CN212738346U - 一种行走机械臂和高空作业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种行走机械臂，包括关节、大臂、小臂、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、吸附机构，关节的一端与躯体转动连接，第一驱动电机安装于躯体上并与关节的一端相连接；关节的另一端与大臂的一端转动连接，第二驱动电机安装于关节上并与大臂的一端相连接；大臂的另一端与小臂的一端转动连接，第三驱动电机安装于大臂上并与小臂的一端相连接；吸附机构包括涡轮风机、真空箱、吸盘，涡轮风机与真空箱相连接，真空箱与吸盘相连接；小臂的另一端与吸盘弹性转动连接。本实用新型能适用于凹凸不平墙面的作业，提高使用范围，实现多环境作业。本实用新型还公开了一种高空作业机器人，包括所述的行走机械臂。

Description

一种行走机械臂和高空作业机器人

技术领域

本实用新型涉及高空作业设备技术领域，尤其是涉及一种行走机械臂和高空作业机器人。

背景技术

现有磁吸附高空清洁机器人，依靠磁吸附材料吸附到高空壁面上，通常具有较强的吸附力，实现在高空壁面上的吸附移动，并完成清洗作业。现有清洁机器人上的清洗机构结构固定，不适用于凹凸不平墙面的清洗作业，作业环境有限。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种行走机械臂，本实用新型能适用于凹凸不平墙面的作业，提高使用范围，实现多环境作业。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种行走机械臂，包括关节、大臂、小臂、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、吸附机构，所述关节的一端与所述躯体转动连接，所述第一驱动电机安装于所述躯体上并与所述关节的一端相连接；所述关节的另一端与所述大臂的一端转动连接，所述第二驱动电机安装于所述关节上并与所述大臂的一端相连接；所述大臂的另一端与所述小臂的一端转动连接，所述第三驱动电机安装于所述大臂上并与所述小臂的一端相连接；所述吸附机构包括涡轮风机、真空箱、吸盘，所述涡轮风机与所述真空箱相连接，所述真空箱与所述吸盘相连接；所述小臂的另一端与所述吸盘弹性转动连接。

进一步地，所述吸盘上设有凸台，所述凸台上设有多个T型槽，所述小臂的另一端设有内凹槽，且位于所述内凹槽处设有多个与所述凸台位置相对且数量相同的T型头；所述凸台安装于所述内凹槽内，且所述T型头安装于所述T 型槽内，所述T型头在位于所述凸台台面和内凹槽槽底之间外套缓冲弹簧；所述内凹槽的内径尺寸大于所述凸台的外径尺寸。

本实用新型还提供了一种高空作业机器人，包括所述的行走机械臂。所述高空作业机器人还包括躯体、包括第一直线驱动件、清洗机构和供水机构，所述供水机构和真空箱安装于所述躯体上；所述躯体上连接多个所述行走机械臂。

所述躯体靠近墙面的一侧设有容纳所述清洗机构的容纳凹槽；所述第一直线驱动件安装于所述容纳凹槽内；所述清洗机构包括第一电机、主动齿轮、从动齿圈、摆动轴、异形轴、第二直线驱动件、清洗刷头、第二电机，所述第一电机与所述第一直线驱动件相连接；所述第一电机输出轴上安装所述主动齿轮，所述异形轴由方形柱体和圆柱体相连接组成，所述躯体在位于容纳凹槽槽底设有与所述方形柱体相配合的方形槽，所述方形柱体插入至所述方形槽内，所述从动齿圈安装于所述圆柱体上，所述从动齿圈与所述摆动轴的一端相连接；所述摆动轴的另一端与所述第二直线驱动件相连接；所述第二直线驱动件与所述第二电机相连接；所述第二电机与所述清洗刷头球铰接；所述清洗机构不使用时容纳于所述容纳凹槽内；所述供水机构向所述清洗刷头输送清洗水。

进一步地，所述高空作业机器人还包括安装于躯体内的折叠梯和卷扬机，所述折叠梯包括由内向外层层包裹的多层U型架，位于最内层的U型架与所述躯体相连接，所述U型架包括平板、分别垂直设于所述平板四个角的四个立柱；位于最内层U型架的四个立柱上均设有T型条槽；其余层的U型架的四个立柱上均设有T型条槽，且其余层的U型架的四个立柱均通过转接边连接有T型滑块，相邻U型架之间的T型滑块移动配合安装于T型条槽内；位于最外层U型架的两边的立柱上均与所述卷扬机的钢丝绳相连接；所述躯体下方侧面设有能打开/关闭的门。

进一步地，位于最外层U型架的两边的立柱均设有勾块，所述卷扬机的钢丝绳的端部连接有勾子，所述勾子钩住所述勾块。

本实用新型行走机械臂实现行走，行走过程中通过吸附机构有效吸附在墙面上，实现机器人的高空稳定爬行，其中小臂与吸盘弹性转动连接，以能适用于凹凸不平墙面的作业，提高使用范围，实现多环境作业。

