CN212709723U - 一种吸盘及爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸盘及爬壁机器人，涉及机器人技术领域。吸盘包括吸盘本体；所述吸盘本体的一侧设置有多个负压孔；所述吸盘本体内设置有多个负压支管和一负压总管，多个所述负压支管与多个所述负压孔一一对应连通；多个所述负压支管的另一端均与所述负压总管连通；所述负压总管内设置有负压检测件，用于检测所述负压总管内的负压值。本实用新型提供的吸盘可以实现顺利越过障碍物的作用。

Description

一种吸盘及爬壁机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种吸盘及爬壁机器人。

背景技术

现有的爬壁机器人的吸盘通常都仅设置有一个负压通道，通过对负压通道抽负压使吸盘吸附在管道壁等位置上。然而，当遇到障碍物时，负压通道会出现失压的问题，从而使机器人掉落。

由于下水管道的内壁通常都都会存在凸起的障碍物，因此现有的爬壁机器人并不能适用于像下水管道等管道内情况比较复杂的管道中工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种吸盘及爬壁机器人，以实现越过障碍物的作用。

为解决上述问题，本实用新型提供了：

一种吸盘，包括吸盘本体；

所述吸盘本体的一侧设置有多个负压孔；

所述吸盘本体内设置有多个负压支管和一负压总管，多个所述负压支管的一端部与多个所述负压孔一一对应连通；多个所述负压支管的另一端部均与所述负压总管连通；

所述负压总管内设置有负压检测件，所述负压检测件用于检测所述负压总管内的负压值。

进一步的，多个所述负压孔在所述吸盘本体的一侧均匀分布。

进一步的，所述吸盘本体靠近所述负压孔的一侧设置有移动轮。

此外，本实用新型还提供了一种爬壁机器人，包括机器人主体和所述的吸盘；所述吸盘设置于所述机器人主体的上端面。

进一步的，所述机器人主体内还设置有主板，所述负压检测件与所述主板电连接；所述主板与一传输组件连接，所述传输组件用于所述主板与终端设备的连接。

进一步的，所述传输组件包括输气管和电性传输件，所述电性传输件嵌设于所述输气管内；其中，所述电性传输件与所述主板电连接，所述输气管与所述负压总管连通。

进一步的，所述机器人主体上还设置有图像采集件，用于对周围环境进行图像采集。

进一步的，所述机器人主体上还设置有保护支架，所述保护支架靠近所述图像采集件设置。

进一步的，所述保护支架对应所述图像采集件的下方设置有避让位。

进一步的，所述机器人主体的侧壁和下端面上还设置有用于缓冲的缓冲组件。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出一种吸盘，包括多个负压孔和多个负压支管，多个负压孔和多个负压支管一一对应连通，形成多个负压通道；多个负压支管与一负压总管连通，负压总管内设置有负压检测件。

使用中，可将负压总管外接一抽负压装置，负压检测件外接一控制器，并将抽负压装置连接于同一控制器上。当遇到障碍物时，吸盘上有一部分负压孔会发生失压，从而使负压总管的负压值变化，负压检测件可将负压总管内的负压值变化信息传递给控制器，控制器可控制抽负压装置调整工作频率，以使负压总管中的负压值恢复至所需的负压值，从而保证未失压的负压孔可以保持在所需的负压值，从而达到稳定吸附的效果。由此，本实用新型提供的吸盘可以提供多个负压通道，当一部分出现失压时，可以通过另一部负压通道保持吸附力，从而实现越障的效果，避免整个吸盘失压掉落。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1示出了本实用新型中一种吸盘的结构示意图；

图2示出了本实用新型中一种吸盘的内部结构示意图；

图3示出了本实用新型中一种爬壁机器人的俯视结构示意图；

图4示出了本实用新型中一种爬壁机器人的立体结构示意图；

图5示出了本实用新型中一种传输组件的结构示意图；

图6示出了本实用新型中一种爬壁机器人的底部结构示意图。

主要元件符号说明：

10-吸盘；11-吸盘本体；12-吸附面；12a-负压孔；13-连接部；14-负压支管；15-负压总管；16-负压检测件；17-移动轮；

20-机器人主体；21-图像采集件；22-保护支架；22a-避让位；23-传输组件；23a-输气管；23b-电性传输件；24-缓冲组件；24a-第一缓冲件；24b-第二缓冲件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

