CN215707055U - 爬行机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下作业装备领域，具体是指一种爬行机器人，包括机体，机体的机架两侧分别设有爬行机构，爬行机构包括支撑架、第一爬行组件、第二爬行组件、水管和水泵，机体的机架两侧分别设有支撑架，支撑架上设有第一爬行组件和第二爬行组件，第一爬行组件包括第一滑座、第一爬行驱动推杆和第一支腿组件，第二爬行组件包括第二滑座、第二爬行驱动推杆和第二支腿组件，支撑架上至少设有一个第一滑座和一个第二滑座，第一支腿组件和第二支腿组件分别包括动力推杆和吸盘，吸盘上设有抽水口，抽水口经水管与水泵连接，吸盘上设有吸盘贴紧机构，本实用新型不同支腿各自调节、吸附牢靠、抓持稳定、移动平稳、机体安全性高、工作效率高。

Description

爬行机器人

技术领域

本实用新型涉及水下作业装备领域，具体是指一种爬行机器人。

背景技术

目前，国内外已经有相当数量的爬壁机器人投入现场作业，但是现有的爬壁机器人体积大、重量重、灵活性差，控制复杂，中国专利CN211969711U公告了一种吸附式水下机器人，其特征在于，包括机体和活动安装在机体上的多个支腿，所述机体中安装有爬行驱动机构和水泵，所述爬行驱动机构分别与多个支腿传动连接；所述支腿的底部设有吸盘，所述吸盘上开设有抽水口，所述抽水口与水泵之间连接有抽水管路；所述机体上还设有顶部排水口，所述顶部排水口与所述水泵之间连接有顶部排水管路，所述顶部排水口与支腿分别位于所述机体的相背侧上，所述机体上还设有相背于爬行方向的尾部排水口，所述尾部排水口与所述水泵之间连接有尾部排水管路，所述尾部排水管路上串接有尾部水阀，所述机体上还设有至少三个平衡推水器，所述至少三个平衡推水器周向布置在机体的靠近边缘位置，所述平衡推水器的推水方向上下延伸，所述支腿包括支腿本体和支臂，所述支臂与所述爬行驱动机构摆动连接，所述支腿本体升降装配在所述支臂的末端，所述支腿在所述机体的两侧均设有三个，位于同侧的三个支腿分别为前支腿、中间支腿和后支腿，所述机体上设有与所述支臂铰接的摆动支点，且位于一侧的前支腿、后支腿与另一侧的中间支腿构成一组爬行组件；所述各组爬行组件中的三个支腿的支臂分别与同一驱动杆铰接，所述爬行驱动机构与驱动杆传动连接，以带动所述驱动杆前后移动，所述支腿本体和支臂由空心管体制成，所述抽水管路包括分接于各个所述支腿的抽水口的抽水支路，所述抽水支路为设于支腿本体和支臂内部的波纹管；所述支臂的末端设有内滑套，所述内滑套与所述支腿本体滑动配合，所述支腿本体的上部管壁开设有用于容纳支臂升降运动的滑槽，所述内滑套与支腿本体之间连接有滑动驱动器，所述抽水管路包括分接于各个所述支腿的抽水口的抽水支路，所述抽水支路分别串接有支路阀门，所述机体上还转动安装有调向推水器，所述调向推水器的推水方向处于水平面内，所述调向推水器的转动轴线沿竖直方向延伸，所述吸附式水下机器人还包括控制器，所述控制器分别与所述爬行驱动机构、水泵以及支路阀门控制连接，所述控制器用于控制两组爬行组件交替行进，并控制对应组的支腿交替启闭支路阀门，上述专利的实质不足是：一是上述专利通过在支臂的末端设有内滑套，内滑套与支腿本体滑动配合，支腿本体的上部管壁开设有用于容纳支臂升降运动的滑槽，内滑套与支腿本体之间连接有滑动驱动器，结合上述专利的附图，通过控制滑动驱动器使得支腿产生向下放腿动作或向上抬腿动作，因为内滑套设置在支臂内，滑槽设置在支腿本体内，这就导致支腿上下的幅度不会很大，同时每个支腿向上抬起或向下放下的距离都差不多，当水下作业面凹凸不平，上述专利中的支腿抬起放下距离差不多，可能就无法使得每一个支腿都抓牢作业面，甚至有的支腿可能悬空，这就导致机器人本身机身不稳，进而使得机器人无法作业，机器人本身安全堪忧，作业效率因而降低；二是上述专利中位于一侧的前支腿、后支腿与另一侧的中间支腿构成一组爬行组件，这就导致上述专利在移动时通过倾斜着一前一后挪动来实现爬行的，对于待维修的坝体立面或直立面的水下墙体等作业面来说，机体容易晃动，机身容易不稳，可能会掉落，大大降低机器人作业效率，同时机器人万一掉落，也增加了机器人的使用成本；三是支腿的底部设有吸盘，吸盘被抽空水分挤压到作业面时，吸盘与作业面接触不稳定，导致机器人与作业面抓持不稳，机器人容易掉落。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术不足，提供一种结构合理、不同支腿各自调节、吸附牢靠、抓持稳定、移动平稳、机体安全性高、工作效率高的爬行机器人。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种爬行机器人，包括机体，其特征在于：所述机体的机架两侧分别设有爬行机构，所述爬行机构包括支撑架、第一爬行组件、第二爬行组件、水管和水泵，所述机体的机架两侧分别设有支撑架，所述支撑架与机架固定连接，所述支撑架上设有第一爬行组件和第二爬行组件，所述第一爬行组件包括第一滑座、第一爬行驱动推杆和第一支腿组件，所述第二爬行组件包括第二滑座、第二爬行驱动推杆和第二支腿组件，所述支撑架上至少设有一个第一滑座和一个第二滑座，所述支撑架上间隔设有第一爬行驱动推杆和第二爬行驱动推杆，所述第一爬行驱动推杆一端与机架铰接，另一端与第一滑座铰接，所述第二爬行驱动推杆一端与机架铰接，另一端与第二滑座铰接，以利于通过驱动第一爬行驱动推杆和第二爬行驱动推杆，实现机架的上下移动，所述第一滑座和第二滑座分别与支撑架滑动连接，所述第一滑座上设有第一支腿组件，所述第二滑座上设有第二支腿组件，所述第一支腿组件和第二支腿组件分别包括动力推杆和吸盘，所述动力推杆与第一滑座或第二滑座固定连接，所述动力推杆上安装有吸盘，所述吸盘上设有抽水口，所述抽水口经水管与水泵连接，所述水泵固定在机架上，以利于通过水泵抽吸掉吸盘内的水，使得吸盘产生负压吸附在作业面上。

