JPH036029B2 - - Google Patents
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- JPH036029B2 JPH036029B2 JP60066203A JP6620385A JPH036029B2 JP H036029 B2 JPH036029 B2 JP H036029B2 JP 60066203 A JP60066203 A JP 60066203A JP 6620385 A JP6620385 A JP 6620385A JP H036029 B2 JPH036029 B2 JP H036029B2
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- JP
- Japan
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- leg
- drive mechanism
- legs
- walking
- wall
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 44
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
- B62D57/024—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members specially adapted for moving on inclined or vertical surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、壁面上を歩行動作によつて昇降する
壁面歩行機械に関するものである。
壁面歩行機械に関するものである。
[従来の技術]
建築物の壁面を自由に昇降する壁面歩行機械
は、清掃や塗装等の作業を行うロボツトなど、今
後多くの分野で幅広く利用されることが期待され
ている。
は、清掃や塗装等の作業を行うロボツトなど、今
後多くの分野で幅広く利用されることが期待され
ている。
かかる壁面歩行機械は、負圧式吸盤を利用して
左右の脚を交互に壁面に吸着させるように構成す
ることにより実現することができるが、この種の
負圧式吸盤を利用した壁面歩行機械にあつては、
機械の重量が重くなるとそれに伴い大きな吸着力
が必要となるため、機械の重量をできるだけ軽量
化することがその小型化及びエネルギー消費量の
低減につながる。また、壁面上の溝内など狭所で
の作業を行う場合も考えられるが、そのような場
合には、できるだけ機械の幅が狭いことが望まし
い。
左右の脚を交互に壁面に吸着させるように構成す
ることにより実現することができるが、この種の
負圧式吸盤を利用した壁面歩行機械にあつては、
機械の重量が重くなるとそれに伴い大きな吸着力
が必要となるため、機械の重量をできるだけ軽量
化することがその小型化及びエネルギー消費量の
低減につながる。また、壁面上の溝内など狭所で
の作業を行う場合も考えられるが、そのような場
合には、できるだけ機械の幅が狭いことが望まし
い。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明は、上記に鑑み、機構を極力簡略化する
と共に重量を軽量化し、しかも幅を狭くしたコン
パクトタイプの壁面歩行機械を提供することを目
的とするものである。
と共に重量を軽量化し、しかも幅を狭くしたコン
パクトタイプの壁面歩行機械を提供することを目
的とするものである。
[問題点を解決するための手段]
かかる目的を達成するために、本発明に係る壁
面歩行機械は、前後に負圧式吸盤を有し且つ該吸
盤を壁面に対し接離可能に構成して成る左右一対
の脚と、これらの脚を歩行運動させるための駆動
機構と、一対の脚を相互に反応方向に運動させる
ための運動反転機構と、左右いずれか一方の脚が
吸盤により壁面に吸着固定されているときに上記
駆動機構を駆動させる駆動手段とを備え、上記駆
動機構が、前後方向に配設され且つ一方の脚に対
して相対移動可能なシリンダと、上記一方の脚に
固定されたピストンロツドとを有し、他方の脚を
上記運動反転機構を介して駆動機構に連結したと
いう手段を用いている。
面歩行機械は、前後に負圧式吸盤を有し且つ該吸
盤を壁面に対し接離可能に構成して成る左右一対
の脚と、これらの脚を歩行運動させるための駆動
機構と、一対の脚を相互に反応方向に運動させる
ための運動反転機構と、左右いずれか一方の脚が
吸盤により壁面に吸着固定されているときに上記
駆動機構を駆動させる駆動手段とを備え、上記駆
動機構が、前後方向に配設され且つ一方の脚に対
して相対移動可能なシリンダと、上記一方の脚に
固定されたピストンロツドとを有し、他方の脚を
上記運動反転機構を介して駆動機構に連結したと
いう手段を用いている。
[作用]
このような本発明に係る壁面歩行機械は、一方