本实用新型当需高空清洗墙面作业时，第一直线驱动件驱动清洗机构移动而移出容纳凹槽，通过第一电机旋转带动主动齿轮及从动齿圈旋转，实现摆动轴的摆动，如此实现清洗刷头的摆动；通过第二直线驱动件实现清洗机构伸缩长度的调节，如此大大提高了清洗刷头的清洗范围，清洗效率高；清洗时，第二电机带动清洗刷头旋转，以实现墙面的清洗作业。其中第二电机与清洗刷头球铰接，实现清洗刷头的旋转，以能适应凹凸不平墙面的清洗作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型行走机械臂的立体图。

图2为图2的剖切立体图。

图3为本实用新型高空作业机器人的立体图。

图4为展示本实用新型折叠梯和卷扬机处的结构示意图。

图5为本实用新型位于最内层U型架的结构示意图。

图6为图5的俯视图。

图7为图5的左视图。

图8为本实用新型多层U型架层层包裹时的结构示意图。

图9为图8的俯视图。

图10为本实用新型其余层U型架的结构示意图。

图11为图10的仰视图。

图12为图10的A-A剖视图。

图13为展示本实用新型清洗机构处的结构示意图。

图14为展示本实用新型清洗机构处的结构示意图。

上述附图标记：

1躯体，20行走机械臂，210涡轮风机，211真空箱，212吸盘，213吸风管道，201关节，202大臂，203小臂，220 T型头，221缓冲弹簧，2030内凹槽，2020凸台，2120-1 T型槽，10连接柱，30 U型架，31卷扬机，310钢丝绳，32勾条，4门，301平板，302立柱，3001 T条型槽，303 T型滑块，304 转接边，305滑轮，101容纳凹槽，50主动齿轮，51从动齿圈，52摆动轴，53 第二直线驱动件，54清洗刷头，55第一直线驱动件，56第一电机，57第二电机，58球接头，59球头，601圆柱体，602方形柱体，102方形槽。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1和2所示，本实施方式提供的一种行走机械臂，包括关节201、大臂 202、小臂203、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机，所述关节201 的一端与所述躯体1转动连接，所述第一驱动电机安装于所述躯体1上并与所述关节201的一端相连接；所述关节201的另一端与所述大臂202的一端转动连接，所述第二驱动电机安装于所述关节201上并与所述大臂202的一端相连接；所述大臂202的另一端与所述小臂203的一端转动连接，所述第三驱动电机安装于所述大臂202上并与所述小臂203的一端相连接；所述吸附机构包括涡轮风机210、真空箱211、吸盘212，所述涡轮风机210与所述真空箱相连接，所述真空箱211与所述吸盘212相连接；所述小臂203的另一端与所述吸盘212 弹性转动连接。其中真空箱211通过吸风管道213与吸盘212相连接。

本实用新型行走机械臂实现行走，行走过程中通过吸附机构有效吸附在墙面上，实现机器人的高空稳定爬行，其中小臂203与吸盘212弹性转动连接，以能适用于凹凸不平墙面的作业，提高使用范围，实现多环境作业。

本实施方式优选地，所述吸盘212上设有凸台2120，所述凸台2120上设有多个T型槽2120-1，所述小臂203的另一端设有内凹槽2030，且位于所述内凹槽2030处设有多个与所述凸台2120位置相对且数量相同的T型头220；所述凸台2120安装于所述内凹槽2030内，且所述T型头220安装于所述T型槽2120-1 内，所述T型头220在位于所述凸台2120台面和内凹槽2030槽底之间外套缓冲弹簧221；所述内凹槽2030的内径尺寸大于所述凸台2120的外径尺寸。

实施例二

如图1-14所示，本实施方式提供的一种高空作业机器人，包括实施例一所述的行走机械臂；还包括躯体1、第一直线驱动件55、清洗机构和供水机构，所述供水机构和真空箱211安装于所述躯体1上；所述躯体上连接有多个所述行走机械臂。

所述躯体1靠近墙面的一侧设有容纳所述清洗机构的容纳凹槽101；所述第一直线驱动件55安装于所述容纳凹槽101内；所述清洗机构包括第一电机56、主动齿轮50、从动齿圈51、摆动轴52、异形轴、第二直线驱动件53、清洗刷头54、第二电机57，所述第一电机56与所述第一直线驱动件55相连接；所述第一电机56输出轴上安装所述主动齿轮50，所述异形轴由方形柱体602和圆柱体601相连接组成，所述躯体1在位于容纳凹槽101槽底设有与所述方形柱体 602相配合的方形槽102，所述方形柱体602插入至所述方形槽102内，所述从动齿圈51安装于所述圆柱体601上，所述从动齿圈51与所述摆动轴52的一端相连接；所述摆动轴52的另一端与所述第二直线驱动件53相连接；所述第二直线驱动件53与所述第二电机57相连接；所述第二电机57与所述清洗刷头54 球铰接；所述清洗机构不使用时容纳于所述容纳凹槽101内；所述供水机构向所述清洗刷头54输送清洗水。

