CN211685390U - 一种单气缸驱动可转向式爬壁机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机器人领域，具体地说是一种单气缸驱动可转向式爬壁机器人，包括机体、驱动气缸、驱动架、吸附组件、转轴、中间吸盘气缸、中间吸盘和转向驱动电机，驱动气缸固设于机体上，且驱动架通过所述驱动气缸驱动移动，在所述驱动架两端均设有吸附组件，转轴与所述机体中部转动连接，且所述转轴上端设有转轴齿轮、下端与中间吸盘气缸固连，所述中间吸盘气缸的缸杆端部设有中间吸盘，转向驱动电机设于机体上，且所述转向驱动电机的输出轴上设有转向齿轮，并且所述转向齿轮与所述转轴齿轮啮合。本实用新型转向调整方便，利于控制，并且只采用一个驱动气缸就可以实现机体的移动，装置体积大大缩小，降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人领域，具体地说是一种单气缸驱动可转向式爬壁机器人。
背景技术
在工业或建筑业等领域中，经常需要进行一些外墙作业，但外墙作业不仅困难重重，而且也比较危险，因此各种爬壁机器人应运而生。现有技术中的爬壁机器人驱动原理经常采用气缸驱动方式，如授权公告号为CN203581163U的中国实用新型专利中公开了一种爬壁机器人，其在机体腹部呈十字交叉状设有横向推力气缸和纵向推力气缸分别推动对应的吸盘移动，当纵向移动时，横向吸盘吸附壁面，纵向吸盘则脱离壁面，并且纵向推力气缸驱动纵向连杆移动，进而带动机体纵向移动，又如授权公告号为CN207345966U的中国实用新型专利中也公开了一种利用气缸驱动的壁面移动机器人，其是在连板四个侧边均设有主气缸，每个主气缸可驱动一组吸盘移动，其动作原理与上述爬壁机器人相似。但所述两种爬壁机器人均无法实现自身转动，为了满足使用要求，只能通过设置多个驱动气缸实现横向和纵向移动，不仅增大了装置体积，提高装置的生产成本，而且也无法适用于某些特殊墙面，比如一些设有异形装饰的建筑墙面等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种单气缸驱动可转向式爬壁机器人，转向调整方便，利于控制，并且只采用一个驱动气缸就可以实现机体的移动，装置体积大大缩小，降低生产成本。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种单气缸驱动可转向式爬壁机器人，包括机体、驱动气缸、驱动架、吸附组件、转轴、中间吸盘气缸、中间吸盘和转向驱动电机，驱动气缸固设于机体上，且驱动架通过所述驱动气缸驱动移动，在所述驱动架两端均设有吸附组件，转轴与所述机体中部转动连接，且所述转轴上端设有转轴齿轮、下端与中间吸盘气缸固连，所述中间吸盘气缸的缸杆端部设有中间吸盘，转向驱动电机设于机体上，且所述转向驱动电机的输出轴上设有转向齿轮，并且所述转向齿轮与所述转轴齿轮啮合。
所述驱动架包括滑杆和横梁，滑杆两端分别固装于对应侧的横梁上，在所述机体上设有滑块分别与对应侧的滑杆配合，所述横梁上设有吸附组件。
所述吸附组件包括吸盘气缸和行走吸盘，所述吸盘气缸设于对应侧的横梁上，行走吸盘设于对应吸盘气缸的缸杆端部。
所述驱动气缸设于机体一侧，在所述机体中部设有供所述转轴通过的转轴通孔。
所述中间吸盘的吸附面积大于所述行走吸盘的吸附面积。
所述转向驱动电机设有编码器。
本实用新型的优点与积极效果为：
1、本实用新型转向调整方便，利于控制，并且只采用一个驱动气缸就可以实现机体的移动，装置体积大大缩小，降低生产成本。
2、本实用新型拓宽了爬壁机器人的使用范围，比如一些设有异形装饰的建筑墙面等场合。
附图说明
图1为本实用新型的立体示意图，
图2为本实用新型的驱动气缸安装示意图，
图3为本实用新型的主视图，
图4为图3中的中间吸盘气缸及中间吸盘示意图。
