CN205952111U - 一种爬壁机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种爬壁机器人。一种爬壁机器人，包括机器人本体、与机器人本体铰接的连接杆、电气控制单元以及至少两个足部；其中，足部均包括足部本体以及置于足部本体的：用于驱动足部相对于放置平面垂直运动的垂直运动机构、用于驱动足部相对于放置的平面水平转动的水平转动机构、吸附机构以及驱动轮；电气控制单元的控制信号输出端分别连接各足部的垂直运动机构、水平转动机构、吸附机构以及驱动轮的控制端；垂直运动机构和水平转动机构分别通过连接杆与机器人本体连接。本实用新型的爬壁机器人可以实现在水平及倾斜平面进行摆足行走、拐角以及跨越障碍和沟槽。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人，尤其涉及一种爬壁机器人。
背景技术
爬壁机器人是移动机器人领域的一个重要分支,可在倾斜的壁面上灵活移动,代替人工在极限条件下完成多种作业任务,是当前机器人领域研究的热点之一。
如今现有的爬壁机器人,采用吸附机构和驱动轮配合的方式进行爬壁，通过吸附机构的吸附来克服自身重力，吸附在壁面上，再通过驱动轮驱动运动，从而实现在倾斜壁面移动。
但现有的爬壁机器人存在的缺点是：适应性差，不能自动拐角，不能自动跨越障碍及沟槽。
实用新型内容
针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种爬壁机器人，以实现在水平及倾斜平面进行摆足行走、拐角以及跨越障碍和沟槽。
为达此目的，本实用新型提供了一种爬壁机器人，包括机器人本体、与所述机器人本体铰接的连接杆、电气控制单元以及至少两个足部；其中，所述足部均包括足部本体以及置于足部本体的：用于驱动所述足部相对于放置平面垂直运动的垂直运动机构、用于驱动所述足部相对于放置的平面水平转动的水平转动机构、吸附机构以及驱动轮；所述电气控制单元的控制信号输出端分别连接各足部的所述垂直运动机构、所述水平转动机构、所述吸附机构以及所述驱动 轮的控制端；所述垂直运动机构和所述水平转动机构分别通过所述连接杆与所述机器人本体连接。
优选的，所述吸附机构包括至少一个置于所述足部本体底部的吸盘以及连接各吸盘的用于将所述吸盘抽真空的真空泵，所述真空泵的控制端连接所述电气控制单元。
优选的，所述吸盘的个数为四个，所述四个吸盘排成正四边形。
优选的，还包括电源，所述电源连接所述电气控制单元的供电端。
优选的，还包括置于所述机器人本体的侦查机构，所述侦查机构的数据输出端连接所述电气控制单元的输入端。
优选的，还包括置于所述机器人本体的无线通信单元，所述无线通信单元连接所述电气控制单元。
优选的，各足部中的所述驱动轮的个数为两个，所述驱动轮置于所述足部本体底部，各足部还包括设置于所述足部本体底部的两个从动轮。
优选的，所述吸盘的面积与大气压乘积大于等于两倍所述爬壁机器人的自身重力。
优选的，所述足部本体包括足部壳体和连接所述足部壳体的框架，在所述框架四周设置有所述驱动轮，在所述框架底部设置有所述吸盘。
本实用新型采用上述技术方案，与现有的技术方案相比，具有以下有益的效果：
本实用新型通过至少双足部内的水平转动机构驱动带动连接杆左右转动，通过驱动轮带动足部左右转动，垂直运动机构带动足部相对于放置面垂直运动，吸附机构将爬壁机器人吸附在放置平面上，且水平转动机构、垂直运动机构以 及吸附机构均通过电气控制单元来控制，实现了在水平及倾斜的玻璃、大理石、水泥及金属表面进行驱动行走及摆动行走，能拐角，跨越障碍及沟槽，也能在空间狭小的地方，进行摆动行走。
附图说明
图1是本实用新型的一种爬壁机器人的结构示意图。
图2是本实用新型的一种爬壁机器人的剖面图。
图3是本实用新型的一种爬壁机器人的仰视图。
图4是本实用新型的一种爬壁机器人的俯视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如附图1所示，本实用新型提供了一种爬壁机器人，包括机器人本体10、与机器人本体10铰接的连接杆20、电气控制单元30以及至少两个足部40，附图1中包括两个足部40。足部40均包括足部本体以及置于足部本体的：垂直运动机构42、水平转动机构43、吸附机构44以及驱动轮45。其中，机器人本体10和各连接杆20的一端铰接，各连接杆20的另一端分别与连接各足部的垂直运动机构42和水平转动机构43，垂直运动机构42可驱动足部40相对于放置平面垂直运动、水平转动机构43可驱动足部40相对于放置的平面水平转动。两驱动轮产生的驱动力大于爬壁机器人自身重力及吸盘产生的阻力，实现平面行走。电气控制单元30的控制信号输出端分别连接各足部的垂直运动机构42、水平转动机构43、吸附机构44以及驱动轮45的控制端。
垂直运动机构42中可包括电机，通过接收到电气控制单元30的控制信号输出端驱动足部40相对于放置平面垂直运动，水平转动机构43中可包括电机，通过接收到电气控制单元30的控制信号输出端驱动足部40相对于放置的平面水平转动。
本实用新型的原理是：通过垂直运动机构42上下转动足部40，实现每个足部40抬起，结合转动中间连接杆20，可实现爬壁机器人在水平或倾斜平面的拐角及摆动行走。每个足部40都有吸附机构44及驱动轮45，靠连接杆20连接在机器人本体10上。竖直平面行走时，靠吸附机构44吸住竖直平面，靠驱动轮45驱动行走，遇到拐角时，通过接收到电气控制单元30的控制信号输出端输出控制信号，使水平转动机构43转动一个足部40及连接该足部40的连接杆20，一个足部40吸住，一个足部40抬起，与另一面贴合，完全吸住后，通过接收到电气控制单元30的控制信号输出端输出控制信号，使水平转动机构43转动另一足部40及连接该足部40的连接杆20，实现自动拐角；遇到障碍及沟槽时，通过水平转动机构43转动前面的足部40，驱动后面足部40，跨越障碍及沟槽。在空间狭小的地方，靠垂直运动机构42及左右摆动连接两足部40的连接杆20，进行行走。