本实施例中提供了一种吸盘10，可用于爬壁机器人上，用于提供吸附力，以将爬壁机器人吸附在管道壁、墙壁等地方。

如图1和图2所示，吸盘10包括吸盘本体11，吸盘本体11的一侧设置有多个负压孔12a。吸盘本体11的内部设置有多个负压支管14；多个负压支管14与多个负压孔12a一一对应连通，从而形成多个负压通道。

如图2所示，吸盘本体11内还设置有一负压总管15，负压总管15设置于吸盘本体11远离负压孔12a的一侧。多个负压支管14均与负压总管15连通。

使用中，可将负压总管15的一端连接抽负压装置，对负压总管15内抽负压，进而使多个负压支管14内形成相同的负压环境。

实施例中，负压总管15内还设置有负压检测件16，可用于检测负压总管15内的负压值。

使用中，将负压总管15连接抽负压装置，将负压检测件16和抽负压装置一同连接至控制器。从而，工作中，负压检测件16可将检测到的负压总管15中的负压值发送给控制器，再由控制器调整抽负压装置的工作频率，以使负压总管15内的负压值一直维持在所需的负压值，使吸盘10可以稳定吸附在墙壁、管道壁等地方。

当遇到障碍物时，吸盘10中会有一部分负压孔12a出现失压的情况，此时，负压总管15内的负压值也会随之变化。负压检测件16会将检测到的负压值变化情况反馈给控制器，控制器再控制抽负压装置调整工作频率，以使负压总管15内恢复至所需的负压值，使吸盘10上的负压孔12a可以保持在所需的负压值，进而提供稳定的吸附力。

由此，本实用新型提供的吸盘10，使用中，当遇到障碍物时，也可使负压孔12a保持在所需的负压值，以提供稳定的吸附力，从而避免跌落。即，本实用新型提供的吸盘10可以实现越过障碍物的功能，从而使爬壁机器人在下水管道等情况较为复杂的环境中也可顺利工作。

实施例二

如图1和图2所示，在实施例一的基础上，进一步的，吸盘本体11呈现倒置四棱锥形，以减小吸盘10的体积；四棱锥的底面一侧设置为吸盘本体11的吸附面12。多个负压孔12a均设置于吸附面12上，从而在该吸附面12一侧产生负压，使吸附面12吸附于管道壁、墙壁等地方，进而实现吸盘10的吸附效果。

其中，多个负压孔12a在吸附面12上均匀分布，从而在正常移动过程中，可以使吸盘10的各个部位所提供的吸附力均匀分布，利于吸盘10的稳定工作。

本实施例中，多个负压孔12a在吸附面12上呈阵列分布，具体呈多排和多列的正交分布。

在另外一些实施例中，吸盘本体11呈现倒置的圆锥状，相应的，多个负压孔12a呈现辐射环状排布。

当然，在另外一些实施例中，吸盘本体11还可呈现倒置的五棱锥、倒置的六棱锥等形状。多个负压孔12a在吸附面12上均匀分布即可。

实施例中，负压支管14可选用负压软管，负压软管的一端与负压孔12a连通，另一端连通至负压总管15。

在另外一些实施例中，负压支管14也可选用硬管、同吸盘本体11一体注塑形成均可。

实施例中，吸盘本体11远离吸附面12的一侧设置有连接部13，以便于将吸盘10固定安装于其它结构上。负压总管15可以设置于连接部13内，负压总管15一端与多个负压支管14连通；另一端与外界连通，用于连接抽负压装置。

负压检测件16可选用负压传感器、正负压传感器等检测负压值的检测件中的一种或多种的组合。

如图1所示，吸附面12一侧还转动安装有移动轮17。其中，移动轮17可通过转轴(图中未示出)转动安装于吸盘本体11上；相应的，吸盘本体11内设置有驱使移动轮17转动的电机。使用中，电机可通过导线外接电源，以实现供电。