の脚を吸盤により壁面に吸着させると共に、他方
の脚を壁面から離間させ、その状態において駆動
手段で駆動機構を作動させることにより、固定側
の脚を支点として運動反転機構を介して非固定側
の脚を歩行方向に前進させる。
の脚を吸盤により壁面に吸着させると共に、他方
の脚を壁面から離間させ、その状態において駆動
手段で駆動機構を作動させることにより、固定側
の脚を支点として運動反転機構を介して非固定側
の脚を歩行方向に前進させる。
次に、前進した脚を壁面に吸着固定させ、今ま
で固定されていた側の脚を壁面から離間させ、そ
の状態において駆動手段で駆動機構を作動させる
ことにより、固定側の脚を支点として運動反転機
構を介して非固定側の脚を歩行方向に前進させ
る。
で固定されていた側の脚を壁面から離間させ、そ
の状態において駆動手段で駆動機構を作動させる
ことにより、固定側の脚を支点として運動反転機
構を介して非固定側の脚を歩行方向に前進させ
る。
かかる動作の繰り返しにより、この歩行機械
は、壁面上を歩行動作によつて昇降することにな
る。
は、壁面上を歩行動作によつて昇降することにな
る。
[実施例の説明]
第1図は、本発明に係る壁面歩行機械の一実施
例を概略的に示す斜視図であり、この壁面歩行機
械は、一定間隔を置いて平行に配置された前後に
歩行運動を行う左右一対の脚1a,1bと、該脚
1a,1bの上部に配置され、これらの脚を歩行
方向に駆動する駆動機構2及び運動反転機構3と
を備えている。
例を概略的に示す斜視図であり、この壁面歩行機
械は、一定間隔を置いて平行に配置された前後に
歩行運動を行う左右一対の脚1a,1bと、該脚
1a,1bの上部に配置され、これらの脚を歩行
方向に駆動する駆動機構2及び運動反転機構3と
を備えている。
上記脚1a,1bは、細長い部材から成る支持
枠4と吸盤取付枠5とをそれらの両端部において
伸縮支持機構6,6によつて互いに連結すると共
に、該伸縮支持機構6,6の中間位置に、両枠
4,5を互いに接離する方向へ駆動するシリンダ
等の流体圧アクチユエータからなる伸縮駆動機構
7を取付け、上記吸盤取付枠5の両端にそれぞれ
負圧式吸盤8,8を取付けたもので、この吸盤
8,8に対して真空ポンプから負圧を供給するこ
とによつて壁面に吸着させるように構成してい
る。
枠4と吸盤取付枠5とをそれらの両端部において
伸縮支持機構6,6によつて互いに連結すると共
に、該伸縮支持機構6,6の中間位置に、両枠
4,5を互いに接離する方向へ駆動するシリンダ
等の流体圧アクチユエータからなる伸縮駆動機構
7を取付け、上記吸盤取付枠5の両端にそれぞれ
負圧式吸盤8,8を取付けたもので、この吸盤
8,8に対して真空ポンプから負圧を供給するこ
とによつて壁面に吸着させるように構成してい
る。
また、上記駆動機構2は、シリンダ本体12の
両端からピストンロツド13が突出する両ロツド
タイプのシリンダ10によつて構成されており、
このシリンダ10を前後方向に向けて配設し、上
記ピストンロツド13の両端は、一方の脚1aに
おける支持部材4の両端に連結され、またシリン
ダ本体12は、その両側面下方に延びるアーム1
4,14を介して二つの脚1a,1bにおける支
持枠4,4にそれぞれ軸方向に摺動自在に支持さ
れている。本実施例では、このシリンダ本体12
の支持のための構成として、第1図及び第2図に
示すように、アーム14の先端に、支持枠4の上
面に設けたガイドレール4aを抱持する断面略コ
字状の摺動部材15を設けているが、その他の構
成であつてもよいことはいうまでもない。
両端からピストンロツド13が突出する両ロツド
タイプのシリンダ10によつて構成されており、
このシリンダ10を前後方向に向けて配設し、上
記ピストンロツド13の両端は、一方の脚1aに
おける支持部材4の両端に連結され、またシリン
ダ本体12は、その両側面下方に延びるアーム1
4,14を介して二つの脚1a,1bにおける支
持枠4,4にそれぞれ軸方向に摺動自在に支持さ
れている。本実施例では、このシリンダ本体12
の支持のための構成として、第1図及び第2図に
示すように、アーム14の先端に、支持枠4の上
面に設けたガイドレール4aを抱持する断面略コ
字状の摺動部材15を設けているが、その他の構
成であつてもよいことはいうまでもない。
また、上記運動反転機構3は、シリンダ本体1
2の下面に軸16により回転自在に取付けられた
歯車17と、上記両脚1a,1bにおける支持枠
4,4の内側面に切設され、上記歯車17に同時
に噛合するラツク18,18とからなつており、
即ち、駆動機構2に連結した一方の脚1aと他方
の脚1bとを、一方の脚1aが駆動機構2の作動
により前後いずれかの方向に駆動されたときに、
他方の脚1bをその反対方向に運動させるように
連結している。従つて、シリンダ10の動きが壁
面に吸着された固定側の脚を支点とし、非固定状
態にある脚に歩行運動を行なわせるように伝達さ
れる。
