CN2512555Y

CN2512555Y - 单吸盘和履带式多吸盘相结合的爬壁机器人

Info

Publication number: CN2512555Y
Application number: CN 01274743
Authority: CN
Inventors: 吴志明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2002-09-25
Anticipated expiration: 2011-12-28

Abstract

本实用新型公开了一种单吸盘和履带式多吸盘相结合的爬壁机器人,所述的机器人包括以单吸盘、真空吸盘和履带式多吸盘驱动/转换机构为主件的本体。解决了单吸盘爬壁机器人在爬行过程中跨越微小障碍或沟槽时,单吸盘出现真空泄漏导致机器人脱离壁面或打滑,提高了单吸盘的驱动能力和承载能力。它适用于高层建筑的清洗或喷涂,特别适用高层建筑玻璃幕墙的清洗。

Description

单吸盘和履带式多吸盘相结合的爬壁机器人

技术领域

本实用新型涉及一种单吸盘和履带式多吸盘相结合的爬壁机器人，属清洗、喷涂机器人领域。

背景技术

北京航天航空大学公开了一种名为“蓝天洁士”的楼宇清洗机器人，该机器人采用了多吸盘的吸附方式，可以跨越一定的障碍，但是交替移动中不能进行连续清洗，爬高能力差，不能满足高层建筑的清洗。

CN97121896公开了一种“爬壁机器人”，所述的机器人包括螺旋桨或涵道风扇、动力、移动机构、控制盒等部分构成，螺旋桨或涵道风扇在动力驱动下产生指向壁面的推力，使机器人贴于壁面，移动机构在控制盒的操纵下，驱动机器人在壁面爬行并认为该爬壁机器人可以用于各种高大建筑壁面作业，该机器人清洗效果差，不能跨越障碍。

CN96205687.1公开了一种“高层建筑墙面自动清洗装置”，该装置采用了多吸盘的吸附方式，各个吸盘之间不是独立的，其中一个吸盘泄漏时，就会影响整个吸盘的真空度降低而导致清洗装置不能停留在壁面上，因此不能跨越障碍，每个吸盘连接一个真空管，管路繁多。

本实用新型的研究人员发现，上述以及现有技术中的类似机器人存在管路较多、爬高能力差、不能连续或不能跨越障碍。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供了一种履带式多吸盘爬壁机器人，从而克服了现有技术中爬壁机器人存在的上述不足。

本实用新型的目的可以通过以下方式得以实现，本实用新型机器人包括机器人本体。

其中，机器人本体由单吸盘27、真空吸盘1、履带式多吸盘驱动/转换机构等组成。采用单吸盘27和多吸盘相结合的新型吸附方式，通过吸水风机28在单吸盘27里产生一定的真空度，获得了一个指向壁面的正压力，这个正压力作用在履带式的多吸盘上，多吸盘因为受到正压力的作用使真空腔体积缩小而对接触的壁面产生吸附作用，这样单吸盘27和多吸盘共同吸附在壁面上，通过履带式多吸盘驱动/转换机构，实现对多吸盘履带的旋转、吸盘和壁面之间的交替吸附和脱离，这样就实现了对机器人本体的驱动，参见图1、图2。

