CN201914347U - 多腔负压吸附型爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

一种多腔负压吸附型爬壁机器人涉及一种机器人，特别涉及一种具有多腔室结构且利用负压吸附墙壁的机器人。本实用新型包括负压发生装置和驱动部分，其特征在于：所述的负压发生装置包括一个主负压发生装置和可拆卸的多个辅助负压发生装置，负压装置的高度可调且在其内安装有带风扇的交流电动机，在负压发生装置的下部安装弹性密封垫，在弹性密封垫上加装滚珠(28)，所述的驱动部分放置于负压发生装置的外面；所述的爬壁机器人上携带一个滑轮。

Description

多腔负压吸附型爬壁机器人

技术领域：

本实用新型涉及一种机器人，特别涉及一种具有多腔室结构且利用负压吸附墙壁的机器人。

背景技术：

随着科技的发展，反恐侦察、高空建筑检测、高空营救、消防等高空作业迫切需要能实现爬壁功能的机器人，其中大部分爬壁机器人实现在壁面上的吸附功能有三种方式选择：分子力吸附，磁吸附和真空吸附。

例如，中国发明专利申请03134403.8，所公开的一种名为“消防爬壁机器人”的技术方案，该方案将爬壁机器人针对性的用于消防领域，但是其所用吸附方式为利用吸盘的真空吸附方式，当壁面凸凹不平时，吸盘容易漏气，吸附力下降机器人不能完成吸附动作。同时利用腿式结构同时还存在不能进行连续运动的缺点，不符合消防设备需要快速到达指点地点的要求。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种吸附力大小受壁表面影响小，运动连续性好，并且具有易于存放，可以快速响应、方便安装、可以携带多种救援，探测等仪器设备的多功能爬壁机器人。

结合附图，说明如下：

一种多腔负压吸附型爬壁机器人包括负压发生装置和驱动部分，所述的负压发生装置包括一个主负压发生装置和可拆装的多个辅助负压发生装置，负压发生装置腔体高度可调且在其内安装有带风扇的交流电动机，在负压发生装置的底部安装弹性密封垫，在弹性密封垫上加装滚珠28，所述的爬壁机器人上携带一个滑轮。

所述的负压发生装置采用圆筒形式，由上下两个部分相套组成，通过限位孔调节高度。

所述的可拆装的多个辅助负压发生装置用铝型材进行连接。

所述的弹性密封垫外层用弹性耐磨材料覆盖，内部填充蓬松棉，滚珠28环形阵列在弹性密封垫上，弹簧27一端固定在弹簧支撑板29上，一端顶在滚珠28上。

所述的驱动机构利用履带结构，采用两个交流电机作为驱动电机，利用差动法实现转向。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型利用负压原理产生负压，并采用弹性密封垫维持负压，这样的设计，其吸附力大小受墙壁表面影响比较小，可以在多种墙体表面完成稳定吸附动作，密封垫下方加装滚珠，在保持密封的同时减少密封垫与墙体之间的摩擦力，从而减小行驶阻力。

2、本实用新型采用多腔室结构增加了机器人的吸附力稳定性，且负压发生装置之间用铝型材进行连接，可根据实际情况快速调整携带负压发生装置的数量，且在机器人运行期间可以通过开启负压发生装置的数量调整正压力，这样调节压力的设计就使其在运行过程中对墙面的适应性更好。可以越过较深的缝隙。

3、本实用新型利用轮式结构，采用差动法实现转向，其结构简单，运动灵活，解决了传统爬壁机械多采用腿式结构不能进行连续运动的问题。

4、本实用新型采用携带滑轮进行设备的运送，而不是直接将其携带运送上去。降低了了对驱动电机的要求，驱动电机只需要克服爬壁机器人自身重力和其与墙面之间的摩擦阻力，而不需要额外承担设备的重力，设备的吊送可以在机器人静止的情况下进行。

附图说明：

图1是本实用新型的俯视结构示意图；

图2是本实用新型的仰视结构示意图；

图3是本实用新型的辅助负压发生装置的示意图；

图4是本实用新型的主负压发生装置的示意图；

图5是本实用新型驱动部分的俯视图；

图6是本实用新型密封垫滚珠结构示意图；

图7是本实用新型密封垫滚珠结构局部放大图。

其中：1.辅助风扇电机  2.电机压板  3.辅助风扇电机底板  4.辅助负压发生腔体上部  5.辅助负压发生腔体下部  6.辅助负压发生腔体的弹性密封垫  7.铝型材结构梁  8.主风扇电机  9.滑轮  10.滑轮架  11.滑轮组外伸梁  12.主负压发生腔体上部  13.主负压发生腔体下部  14.主负压发生腔体的弹性密封垫  15.主风扇电机底板  16.履带  17.主动轮  18.主动轮轴  19.联轴器  20.轴承架  21.电机架  22.驱动电机  23.驱动电机底板  24.承重轮  25.从动轮26.从动轴  27.弹簧  28.滚珠  29.弹簧支撑板