其中，1为机体，101为转轴通孔，102为滑块，2为行走吸盘， 201为折叠板，3为吸盘气缸，4为驱动架，401为滑杆，402为横梁， 5为驱动气缸，6为中间吸盘，7为中间吸盘气缸，8为转轴齿轮，9 为转向齿轮，10为转向驱动电机。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
如图1～4所示，本实用新型包括机体1、驱动气缸5、驱动架4、吸附组件、转轴、中间吸盘气缸7、中间吸盘6和转向驱动电机10，驱动气缸5固设于机体1上，且驱动架4通过所述驱动气缸5驱动移动，在所述驱动架4两端均设有吸附组件，如图3～4所示，转轴通过轴承支承安装于所述机体1中部，且所述转轴上端设有转轴齿轮8、下端与中间吸盘气缸7固连，所述中间吸盘气缸7下侧的缸杆端部设有中间吸盘6，转向驱动电机10设于机体1上，且所述转向驱动电机10的输出轴上设有转向齿轮9，并且所述转向齿轮9与所述转轴齿轮8啮合，本实施例中，所述驱动气缸5为无杆气缸，所述驱动架 4与所述无杆气缸上的滑块固连，所述无杆气缸为市购产品。本实用新型工作时，以向右移动为例，中间吸盘6下降吸附住墙壁，然后各个吸附组件与墙壁脱离，然后驱动气缸5滑块向右移动并驱动所述驱动架4向右移动，进而驱动各个吸附组件向右移动设定距离，移动到位后吸附组件重新吸附在墙壁上，然后中间吸盘6脱离墙壁，驱动气缸5上的滑块反向向左移动，由于驱动架4固定，此时驱动气缸5带动机体1相对向右实现步进移动，当需要转向时，中间吸盘6下降吸附墙壁，各个吸附组件均与墙壁脱离，然后转向驱动电机10启动驱动转向齿轮9转动，由于转轴、中间吸盘气缸7和中间吸盘6一体固定，所述转向齿轮9沿着转轴齿轮8圆周方向移动，而转向驱动电机 10与机体1固连，进而通过转向驱动电机10带动机体1实现转向，所述转向齿轮9和转轴齿轮8具有自锁特性，以保证转向后定位牢靠，所述转向驱动电机10设有编码器用于检测旋转角度，进而通过装置系统计算控制整个机体1的旋转角度，所述编码器为本领域公知技术。
如图2所示，所述驱动架4包括滑杆401和横梁402，滑杆401 两端分别固装于对应侧的横梁402上，在所述机体1上设有滑块102 与对应侧的滑杆401配合，从而实现驱动架4与机体1的滑动连接，所述驱动气缸5设于机体1一侧，在所述机体1中部设有转轴通孔 101供所述转轴通过，本实施例中，所述横梁402两端各设有一组吸附组件。
如图1～3所示，所述吸附组件包括吸盘气缸3和行走吸盘2，所述吸盘气缸3设于对应横梁402的端部，行走吸盘2设于对应吸盘气缸3的缸杆端部，本实施例中，所述横梁402两端各设有一个吸盘气缸3，共计四个吸盘气缸3，每个吸盘气缸3下侧缸杆端部均设有一个行走吸盘2，共计四个行走吸盘2，为了保证行走吸盘2升降协调，所述行走吸盘2两侧分别通过折叠板201与所述横梁402固连。
为了保证吸附牢靠，所述中间吸盘6的吸附面积要大于所述行走吸盘2的吸附面积，所述中间吸盘6的吸附面积可根据实际机体1重量情况设计。
所述机体1上设有真空发生器，当行走吸盘2或中间吸盘6与墙壁吸附时，吸盘内部通过所述真空发生器作用处于真空状态，此为本领域公知技术。
本实用新型的工作原理为：
本实用新型初始状态为吸附于墙壁上并处于静止状态，即各个吸附组件中的吸盘气缸3均处于缸杆向下伸出状态且各个行走吸盘2均吸附在墙壁上。
本实用新型工作时，首先中间吸盘6下降吸附住墙壁，然后各个吸附组件与墙壁脱离，然后驱动气缸5驱动所述驱动架4向一侧移动，移动到位后吸附组件重新吸附在墙壁上使驱动架4固定，然后中间吸盘6脱离墙壁，驱动气缸5上的滑块反向移动，由于此时驱动架4固定，此时驱动气缸5带动机体1相对向右实现步进移动。
本实用新型转向时，中间吸盘6下降吸附墙壁，各个吸附组件中的行走吸盘2均不再吸附墙壁，并通过吸盘气缸3驱动上升与墙壁脱离，然后转向驱动电机10启动驱动转向齿轮9转动，由于转轴、中间吸盘气缸7和中间吸盘6一体固定，所述转向齿轮9即沿着转轴齿轮8圆周方向移动，而转向驱动电机10与机体1固连，进而通过转向驱动电机10带动机体1实现转向，转向到位后的移动过程与上述相同。