本实用新型所述吸盘上设有吸盘贴紧机构，所述吸盘贴紧机构包括转接座、转接头和限位端盖，所述动力推杆的伸出杆上设有转接头，所述转接头一端与动力推杆的伸出杆固定连接，另一端呈球状，所述转接座上设有插孔，所述转接头插入转接座内经限位端盖限位，使得转接座可相对动力推杆任意角度摆动，所述限位端盖与转接座固定连接，转接座与吸盘固定连接，以利于当吸盘内水分被抽出，吸盘受到动力推杆与作业面的挤压时，吸盘与作业面的接触不稳定，吸盘被迫摆动，此时，吸盘通过转接座相对动力推杆摆动以实现更好的贴合作业面。

本实用新型所述限位端盖包括上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖相对套在转接头上并与转接头间隙配合，所述上端盖和下端盖分别与转接座固定连接，以利于通过上端盖和下端盖将转接座限位在转接头上，使得转接座可相对转接头任意角度摆动而不脱离转接头。

本实用新型所述支撑架上间隔设有两根滑杆，所述第一滑座上间隔设有第一滑杆孔，所述第二滑座上间隔设有第二滑杆孔，滑杆依次穿过第一滑杆孔和第二滑杆孔使得第一滑座和第二滑座分别与支撑架滑动连接，滑动流畅，调节方便。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构合理、不同支腿各自调节、吸附牢靠、抓持稳定、移动平稳、机体安全性高、工作效率高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型中爬行机构一个角度的放大图。

图4是本实用新型中爬行机构另一个角度的放大图。

图5是本实用新型中第一支腿组件或第二支腿组件或第三支腿组件或第四支腿组件的剖视图。

图6是本实用新型使用时吸附在作业面上的示意图。

图7是本实用新型使用时图6中第一支腿组件和第三支腿组件收回的示意图。

图8是本实用新型使用时图7中机架下移的状态示意图。

图9是本实用新型使用时机架下移后第一支腿组件和第三支腿组件的吸盘吸附墙体的示意图。

图10是本实用新型图8中第二支腿组件和第四支腿组件收回的示意图。

图11是本实用新型使用时图8中第二第二支腿组件和第四支腿组件相对机架下移的示意图。

附图标记：机架1，爬行机构2，支撑架3，第一爬行组件4，第二爬行组件5，第一爬行驱动推杆6，第二爬行驱动推杆7，第一滑座8，第一支腿组件9，第二滑座10，第二支腿组件11，动力推杆12，吸盘13，抽水口14，吸盘贴紧机构15，转接座16，转接头17，限位端盖18，滑杆19，第三滑座20，一三连接板21，第三支腿组件22，第四滑座23，二四连接板24，第四支腿组件25。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