移动轮17的一侧凸出于吸附面12设置，即移动轮17的一部分外露于吸盘本体11的外部，从而便于接触墙壁、管道壁等结构。使用中，通过移动轮17，可实现吸盘10的移动。

使用中，负压总管15连接至抽负压装置，抽负压装置、驱动移动轮17的电机以及负压检测件16都连接至控制器，从而由控制器控制吸盘10中各部件的工作。控制器可以控制电机工作，以驱使移动轮17转动，实现吸盘10的移动。抽负压装置将负压总管15抽负压，进而使负压孔12a处产生负压，使吸盘10吸附在相应的管道壁或墙壁上。

当遇到障碍物时，负压检测件16将负压总管15内的负压变化情况反馈给控制器，由控制器调整抽负压装置的工作频率，以使负压总管15内的负压情况维持在所需的负压值，进而使未失压的负压孔12a可以保持在所需的负压值，以提供稳定的吸附力，实现顺利越过障碍物。

实施例三

实施例中还提供了一种爬壁机器人，可用于对管道等场合的信息采集等操作。

在另外一些实施例中，当然也可将爬壁机器人应用于水箱、集装箱等环境中的信息采集。

如图3和图4所示，实施例中爬壁机器人包括机器人主体20和上述的吸盘10，吸盘10固定安装于机器人主体20的一侧。具体的，机器人主体20上端面中部设置有一连接孔(图中未示出)，吸盘10通过连接部13固定安装于连接孔位置处。

其中，机器人主体20内设置有主板(图中未示出)，吸盘10上的电机、负压检测件16均可与机器人主体20内的主板电连接。

如图4和图5所示，机器人主体20上还设置有传输组件23，其中传输组件23包括输气管23a和电性传输件23b，电性传输件23b嵌设于输气管23a内，且电性传输件23b与输气管23a内壁之间留有间隙，以供气体通过。从而使电性传输件23b和输气管23a形成一整体，避免在工作过程中多根管线之间发生缠绕等问题。

其中，电性传输件23b可由多根导线组成，以实现电能及数据信息的传递。机器人主体20内的主板与电性传输件23b电连接。使用中，可将电性传输件23b的另一端外接PC等终端设备，可将爬壁机器人下放至管道内，用户可在地面上通过终端设备对爬壁机器人进行远程控制，同时也可通过终端设备对爬壁机器人实现供电。

输气管23a一端与吸盘10的负压总管15连通，另一端可用于连接抽负压装置。工作中，抽负压装置可放置于地面上，从而减轻爬壁机器人的负担，使爬壁机器人在吸盘10的作用下更易于吸附在管道壁上。

实施例中，电性传输件23b的外层还可设置有密封防水层和耐腐蚀层。当爬壁机器人工作于下水管道中时，因通过负压孔12a进入输气管23a中的气体会存在水分等其它污染气体。因此，密封防水层和耐腐蚀层的设置，可以很好的保护电性传输件23b不会进水或腐蚀，从而确保爬壁机器人的正常工作，延长电性传输件23b的使用寿命。

实施例中，机器人主体20的前后两端均设置有图像采集件21，可用于对周围环境的图像采集。图像采集件21可以选用摄像头、摄像机、扫描仪等组件中的一种或多种的组合。图像采集件21与主板电连接，从而可通过电性传输件23b将采集的图像发向终端设备，以供用户查看。

例如，当爬壁机器人在下水管道中工作时，图像采集件21可将下水管道内的情况发送至终端，从而，用户可根据查看到的下水管道内的环境情况再控制其它机器人进行相关作业，例如控制清淤机器人进行清淤作业等。

实施例中，机器人主体20上还设置有两个保护支架22，两个保护支架22分别对应两图像采集件21设置，即保护支架22与图像采集件21一一对应设置。保护支架22用于对图像采集件21进行保护，以避免图像采集件21撞击到管道壁、墙壁等地方而损坏。