本实用新型与现有技术相比，只采用一个驱动气缸5就可以实现机体1的移动，装置体积大大缩小，不仅降低生产成本，而且转向调整方便，利于控制。
Claims (6)
1.一种单气缸驱动可转向式爬壁机器人，其特征在于：包括机体(1)、驱动气缸(5)、驱动架(4)、吸附组件、转轴、中间吸盘气缸(7)、中间吸盘(6)和转向驱动电机(10)，驱动气缸(5)固设于机体(1)上，且驱动架(4)通过所述驱动气缸(5)驱动移动，在所述驱动架(4)两端均设有吸附组件，转轴与所述机体(1)中部转动连接，且所述转轴上端设有转轴齿轮(8)、下端与中间吸盘气缸(7)固连，所述中间吸盘气缸(7)的缸杆端部设有中间吸盘(6)，转向驱动电机(10)设于机体(1)上，且所述转向驱动电机(10)的输出轴上设有转向齿轮(9)，并且所述转向齿轮(9)与所述转轴齿轮(8)啮合。
2.根据权利要求1所述的单气缸驱动可转向式爬壁机器人，其特征在于：所述驱动架(4)包括滑杆(401)和横梁(402)，滑杆(401)两端分别固装于对应侧的横梁(402)上，在所述机体(1)上设有滑块(102)分别与对应侧的滑杆(401)配合，所述横梁(402)上设有吸附组件。
3.根据权利要求2所述的单气缸驱动可转向式爬壁机器人，其特征在于：所述吸附组件包括吸盘气缸(3)和行走吸盘(2)，所述吸盘气缸(3)设于对应侧的横梁(402)上，行走吸盘(2)设于对应吸盘气缸(3)的缸杆端部。
4.根据权利要求3所述的单气缸驱动可转向式爬壁机器人，其特征在于：所述中间吸盘(6)的吸附面积大于所述行走吸盘(2)的吸附面积。
5.根据权利要求1所述的单气缸驱动可转向式爬壁机器人，其特征在于：所述驱动气缸(5)设于机体(1)一侧，在所述机体(1)中部设有供所述转轴通过的转轴通孔(101)。
6.根据权利要求1所述的单气缸驱动可转向式爬壁机器人，其特征在于：所述转向驱动电机(10)设有编码器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020081447.7U CN211685390U (zh) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 一种单气缸驱动可转向式爬壁机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020081447.7U CN211685390U (zh) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 一种单气缸驱动可转向式爬壁机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211685390U true CN211685390U (zh) | 2020-10-16 |
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ID=72772045
Family Applications (1)
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| CN202020081447.7U Active CN211685390U (zh) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 一种单气缸驱动可转向式爬壁机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211685390U (zh) |
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2020
- 2020-01-15 CN CN202020081447.7U patent/CN211685390U/zh active Active
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