一种爬行机器人，包括机体，其特征在于：所述机体的机架1两侧分别设有爬行机构2，所述爬行机构2包括支撑架3、第一爬行组件4、第二爬行组件5、第一爬行驱动推杆6、第二爬行驱动推杆7、水管和水泵，所述机体的机架1两侧分别设有支撑架3，所述支撑架3与机架1固定连接，所述支撑架3上设有第一爬行组件4和第二爬行组件5，所述第一爬行组件4包括第一滑座8、第三滑座20、一三连接板21、第一爬行驱动推杆6、第一支腿组件9和第三支腿组件22，所述第二爬行组件5包括第二滑座10、第四滑座23、二四连接板24、第二爬行驱动推杆7、第二支腿组件11和第四支腿组件25，所述支撑架3从上至下间隔设有第一滑座8、第二滑座10、第三滑座20和第四滑座23，所述支撑架3上间隔设有第一爬行驱动推杆6和第二爬行驱动推杆7，所述第一滑座8和第三滑座20经一三连接板21固定连接，所述第二滑座10和第四滑座23经二四连接板24固定连接，所述第一爬行驱动推杆6一端与机架1铰接，另一端与第一滑座8或第三滑座20铰接，所述第二爬行驱动推杆7一端与机架1铰接，另一端与第二滑座10或第四滑座23铰接，以利于通过驱动第一爬行驱动推杆和第二爬行驱动推杆，实现机架的上下移动，所述第一支腿组件9、第二支腿组件11、第三支腿组件22和第四支腿组件25分别包括动力推杆12和吸盘13，所述动力推杆12与第一滑座8或第二滑座10或第三滑座20或第四滑座23固定连接，所述动力推杆12上安装有吸盘13，所述吸盘13上设有抽水口14，所述抽水口14经水管与水泵连接，所述水泵固定在机架1上，以利于通过水泵抽吸掉吸盘内的水，使得吸盘产生负压吸附在作业面上。

本实用新型所述吸盘13上设有吸盘贴紧机构15，所述吸盘贴紧机构15包括转接座16、转接头17和限位端盖18，所述动力推杆12的伸出杆上设有转接头17，所述转接头17一端与动力推杆12的伸出杆固定连接，另一端呈球状，所述转接座16上设有插孔，所述转接头17插入转接座16内经限位端盖18限位，使得转接座16可相对动力推杆12任意角度摆动，所述限位端盖18与转接座16固定连接，转接座16与吸盘13固定连接，以利于当吸盘内水分被抽出，吸盘受到动力推杆与作业面的挤压时，吸盘与作业面的接触不稳定，吸盘被迫摆动，此时，吸盘通过转接座相对动力推杆摆动以实现更好的贴合作业面。

本实用新型所述限位端盖18包括上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖相对套在转接头17上并与转接头17间隙配合，所述上端盖和下端盖分别与转接座16固定连接，以利于通过上端盖和下端盖将转接座限位在转接头上，使得转接座可相对转接头任意角度摆动而不脱离转接头。

本实用新型所述支撑架3上间隔设有两根滑杆19，所述第一滑座8上间隔设有第一滑杆孔，所述第二滑座10上间隔设有第二滑杆孔，滑杆19依次穿过第一滑杆孔和第二滑杆孔使得第一滑座8和第二滑座10分别与支撑架3滑动连接，滑动流畅，调节方便。

如附图1和附图2，机体上安装有推进器和控制系统，推进器可用于保持机架平衡、辅助机架贴近作业面，第一爬行驱动推杆、第二爬行驱动推杆和四个支腿组件上的动力推杆、水泵均由控制系统控制驱动，第一爬行驱动推杆、第二爬行驱动推杆和四个支腿组件上的动力推杆均为电动推杆或液压推杆，本实用新型不仅适用于横向平面的爬行，也适用立面或墙面或凹凸不平面的作业面的爬行，如附图3-附图5，第一滑座和第三滑座经一三连接板固定连接，使得第一支腿组件和第三支腿组件构成第一爬行组件，第二滑座和第四滑座经二四连接板固定连接，使得第二支腿组件和第四支腿组件构成第二爬行组件，使用时，以爬行机器人吸附在墙体或坝体立面等作业面向下移动为例来说明，起始状态如附图6所示：

第一步：如附图6，爬行机器人的第一支腿组件、第二支腿组件、第三支腿组件和第四支腿组件的吸盘经水泵抽真空后分别吸附在作业面上；

第二步：如附图7，控制水泵，使得第一支腿组件和第三支腿组件前端的吸盘停止吸水，然后驱动第一支腿组件和第三支腿组件的动力推杆分别收回吸盘，图7中第一爬行驱动推杆上端与第一滑座铰接，下端与机架铰接，第二爬行驱动推杆上端与机架铰接，下端与第四滑座铰接；