如附图2所示，吸附机构44包括至少一个置于足部本体底部的吸盘441以及连接各吸盘44的用于将吸盘441抽真空的真空泵442，真空泵442的控制端连接电气控制单元30。为了更好的保证机器人的安全性，优选的，吸盘441的面积与大气压乘积大于等于两倍爬壁机器人的自身重力。
如附图3-4所示，优选的，吸盘441的个数为四个，四个吸盘441排成正四边形。形成的吸力满足爬壁机器人各种姿态要求。
如附图4所示，优选的，还包括电源50，电源50连接电气控制单元30的供 电端。其中，电池可以设置在机器人本体10上。
如附图3-4所示，优选的，还包括置于机器人本体10的侦查机构60，侦查机构60的数据输出端连接电气控制单元30的输入端。还包括置于机器人本体10的无线通信单元70，无线通信单元70连接电气控制单元30。例如：侦查机构60为摄像头、摄像头的输出端连接控制单元30的输入端。通过无线通信单元70将摄像头解锁到的图片发送给外部遥控终端，通过无线通信单元70接收外部遥控终端的遥控信号，电气控制单元30根据遥控信号操控吸附机构44、水平转动机构43和垂直运动机构42。
优选的，各足部40中的驱动轮45的个数为两个，驱动轮置于足部本体底部，各足部40还包括设置于足部本体底部的两个从动轮46。
如附图2所示，优选的，足部本体包括足部壳体411和连接足部壳体的框架412，在框架412四周设置有驱动轮45，在框架412底部设置有吸盘441。其中，真空泵442可设置在足部壳体411内。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种爬壁机器人，其特征在于，包括机器人本体、与所述机器人本体铰接的连接杆、电气控制单元以及至少两个足部；其中，所述足部均包括足部本体以及置于足部本体的：用于驱动所述足部相对于放置平面垂直运动的垂直运动机构、用于驱动所述足部相对于放置的平面水平转动的水平转动机构、吸附机构以及驱动轮；所述电气控制单元的控制信号输出端分别连接各足部的所述垂直运动机构、所述水平转动机构、所述吸附机构以及所述驱动轮的控制端；所述垂直运动机构和所述水平转动机构分别通过所述连接杆与所述机器人本体连接。
2.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述吸附机构包括至少一个置于所述足部本体底部的吸盘以及连接各吸盘的用于将所述吸盘抽真空的真空泵，所述真空泵的控制端连接所述电气控制单元。
3.如权利要求2所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述吸盘的个数为四个，所述四个吸盘排成正四边形。
4.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，还包括电源，所述电源连接所述电气控制单元的供电端。
5.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，还包括置于所述机器人本体的侦查机构，所述侦查机构的数据输出端连接所述电气控制单元的输入端。
6.如权利要求1或5所述的一种爬壁机器人，其特征在于，还包括置于所述机器人本体的无线控制单元，所述无线控制单元连接所述电气控制单元。
7.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，各足部中的所述驱动轮的个数为两个，所述驱动轮置于所述足部本体底部，各足部还包括设置于所述足部本体底部的两个从动轮。
8.如权利要求3所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述吸盘的面积与大气压乘积大于等于两倍所述爬壁机器人的自身重力。
9.如权利要求2所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述足部本体包括足部壳体和连接所述足部壳体的框架，在所述框架四周设置有所述驱动轮，在所述框架底部设置有所述吸盘。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106993976A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-08-01 | 盛富春 | 一种双面双向行走的高楼清洗机器人 |
| CN109436118A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-08 | 同济大学 | 壁面粗糙度自适应的仿生爬壁机器人刚柔软结合湿吸足 |
| CN110758586A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-07 | 施越 | 一种翻转式墙壁爬行装置 |
| CN115402440A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-11-29 | 江苏镌极特种设备有限公司 | 越障式爬管机器人及其控制方法 |
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