器人爬行。
7、根据权利要求1、2或3所述的爬壁机器人,其特征是:直接利用移动机构(4)的驱动力,依靠壁面摩擦,克服机器人自重并驱动机器人爬行。
Priority Applications (1)
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CN 97121896 CN1219457A (zh) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 爬壁机器人 |
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101249850B (zh) * | 2008-03-27 | 2010-04-07 | 上海交通大学 | 单电机控制的垂直双向直线轨迹导引爬壁机构 |
CN102961080A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-03-13 | 湖南科技大学 | 一种多功能玻璃清洁机器人及控制方法 |
CN105373127A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-02 | 百色学院 | 一种壁虎式遥控侦查机器人 |
CN106388729A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-15 | 南京航空航天大学 | 轮式爬壁机器人及其工作方法 |
CN107624656A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-01-26 | 农业部环境保护科研监测所 | 猪舍智能清粪机器人及控制系统 |
CN107624653A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-01-26 | 农业部环境保护科研监测所 | 智能组合式猪舍及粪便收集系统 |
CN107696782A (zh) * | 2017-03-10 | 2018-02-16 | 上海贝兰信中石油化工有限公司 | 立式绘图仪 |
CN108313237A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-07-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统及控制方法 |
CN108639176A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-10-12 | 浙江大学 | 一种悬浮推压式爬壁机器人 |
CN108915014A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-30 | 山东科技大学 | 一种履带式崖壁碎石清除装置 |
CN109973759A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种沿直管道壁面行走的吸附式全向移动机器人 |
CN110465930A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-19 | 衡昇科技有限公司 | 一种机器人牵引装置 |
CN111497961A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-07 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 一种电磁吸附式爬壁机器人 |
CN112937713A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-06-11 | 中南大学 | 复合型爬壁机器人及其控制方法 |
CN113136901A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-20 | 广东工业大学 | 一种海上风机桩腿无损检测系统及方法 |
-
1997
- 1997-12-12 CN CN 97121896 patent/CN1219457A/zh active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101249850B (zh) * | 2008-03-27 | 2010-04-07 | 上海交通大学 | 单电机控制的垂直双向直线轨迹导引爬壁机构 |
CN102961080A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-03-13 | 湖南科技大学 | 一种多功能玻璃清洁机器人及控制方法 |
CN102961080B (zh) * | 2012-12-18 | 2015-07-08 | 湖南科技大学 | 一种多功能玻璃清洁机器人及控制方法 |
CN105373127A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-02 | 百色学院 | 一种壁虎式遥控侦查机器人 |
CN106388729A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-15 | 南京航空航天大学 | 轮式爬壁机器人及其工作方法 |
CN107696782A (zh) * | 2017-03-10 | 2018-02-16 | 上海贝兰信中石油化工有限公司 | 立式绘图仪 |
CN107624656A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-01-26 | 农业部环境保护科研监测所 | 猪舍智能清粪机器人及控制系统 |
CN107624653A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-01-26 | 农业部环境保护科研监测所 | 智能组合式猪舍及粪便收集系统 |
CN108313237A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-07-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统及控制方法 |
CN108313237B (zh) * | 2018-02-11 | 2019-08-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统及控制方法 |
CN108639176A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-10-12 | 浙江大学 | 一种悬浮推压式爬壁机器人 |
CN108915014A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-30 | 山东科技大学 | 一种履带式崖壁碎石清除装置 |
CN109973759A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种沿直管道壁面行走的吸附式全向移动机器人 |
CN110465930A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-19 | 衡昇科技有限公司 | 一种机器人牵引装置 |
CN110465930B (zh) * | 2019-09-17 | 2024-04-02 | 衡昇科技有限公司 | 一种机器人牵引装置 |
CN111497961A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-07 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 一种电磁吸附式爬壁机器人 |
CN113136901A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-20 | 广东工业大学 | 一种海上风机桩腿无损检测系统及方法 |
CN112937713A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-06-11 | 中南大学 | 复合型爬壁机器人及其控制方法 |
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