2の下面に軸16により回転自在に取付けられた
歯車17と、上記両脚1a,1bにおける支持枠
4,4の内側面に切設され、上記歯車17に同時
に噛合するラツク18,18とからなつており、
即ち、駆動機構2に連結した一方の脚1aと他方
の脚1bとを、一方の脚1aが駆動機構2の作動
により前後いずれかの方向に駆動されたときに、
他方の脚1bをその反対方向に運動させるように
連結している。従つて、シリンダ10の動きが壁
面に吸着された固定側の脚を支点とし、非固定状
態にある脚に歩行運動を行なわせるように伝達さ
れる。
上記駆動機構2を構成するシリンダ10と、吸
盤8を壁面から離間させるための伸縮駆動機構7
とは、第3図に示すように、それぞれ圧力流体供
給用のチユーブ20及び方向切換弁a,b1,b2を
介してコンプレツサー等の流体源21に連結され
ており、また、上記負圧式吸盤8,8も、同図に
示すように、チユーブ23及び方向切換弁c1,c2
を介いてそれらに所定のタイミングで負圧を供給
する真空ポンプ24に接続されている。
盤8を壁面から離間させるための伸縮駆動機構7
とは、第3図に示すように、それぞれ圧力流体供
給用のチユーブ20及び方向切換弁a,b1,b2を
介してコンプレツサー等の流体源21に連結され
ており、また、上記負圧式吸盤8,8も、同図に
示すように、チユーブ23及び方向切換弁c1,c2
を介いてそれらに所定のタイミングで負圧を供給
する真空ポンプ24に接続されている。
第4図は上記伸縮駆動機構の別構成例を示すも
ので、この伸縮駆動機構7aとして、ばね復帰形
の単動形シリンダを用いており、その結果、チユ
ーブ20の数も減り、より機構の単純化、軽量化
が図られる。
ので、この伸縮駆動機構7aとして、ばね復帰形
の単動形シリンダを用いており、その結果、チユ
ーブ20の数も減り、より機構の単純化、軽量化
が図られる。
次に、上記壁面歩行機械の歩行過程を第3図及
び第5図を参照しながら説明する。
び第5図を参照しながら説明する。
まず最初に、壁面歩行機械の各吸盤8を所定の
与圧力のもとで壁面上に押しつけ、その状態で真
空ポンプ24を作動させて該吸盤8内に負圧を形
成し、それぞれ壁面上に吸着させる。その後、方
向切換弁c1を第3図の状態に切換えて、脚1a側
の吸盤8,8の負圧を開放し、同時に、方向切換
弁b1を第3図の状態に切換えて、脚1a側の伸縮
駆動機構7を短縮方向に作動させ、吸盤8を壁面
から離間させる(第5図A)。
与圧力のもとで壁面上に押しつけ、その状態で真
空ポンプ24を作動させて該吸盤8内に負圧を形
成し、それぞれ壁面上に吸着させる。その後、方
向切換弁c1を第3図の状態に切換えて、脚1a側
の吸盤8,8の負圧を開放し、同時に、方向切換
弁b1を第3図の状態に切換えて、脚1a側の伸縮
駆動機構7を短縮方向に作動させ、吸盤8を壁面
から離間させる(第5図A)。
その状態で方向切換弁aを第3図とは逆の位置
に切換え、シリンダ10の第1圧力作用室10a
に圧力流体を供給すると、ピストン10cが前方
(矢印方向)に移動するため、ピストンロツド1
3に連結された脚1bも同じ方向に移動し、第5
図Bに示す位置への歩行動作が行われる。そし
て、この脚1aの前進に伴い、両脚1a,1bの
ラツク18,18と噛合する歯車17が反時計回
りに回転しながら前進し、それに伴つてシリンダ
本体12も前進する。このとき、歯車17及びシ
リンダ本体12は、固定側の脚1bに対しては前
進した位置をとるが、移動側の脚1aに対しては
相対的に後退した位置をとることになる。
に切換え、シリンダ10の第1圧力作用室10a
に圧力流体を供給すると、ピストン10cが前方
(矢印方向)に移動するため、ピストンロツド1
3に連結された脚1bも同じ方向に移動し、第5
図Bに示す位置への歩行動作が行われる。そし
て、この脚1aの前進に伴い、両脚1a,1bの
ラツク18,18と噛合する歯車17が反時計回
りに回転しながら前進し、それに伴つてシリンダ
本体12も前進する。このとき、歯車17及びシ
リンダ本体12は、固定側の脚1bに対しては前
進した位置をとるが、移動側の脚1aに対しては
相対的に後退した位置をとることになる。
その後、前進した脚1aの伸縮駆動機構7を伸
張方向に作動させて吸盤8,8を壁面上に押圧
し、その状態で方向切換弁c1を切換えることによ
り、該吸盤8,8内に負圧を供給し、それを壁面
上に吸着させる。
張方向に作動させて吸盤8,8を壁面上に押圧
し、その状態で方向切換弁c1を切換えることによ
り、該吸盤8,8内に負圧を供給し、それを壁面
上に吸着させる。
次に、脚1aが壁面上に吸着固定された状態で
方向切換弁c2を第3図とは逆の位置に切換えるこ
とにより他方の脚1bの吸盤8,8内の負圧を開
放し、同時に、方向切換弁b2を切換えて伸縮駆動
機構7を短縮方向に作動させ、該脚1bにおける
吸盤8,8を壁面から離間させる(第5図B)。
方向切換弁c2を第3図とは逆の位置に切換えるこ