本实施方式当需高空清洗墙面作业时，第一直线驱动件55驱动清洗机构移动而移出容纳凹槽101，通过第一电机56旋转带动主动齿轮50及从动齿圈51 旋转，实现摆动轴52的摆动，如此实现清洗刷头54的摆动；通过第二直线驱动件53实现清洗机构伸缩长度的调节，如此大大提高了清洗刷头54的清洗范围，清洗效率高；清洗时，第二电机57带动清洗刷头54旋转，以实现墙面的清洗作业。其中第二电机57与清洗刷头球铰接，实现清洗刷头54的旋转，以能适应凹凸不平墙面的清洗作业。其中清洗时，供水机构不断向清洗刷头54供清洗水。

本实施方式异形轴的设计，不仅实现了从动齿圈51相对于躯体1的移动，还保证从动齿圈51相对于躯体1的旋转运动，即当第一直线驱动件55驱动清洗机构移动而移出容纳凹槽101，方形柱体602相对于方形槽102内移动，当第一电机56旋转带动主动齿轮50及从动齿圈51旋转时，从动齿圈51相对于圆柱体601旋转。

本实施方式第一直线驱动件55和第二直线驱动件53采用油缸、气缸、电动推杆等现有的直线驱动设备。

本实施方式供水机构包括水箱、与水箱相连接的水泵、与水泵相连接的喷头，本实施方式供水机构为现有常规技术，故不做过多赘述。

本实施方式第二电机57输出轴连接球接头58，球接头58上设有球形槽，清洗刷头54上连接球头59，球头59安装于球形槽内。

本实施方式躯体1上设有多个清洗机构，大大提高作业效率。

本实施方式进一步优选地，所述高空作业机器人还包括安装于躯体1内的折叠梯和卷扬机31，所述折叠梯包括由内向外层层包裹的多层U型架30，位于最内层的U型架30与所述躯体1相连接，具体地，最内层的U型架30与躯体1 内的连接柱10相连接；所述U型架30包括平板301、分别垂直设于所述平板 301四个角的四个立柱302；位于最内层U型架30的四个立柱302上均设有T 型条槽3001；其余层的U型架30的四个立柱302上均设有T型条槽3001，且其余层的U型架30的四个立柱302均通过转接边304连接有T型滑块303，相邻U型架30之间的T型滑块303移动配合安装于T型条槽3001内；位于最外层U型架30的两边的立柱302上均与所述卷扬机31的钢丝绳310相连接；所述躯体1下方侧面设有能打开/关闭的门4。

本实施方式折叠梯不使用时收纳于躯体1内；折叠梯使用时，躯体1下方的门4打开，卷扬机31放钢丝绳310，使得多层U型架30之间相互展开，T型滑块303相对于T型条槽3001移动，使得折叠梯向下伸长，通过折叠梯可以实现高空救援等作业；当折叠梯折叠收纳时，卷扬机31收钢丝绳310，多层U型架30之间相互收纳，且T型滑块303相对于T型条槽3001移动，折叠梯折叠完成后，多层U型架30呈由内向外的层层包裹结构，占用空间小，使用相当方便，折叠梯折叠收纳于躯体1内后，门4关闭。本实施方式门4采用两开门，且呈向外旋转打开的结构形式，门为现有常规技术，故不做过多赘述。

本实施方式T型滑块303上设有滑轮，以提高T型滑块303相对于T型条槽3001的移动灵活性。

本实施方式优选地，位于最外层U型架30的两边的立柱302均设有勾块32，所述卷扬机31的钢丝绳310的端部连接有勾子，所述勾子钩住所述勾块32。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种行走机械臂，其特征在于，包括关节、大臂、小臂、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、吸附机构，所述关节的一端与躯体转动连接，所述第一驱动电机安装于躯体上并与所述关节的一端相连接；所述关节的另一端与所述大臂的一端转动连接，所述第二驱动电机安装于所述关节上并与所述大臂的一端相连接；所述大臂的另一端与所述小臂的一端转动连接，所述第三驱动电机安装于所述大臂上并与所述小臂的一端相连接；所述吸附机构包括涡轮风机、真空箱、吸盘，所述涡轮风机与所述真空箱相连接，所述真空箱与所述吸盘相连接；所述小臂的另一端与所述吸盘弹性转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种行走机械臂，其特征在于，所述吸盘上设有凸台，所述凸台上设有多个T型槽，所述小臂的另一端设有内凹槽，且位于所述内凹槽处设有多个与所述凸台位置相对且数量相同的T型头；所述凸台安装于所述内凹槽内，且所述T型头安装于所述T型槽内，所述T型头在位于所述凸台台面和内凹槽槽底之间外套缓冲弹簧；所述内凹槽的内径尺寸大于所述凸台的外径尺寸。

3.一种高空作业机器人，其特征在于，包括权利要求1或2所述的行走机械臂。

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