CN202295052U - 爬壁机器人的轨道式运动结构 - Google Patents

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李锦坤
高亮
董为太
王传江
张志献
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Abstract

本实用新型公开了一种爬壁机器人的轨道式运动结构，包括工作机器人与移动轨道，所述移动轨道由位于下层的水平X轨道与位于上层的竖直Y轨道组成，所述工作机器人包括X轨道层、Y轨道层与工作层，在工作机器人与X轨道的接触面处设置有与壁面平行的滑轮，在工作机器人与Y轨道的接触面处设置有与壁面垂直的滑轮，在X轨道与Y轨道上均设置有分别将其拉动的绞绳，在X轨道与Y轨道的末端均设置有动力马达，在工作机器人、X轨道与Y轨道的对应位置处均设置有吸盘。本实用新型极大的提高了爬壁机器人在墙壁上的移动速度，并且便于计算机控制，以实现定点定位的坐标式精确移动。

Description

爬壁机器人的轨道式运动结构
技术领域
本实用新型涉及一种爬壁机器人的轨道式运动结构。 
背景技术
近年来，随着国内经济发展，渔业生产水平不断提高，渔船的数量巨增，城市高层建筑也成倍增长。如果渔船外壁的检测、清洗、除锈以及高层建筑外壁的清洗均由人工完成，这样不仅投入大，效率低，费工费时，而且也极其危险，因此能具有此番功能的爬壁机器人便应运而生。 
在日本，爬壁机器人的研制和应用比较突出。日本应用技术研究所研制出了车轮式磁吸附爬壁机器人，它可以吸附在各种大型构造物如油罐、球形煤气罐、船舶等壁面上，代替人进行检查或修理等作业。这种机器人行走稳定，速度快，最大速度可达9m/min。除此之外，1984年日立研究所的内藤绅司和佐藤主穗等人研制成8只脚磁吸附爬壁机器人，这种机器人的八只脚采用永磁体，这种爬壁机器人重量均为60kg，结构尺寸为700×700×300mm，最大移动速度可达100mm/s。1987年日本研究开发了履带式磁吸附爬壁机器人，它能够跨越平面上13mm的突起和半径2m的曲面外侧上的10mm的突起部分。 
在我国，爬壁机器人的开发和应用正处于方兴未艾的阶段。哈尔滨工业大学从1988年开始在国家863高技术的支持下，率先从事爬壁机器人的研究。上海科技大学，哈尔滨船舶工程学院，中科院沈阳自动化所，哈尔滨科技大学等单位紧随其后开始了爬壁机器人方面的研究。 
目前，移动机器人的运动方式多为车轮式、步行式或履带式，上述运动方式决定了它们的移动速度偏慢(最大速度可达15m/min)，这在要到达某特定地点作业的途中会消耗大量的能量。 
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种爬壁机器人的轨道式运动结构。 
其技术解决方案是： 
一种爬壁机器人的轨道式运动结构，包括工作机器人与设置在壁面上的移动轨道，所述移动轨道由位于下层的水平X轨道与位于上层的竖直Y轨道组成。 
上述工作机器人包括X轨道层、Y轨道层与工作层，在工作机器人与X轨道的接触面处设置有固定在工作机器人上并与壁面平行的滑轮，在工作机器人与Y轨道的接触面处设置有固定在工作机器人上并与壁面垂直的滑轮。 
在X轨道与Y轨道上均设置有分别将其拉动的绞绳，在X轨道与Y轨道的末端均设置有动力马达。 
在工作机器人、X轨道与Y轨道的对应位置处均设置有吸盘。 
本实用新型的有益技术效果是： 
本实用新型极大的提高了爬壁机器人在墙壁上的移动速度，并且便于计算机控制，以实现定点定位的坐标式精确移动。 
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明： 
图1是本实用新型的俯视图； 
图2是本实用新型的正视图； 
图3是本实用新型的仰视图； 
图4是图2的截面图； 
图5是本实用新型侧视图的截面图。 
图中，1-工作机器人；2-X轨道；3-Y轨道；4-吸盘；5-马达；6-绞绳；7-X轨道滑轮；8-Y轨道滑轮；9-X轨道固定轴。 
具体实施方式
在图1中，工作机器人1位于X轨道2与Y轨道3的交叉位置处，工作机器人1分三层结构，从壁面往外分别为X轨道层、Y轨道层与工作层。 
在图2所示绞绳6连接于工作机器人1与轨道的末端的马达5上，总共有8条绞绳，每个轨道上有四条绞绳，绞绳与工作机器人1的连接点固定。 
在图3中，位于工作机器人1的底部设置了一个吸盘4，用于固定工作机器人。 
在图4中，Y轨道滑轮8通过Y轨道固定轴与工作机器人固定在一起，运动时可在Y轨道3上滑动，减少Y轨道与工作机器人之间的摩擦力。 
在图5中，X轨道滑轮7通过X轨道固定轴9与工作机器人的固定在一起，运动时可在X轨道2上滑动，减少X轨道与工作机器人之间的摩擦力。 
进一步的，X轨道、Y轨道设置为两侧内凹形或单侧内凹形。 
需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种爬壁机器人的轨道式运动结构，包括工作机器人与设置在壁面上的移动轨道，其特征在于：所述移动轨道由位于下层的水平X轨道与位于上层的竖直Y轨道组成。
2.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人的轨道式运动结构，其特征在于：所述工作机器人包括X轨道层、Y轨道层与工作层，在工作机器人与X轨道的接触面处设置有固定在工作机器人上并与壁面平行的滑轮，在工作机器人与Y轨道的接触面处设置有固定在工作机器人上并与壁面垂直的滑轮。
3.根据权利要求1或2所述的一种爬壁机器人的轨道式运动结构，其特征在于：在X轨道与Y轨道上均设置有分别将其拉动的绞绳，在X轨道与Y轨道的末端均设置有动力马达。
4.根据权利要求3所述的一种爬壁机器人的轨道式运动结构，其特征在于：在工作机器人、X轨道与Y轨道的对应位置处均设置有吸盘。
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