とにより他方の脚1bの吸盤8,8内の負圧を開
放し、同時に、方向切換弁b2を切換えて伸縮駆動
機構7を短縮方向に作動させ、該脚1bにおける
吸盤8,8を壁面から離間させる(第5図B)。
その状態で方向切換弁aを切換え、シリンダ1
0の第2圧力作用室10bに圧力流体を供給する
と、ピストンロツド13と連結した側の脚1aが
壁面上に吸着固定されているので、上記圧力流体
の流入によりシリンダ本体12が前方(矢印方
向)に移動することになり、それに伴い、該シリ
ンダ本体12に取付けられた歯車17が計時回り
に回転しながら前進するため、その回転により、
非固定状態にある脚1bが脚1aに対して前方に
移動せしめられる。
0の第2圧力作用室10bに圧力流体を供給する
と、ピストンロツド13と連結した側の脚1aが
壁面上に吸着固定されているので、上記圧力流体
の流入によりシリンダ本体12が前方(矢印方
向)に移動することになり、それに伴い、該シリ
ンダ本体12に取付けられた歯車17が計時回り
に回転しながら前進するため、その回転により、
非固定状態にある脚1bが脚1aに対して前方に
移動せしめられる。
以上の動作を遠隔操作により制御して連続的に
行うことにより、壁面上を歩行動作により直線方
向に移動させることが可能となる。なお、この場
合の制御方向は、手動操作でも、自動操作でもよ
いのは勿論である。
行うことにより、壁面上を歩行動作により直線方
向に移動させることが可能となる。なお、この場
合の制御方向は、手動操作でも、自動操作でもよ
いのは勿論である。
第6図は、上述した壁面歩行機械における駆動
機構2、伸縮駆動機構7及び吸盤8をコントロー
ルして所期の歩行を行わせるためのタイムチヤー
トを示している。
機構2、伸縮駆動機構7及び吸盤8をコントロー
ルして所期の歩行を行わせるためのタイムチヤー
トを示している。
なお、上記壁面歩行機械における運動反転機構
としては、上述した歯車とラツクによる構成の他
に、駆動機構により揺動されるリンクを用いて2
つの脚を交互に前進させる構成を採用することが
でき、また、各脚に設けた吸盤を球面継手を介し
て取付けるようにすれば、壁面に若干の段差、凹
凸等があつても支障なく歩行させることができ
る。
としては、上述した歯車とラツクによる構成の他
に、駆動機構により揺動されるリンクを用いて2
つの脚を交互に前進させる構成を採用することが
でき、また、各脚に設けた吸盤を球面継手を介し
て取付けるようにすれば、壁面に若干の段差、凹
凸等があつても支障なく歩行させることができ
る。
[効果]
上述した構成を有する本発明によれば、負圧式
吸盤を備えた2本の脚をシリンダ等の駆動機構及
び運動反転機構によつて進行方向に交互に駆動す
るように構成したので、大幅に機構が簡易化され
ると同時に、その重量も軽量化されて吸着に必要
な負圧力も少なくて済み、省エネルギー化が達成
できる。また部品数も少なくて済み、製作の容易
化、低価格化も実現でき、さらには、歩行機械自
体の幅も狭くなり、溝内等の狭所での作業にも利
用できる等、多くの利点がある。
吸盤を備えた2本の脚をシリンダ等の駆動機構及
び運動反転機構によつて進行方向に交互に駆動す
るように構成したので、大幅に機構が簡易化され
ると同時に、その重量も軽量化されて吸着に必要
な負圧力も少なくて済み、省エネルギー化が達成
できる。また部品数も少なくて済み、製作の容易
化、低価格化も実現でき、さらには、歩行機械自
体の幅も狭くなり、溝内等の狭所での作業にも利
用できる等、多くの利点がある。
第1図は本発明に係る壁面歩行機械の一実施例
の斜視図、第2図はその要部拡大断面図、第3図
は同機械の駆動系の構成図、第4図は同駆動系の
簡易形の構成図、第5図A,Bは歩行の過程を示
す模式図、第6図は歩行のための操作手順を示す
タイムチヤートである。 1a,1b……脚、2……駆動機構、3……運
動反転機構、8……吸盤。
の斜視図、第2図はその要部拡大断面図、第3図
は同機械の駆動系の構成図、第4図は同駆動系の
簡易形の構成図、第5図A,Bは歩行の過程を示
す模式図、第6図は歩行のための操作手順を示す
タイムチヤートである。 1a,1b……脚、2……駆動機構、3……運
動反転機構、8……吸盤。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 前後に負圧式吸盤を有し且つ該吸盤を壁面に
対し接離可能に構成して成る左右一対の脚と、こ
れらの脚を歩行運動させるための駆動機構と、一
対の脚を相互に反対方向に運動させるための運動
反転機構と、左右いずれか一方の脚が吸盤により
壁面に吸着固定されているときに上記駆動機構を
駆動させる駆動手段とを備え、 上記駆動機構が、前後方向に配設され且つ一方
の脚に対して相対移動可能なシリンダと、上記一
方の脚に固定されたピストンロツドとを有し、他
方の脚を上記運動反転機構を介して駆動機構に連