第三步：如附图8，驱动第二爬行驱动推杆，使其推杆收回，实现机架向下移动，因为第二支腿组件和第四支腿组件的吸盘始终吸附在墙面上，第二滑座和第四滑座位置不变，第二爬行驱动推杆的推杆回缩，机架下移并带动机架上第一滑座和第三滑座下移；

第四步：如附图9，驱动第一支腿组件和第三支腿组件的动力推杆伸出吸盘，控制水泵，将第一滑座前端的吸盘和第三滑座前端的吸盘内的水排空，使得第一滑座前端的吸盘和第三滑座前端的吸盘吸附到作业面上；

第五步：如附图10，控制水泵，使得第二支腿组件和第四支腿组件前端的吸盘停止吸水，然后驱动第二支腿组件和第四支腿组件的动力推杆收回吸盘；

第六步：如附图11，驱动第二爬行驱动推杆，使其推杆伸出，第四滑座和第二滑座相对机架向下移动，因为第一支腿组件和第三支腿组件与墙体吸附固定，第一支腿组件的第一滑座上端与支撑架相抵靠，故机架位置固定，第二爬行驱动推杆的推杆伸出，第四滑座带动第二滑座一起向下移动；

第七步：驱动第二支腿组件和第四支腿组件的动力推杆伸出吸盘，控制水泵，将第二滑座前端的吸盘和第四滑座前端的吸盘内的水排空，吸附到墙面上，如附图6所示，然后重复上述第二步到第六步，如此反复来实现机架的下移，在整个下移过程中，机体可以通过推进器来进一步维持机体的平衡。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构合理、不同支腿各自调节、吸附牢靠、抓持稳定、移动平稳、机体安全性高、工作效率高等优点。

Claims (4)

1.一种爬行机器人，包括机体，其特征在于：所述机体的机架（1）两侧分别设有爬行机构（2），所述爬行机构（2）包括支撑架（3）、第一爬行组件（4）、第二爬行组件（5）、水管和水泵，所述机体的机架（1）两侧分别设有支撑架（3），所述支撑架（3）与机架（1）固定连接，所述支撑架（3）上设有第一爬行组件（4）和第二爬行组件（5），所述第一爬行组件（4）包括第一滑座（8）、第一爬行驱动推杆（6）和第一支腿组件（9），所述第二爬行组件（5）包括第二滑座（10）、第二爬行驱动推杆（7）和第二支腿组件（11），所述支撑架（3）上至少设有一个第一滑座（8）和一个第二滑座（10），所述支撑架（3）上间隔设有第一爬行驱动推杆（6）和第二爬行驱动推杆（7），所述第一爬行驱动推杆（6）一端与机架（1）铰接，另一端与第一滑座（8）铰接，所述第二爬行驱动推杆（7）一端与机架（1）铰接，另一端与第二滑座（10）铰接，所述第一滑座（8）和第二滑座（10）分别与支撑架（3）滑动连接，所述第一滑座（8）上设有第一支腿组件（9），所述第二滑座（10）上设有第二支腿组件（11），所述第一支腿组件（9）和第二支腿组件（11）分别包括动力推杆（12）和吸盘（13），所述动力推杆（12）与第一滑座（8）或第二滑座（10）固定连接，所述动力推杆（12）上安装有吸盘（13），所述吸盘（13）上设有抽水口（14），所述抽水口（14）经水管与水泵连接，所述水泵固定在机架（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种爬行机器人，其特征在于：所述吸盘（13）上设有吸盘贴紧机构（15），所述吸盘贴紧机构（15）包括转接座（16）、转接头（17）和限位端盖（18），所述动力推杆（12）的伸出杆上设有转接头（17），所述转接头（17）一端与动力推杆（12）的伸出杆固定连接，另一端呈球状，所述转接座（16）上设有插孔，所述转接头（17）插入转接座（16）内经限位端盖（18）限位，使得转接座（16）可相对动力推杆（12）任意角度摆动，所述限位端盖（18）与转接座（16）固定连接，转接座（16）与吸盘（13）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种爬行机器人，其特征在于：所述限位端盖（18）包括上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖相对套在转接头（17）上并与转接头（17）间隙配合，所述上端盖和下端盖分别与转接座（16）固定连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种爬行机器人，其特征在于：所述支撑架（3）上间隔设有两根滑杆（19），所述第一滑座（8）上间隔设有第一滑杆孔，所述第二滑座（10）上间隔设有第二滑杆孔，滑杆（19）依次穿过第一滑杆孔和第二滑杆孔使得第一滑座（8）和第二滑座（10）分别与支撑架（3）滑动连接。

Images