附图说明

附图1是本实用新型所述的单吸盘和履带式多吸盘相结合的爬壁机器人的立体示意图；

附图2是本实用新型所述的单吸盘和履带式多吸盘相结合的爬壁机器人的三视图可以清楚的看到机器人本体的整体结构以及相关部件的示意图；

附图3是本实用新型所述的单吸盘和履带式多吸盘相结合的爬壁机器人的真空吸盘示意图；

附图4是本实用新型所述的履带式多吸盘爬壁机器人的履带式多吸盘驱动/转换机构的示意图；

附图5、6是本实用新型所述的履带式多吸盘爬壁机器人的真空吸盘处于吸附和脱离状态时的示意图

具体实施方案

本实用新型所述的机器人开始工作的时候，首先通过吸水风机28在单吸盘27里产生一定的真空度，获得了一个指向壁面的正压力，由于通过连接板32把单吸盘27连接到本体支架18上，履带式多吸盘转换机构固定在本体支架18上，因此这个正压力作用在履带式的多吸盘上，多吸盘因为受到正压力的作用使真空腔体积缩小面对接触的壁面产生吸附作用，这样单吸盘27和多吸盘共同吸附在壁面上，通过交流伺服电机17驱动主动轮11，在主11/从动轮12的作用下，通过履带式多吸盘转换机构，当履带上的吸盘进入壁面时，压轮13踩到吸盘压缩导杆5上，通过回位弹簧8作用到密封导杆7上，打开负压泄漏开关，当吸盘相对于壁面处于静止状态时，压轮13脱离压缩导杆5，回位弹簧8迫使密封导杆7回位，负压泄漏开关关闭，保证吸盘室的空间足够小，通过单吸盘27获得的正压力作用到履带多吸盘上，这样多吸盘便吸附在壁面上，参见图5；当吸盘脱离壁面时，压轮13恰好踩到压缩导杆5上，负压泄漏开关打开，随着负压的泄漏吸盘脱离壁面，这样吸盘在履带上周而复始的旋转、吸附和脱离，参见图6。固定在本体支架18上的毛刷35频繁清扫履带上的多吸盘，固定在本体支架18上的支撑轮33可以保持单吸盘27和多吸盘和壁面之的距离，有利机器人于清洗，保证机器人在壁面上可靠吸附，这样就实现了对机器人本体的驱动，在倾角传感器的配合下，可以实现对机器人的路径规划。由于吸水风机28对单细盘27形成了一定的负压，水箱的两端接大气管，出水管一端接水箱，另一端接喷水管，由于喷水管里形成了一定的压差，水箱里的水在压力的作用下从喷水管里喷到壁面上，通过交流电机29在同步带30、齿轮34的配合下驱动清洗刷31高速旋转，吸水风机28通过吸水板进行废水回收，回收的废水经过过滤后，在重力的作用下进入水箱，这样清洗水得到循环再利用。在安全机构的保护下，可以顺利的完成清洗工作，参见图1、图2、图3、图4。

作为对本实用新型所述的单吸盘和履带式多吸盘相结合的爬壁机器人的优点具体概括为：

1.机器人结构简单，体积小，重量轻

2.单吸盘和多吸盘的结合，实现了履带式多吸盘无源吸附

3.能够适应玻璃幕墙、瓷砖、大理石等壁面，而且可以清洗球面、曲面，能够很好的跨越凹槽和小的障碍

4.清洗效率高，能够实现废水的循环再利用

5.驱动能力强和吸附能力强，可以实现全方位的行走和上下清洗

6.履带式多吸盘吸附时与真空源无关，吸盘之间的吸附是完全独立的，即使部分吸盘吸附不上，其它吸盘仍然可以吸附

Claims

1.一种单吸盘和履带式多吸盘相结合的爬壁机器人，其特征在于所述的机器人本体，由单吸盘、真空吸盘1和履带式多吸盘驱动/转换机构。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于真空吸盘1，吸盘头2通过卡箍3固定在吸盘座4上，负压泄漏开关由压缩导杆5、开槽螺母6、密封导杆7、回位弹簧8以及密封圈9组成，密封圈9镶嵌在密封导杆7上，回位弹簧8套在密封导杆7上，一端压在密封导杆7的密封端，另一端压在开槽螺母6上，空心螺栓9拧在螺母座10上，穿过空心螺栓9的压缩导杆5和密封导杆7并接在开槽螺母6上。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于履带式多吸盘驱动/转换机构，由主动轮11、从动轮12、压轮13、同步带轮14、以及履带16组成。压轮13、同步带轮14套在小轴25上，并用平键26进行固定，交流伺服电机17固定在本体支架18上，并和主动轮19相连，主动轮19通过轴承和后支撑板20相连，从动轮12通过轴承安装在本体支架18和前支撑板21上；前后压轮13通过带防尘盖的深沟球轴承22、挡圈23安装在前支撑板21、后支撑板20和本体支架18上，履带24安装到主动轮11、从动轮12和前后压轮13上，这样就构成了履带式多吸盘驱动转换机构。