如图4所示，保护支架22呈U形状，设置于图像采集件21的下方。具体的，保护支架22可由一根金属管弯折而成，使保护支架22对应图像采集件21的下方设置有较大的避让位22a，从而避免保护支架22的设置影响到图像采集件21的视角。

在水平方向上，保护支架22凸出于图像采集件21的端部设置；从而在发生碰撞时，保护支架22可以挡在图像采集件21的前方与撞击物发生碰撞，进而避免图像采集件21发生碰撞而损坏。

如图4和图6所示，机器人主体20的外壁上还设置有缓冲组件24。

具体的，缓冲组件24包括第一缓冲件24a和第二缓冲件24b；其中，第一缓冲件24a设置于机器人主体20的左右两个侧壁；第二缓冲件24b设置于机器人主体20下端面上。第一缓冲件24a和第二缓冲件24b均可选用硅胶垫、橡胶垫、弹簧、弹片、弹性气囊等具有弹性缓冲效果的组件中的一种或多种的组合。

从而，在发生突发事件，爬壁机器人发生跌落时，缓冲组件24可提供缓冲作用，减轻对机器人的损坏。

使用中，可通过传输组件23外接终端设备和抽负压装置，具体的，电性传输件23b电连接终端设备，输气管23a连通抽负压装置，同时将抽负压装置也电连接至终端设备；用户可通过远程控制对爬壁机器人进行运作控制。将爬壁机器人放置于下水管道等地方，通过抽负压装置，使吸盘10吸附在管道壁上，在通过使吸盘10中的电机驱动移动轮17转动，实现吸盘10的移动，即爬壁机器人的移动。同时，用户可通过终端设备控制图像采集件21进行图像采集作业。

当遇到障碍物，吸盘10中的一部分负压孔12a会出现失压，负压检测件16可将负压总管15中的负压变化情况反馈给终端设备，再由终端设备调整抽负压装置的工作，调整负压总管15内的负压值，以使其恢复至所需的负压值，进而使负压孔12a处恢复至所需的负压值，以实现稳定的吸附效果，使爬壁机器人顺利越过障碍物。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种吸盘，其特征在于，包括吸盘本体；

所述吸盘本体的一侧设置有多个负压孔；

所述吸盘本体内设置有多个负压支管和一负压总管，多个所述负压支管的一端部与多个所述负压孔一一对应连通；多个所述负压支管的另一端部均与所述负压总管连通；

所述负压总管内设置有负压检测件，所述负压检测件用于检测所述负压总管内的负压值。

2.根据权利要求1所述的吸盘，其特征在于，多个所述负压孔在所述吸盘本体的一侧均匀分布。

3.根据权利要求1所述的吸盘，其特征在于，所述吸盘本体靠近所述负压孔的一侧设置有移动轮。

4.一种爬壁机器人，其特征在于，包括机器人主体和如权利要求1至3任一项所述的吸盘；所述吸盘设置于所述机器人主体的上端面。

5.根据权利要求4所述的爬壁机器人，其特征在于，所述机器人主体内还设置有主板，所述负压检测件与所述主板电连接；所述主板与一传输组件连接，所述传输组件用于所述主板与终端设备的连接。

6.根据权利要求5所述的爬壁机器人，其特征在于，所述传输组件包括输气管和电性传输件，所述电性传输件嵌设于所述输气管内；其中，所述电性传输件与所述主板电连接，所述输气管与所述负压总管连通。

7.根据权利要求4至6任一项所述的爬壁机器人，其特征在于，所述机器人主体上还设置有图像采集件，用于对周围环境进行图像采集。

8.根据权利要求7所述的爬壁机器人，其特征在于，所述机器人主体上还设置有保护支架，所述保护支架靠近所述图像采集件设置。

9.根据权利要求8所述的爬壁机器人，其特征在于，所述保护支架对应所述图像采集件的下方设置有避让位。

10.根据权利要求4所述的爬壁机器人，其特征在于，所述机器人主体的侧壁和下端面上还设置有用于缓冲的缓冲组件。

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