具体实施方式：

下面结合附图举例对本实用新型进行更详细的描述

结合图1和图2，多腔负压吸附型爬壁机器人包括负压发生装置和驱动部分。所述的负压发生装置包括一个主负压发生装置和可拆装的多个辅助负压发生装置。

结合图1和图3，辅助负压发生装置装配于整套机构的外侧，辅助风扇电机1安装于辅助风扇电机底板3上，用电机压板2进行固定，辅助负压发生腔体上部4与辅助负压发生腔体下部5采用圆筒形式，由上下两个部分相套组成，通过限位孔调节高度。辅助负压发生腔体的弹性密封垫6安装在辅助负压发生腔体下部5的底部，通过调节限位孔的高度，保持腔体的弹性密封垫与车轮高度相同，能够同时与墙面良好接触。工作时辅助风扇电机1带动风扇将空气不断的从腔体内抽出，从风扇电机底板3上部排出，从而产生负压。

结合图6与图7，12个滚珠环形阵列在弹性密封垫上，弹簧27一端固定在弹簧支撑板29上，一端顶在滚珠28上。弹性密封垫采用防火布等耐磨材料包裹，内部填充蓬松棉，使其具有很好的形变能力，可以补充墙面的凸凹起伏，从而达到很好的密封效果。在弹性垫上加装滚珠，在保持密封的同时减少密封垫与墙体之间的摩擦力，从而减小行驶阻力。

结合图2与图4，主负压发生装置与辅助负压发生装置装配方式基本相同。工作时主风扇电机8带动风扇将空气不断的从腔体内抽出，从主风扇电机8侧面排出，从而产生负压。

结合图2和图5，驱动部分包括：履带16，主动轮17，主动轮轴18，联轴器19，轴承架20，电机架21，驱动电机22，驱动电机底板23，承重轮24，从动轮25，从动轴26。

驱动部分动力由驱动电机22，其固定于电机架21上，通过联轴器19与主动轮轴18相连接，主动轮轴18固定于轴承架20上，并带动主动轮17同步转动。履带16将同一侧的主动轮17，从动轮25，承重轮24，相连接，并保证其运动的一致性。从动轮25，承重轮24均与各自的从动轴26相连接，并固定于轴承架20上，各轴承架20分别固定于驱动电机底板23与主风扇电机底板15上。工作时同一驱动电机一侧具有相同的转速，通过两侧的转速变化控制机器人的转向。

各负压发生装置与驱动部分用铝型材结构梁7连接。现有技术都只有一个负压发生装置，所以很难大范围的控制产生负压的大小。因此本技术有适应能力强的特点，而且在运送设备的过程中可以增加工作的负压发生装置数量，提高其运送能力。

滑轮9与滑轮架10装配，再与滑轮组外伸梁11连接，固定于铝型材结构梁7上，作为运送设备的固定端。

基于本实用新型原理设计出来的爬壁机器人具有负重能力强的特点，作为运送设备的滑轮的固定端，通常情况下可以将30kg左右的设备运送至事发窗口，再加之其具有方便增加负压发生装置的特点，这一运送能力还可以根据实际情况适当增加。

基于本实用新型原理设计出来的爬壁机器人便于存放，可以迅速组装，在楼内电力切断的情况下可以通过柴油发电机对其供电。

Claims (5)

1.一种多腔负压吸附型爬壁机器人包括负压发生装置和驱动部分，其特征在于：所述的负压发生装置包括一个主负压发生装置和可拆装的多个辅助负压发生装置，负压发生装置腔体高度可调且在其内安装有带风扇的交流电动机，在负压发生装置的底部安装弹性密封垫，在弹性密封垫上加装滚珠(28)，所述的爬壁机器人上携带一个滑轮。

2.根据权利要求1所述的一种多腔负压吸附型爬壁机器人，其特征在于：所述的负压发生装置采用圆筒形式，由上下两个部分相套组成，通过限位孔调节高度。

3.根据权利要求1或2所述的一种多腔负压吸附型爬壁机器人，其特征在于：所述的可拆装的多个辅助负压发生装置用铝型材进行连接。

4.根据权利要求3所述的一种多腔负压吸附型爬壁机器人，其特征在于：所述的弹性密封垫外层用弹性耐磨材料覆盖，内部填充蓬松棉，滚珠(28)环形阵列在弹性密封垫上，弹簧(27)一端固定在弹簧支撑板(29)上，一端顶在滚珠(28)上。

5.根据权利要求4所述的一种多腔负压吸附型爬壁机器人，其特征在于：所述的驱动机构利用履带结构，采用两个交流电机作为驱动电机，利用差动法实现转向。 

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