結した、 ことを特徴をする壁面歩行機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60066203A JPS61222878A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 壁面歩行機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60066203A JPS61222878A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 壁面歩行機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61222878A JPS61222878A (ja) | 1986-10-03 |
JPH036029B2 true JPH036029B2 (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=13309044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60066203A Granted JPS61222878A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 壁面歩行機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61222878A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000171460A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Bill Daiko:Kk | 高所壁面観察・記録方法及び装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0872762A (ja) * | 1994-09-06 | 1996-03-19 | Fukashi Uragami | 物体表面に取り付き且つそれに沿って移動可能な装置 |
JP2012224326A (ja) * | 2011-04-04 | 2012-11-15 | Kenji Hayashi | 壁面走行ロボット |
CN105292293B (zh) * | 2015-10-29 | 2017-06-23 | 南京邮电大学 | 一种用于高空缆索爬升机器人的动态下降限速装置 |
CN107081788B (zh) * | 2017-06-15 | 2023-08-29 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种海上平台圆柱形桩腿内部缺陷机器人检测系统 |
CN110466636B (zh) * | 2019-08-27 | 2021-06-08 | 徐州鑫科机器人有限公司 | 一种智能调节吸力及支撑位置的爬壁机器人 |
CN111012239B (zh) * | 2019-12-31 | 2023-12-01 | 智林信息技术股份有限公司 | 一种用于光洁表面行走的运动机构 |
CN112896354B (zh) * | 2021-02-04 | 2022-04-12 | 上海电气集团股份有限公司 | 爬行机器人及其控制方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS58209667A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-06 | Hideo Saito | 垂直壁昇降機 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60066203A patent/JPS61222878A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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JPS58209667A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-06 | Hideo Saito | 垂直壁昇降機 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000171460A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Bill Daiko:Kk | 高所壁面観察・記録方法及び装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61222878A (ja) | 1986-10-03 |
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