專利名稱：爬壁機(jī)器人氣流吸附技術(shù)及行走作業(yè)平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用氣流負(fù)壓的爬壁機(jī)器人吸附技術(shù)及行走作業(yè)平臺。
背景技術(shù)：
爬壁機(jī)器人可應(yīng)用于幕墻清潔、壁面涂料作業(yè)、高層建筑消防、公安偵查等領(lǐng)域。 爬壁機(jī)器人應(yīng)該具備壁面吸附和行走的基本功能，另外還必須在克服自身重力外提供有效的作業(yè)載荷?，F(xiàn)有吸附方式主要有負(fù)壓吸附和磁吸附兩種。磁吸附方式不適用于非導(dǎo)磁性壁面。負(fù)壓吸附方式又分為真空吸盤式和動態(tài)負(fù)壓吸附式，真空吸盤式的只適用于玻璃、金屬等光滑表面且移動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，受造價及裝置自重限制很難普及應(yīng)用；動態(tài)負(fù)壓吸附式是通過風(fēng)扇吸氣在腔體內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓而吸附于壁面上，這種方式雖不受壁面材質(zhì)的限制，但由于吸附力主要通過腔體內(nèi)的負(fù)壓實(shí)現(xiàn)，故與吸附表面間隙小且吸附力有限，難以提供有效荷載。另外還有風(fēng)扇推力附著或風(fēng)扇推力輔助附著的方式也存在對風(fēng)扇功率要求高、能效差的問題。CN101412415A公布了一種反推力和負(fù)壓力復(fù)合吸附方法的“爬壁機(jī)器人”，其存在問題如下首先，螺旋槳推力作為一個主要附著力有限，效率低能耗大；其次在運(yùn)用中欲采用負(fù)壓腔實(shí)現(xiàn)氣流負(fù)壓，必然產(chǎn)生湍流，不能有效利用流速差產(chǎn)生的附著力。綜上所述，目前公布的負(fù)壓式爬壁機(jī)器人吸附技術(shù)及作業(yè)平臺中，還沒有一項(xiàng)可以實(shí)現(xiàn)不同材質(zhì)壁面吸附行走并提供有效載荷，故難以應(yīng)用于廣泛的爬壁作業(yè)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種利用氣流負(fù)壓的吸附技術(shù)及利用此吸附技術(shù)實(shí)現(xiàn)壁面行走的爬壁機(jī)器人作業(yè)平臺。利用風(fēng)扇在吸附盤與壁面間隙之間產(chǎn)生高速氣流，由吸附盤兩面流速差產(chǎn)生負(fù)壓，在行走輪與壁面摩擦力作用下完成壁面的吸附及行走。本發(fā)明特點(diǎn)1.在盤面接近壁面時，可近似認(rèn)為空氣做定常流動，故可充分利用氣流負(fù)壓實(shí)現(xiàn)與壁面有間隙的吸附，吸附效率高；2.自重輕，有較大富余載荷滿足廣泛的爬壁作業(yè)需求；3.適合于玻璃、金屬、瓷磚、涂料、水泥等多種材質(zhì)壁面；4.可應(yīng)用于小曲面的弧形壁面；5.結(jié)構(gòu)簡單，造價低有利于生產(chǎn)與推廣。


附圖1是爬壁機(jī)器人作業(yè)平臺俯視圖及1-1剖視圖；附圖2是爬壁機(jī)器人作業(yè)平臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
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其中1為吸附盤，2為風(fēng)扇動力組，3為行走輪，4為外殼，5為應(yīng)用工作模塊接插槽，6為行走控制模塊，7為行走動力組，8為電源。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)現(xiàn)吸附和行走的具體實(shí)施辦法結(jié)合附圖具體描述如下吸附功能的實(shí)施利用風(fēng)扇動力組2產(chǎn)生的高速氣流在吸附盤1與壁面間隙之間產(chǎn)生高速氣流，由吸附盤1兩面相對流速差產(chǎn)生負(fù)壓，行走輪3與壁面產(chǎn)生摩擦力，當(dāng)爬壁機(jī)器人平臺重力及負(fù)重與摩擦力平衡時完成吸附。行走控制的實(shí)施行走輪3由左右兩組行走動力模塊5的伺服馬達(dá)驅(qū)動，行走控制模塊6通過有線或無線方式接收操作者指令并控制左右兩組行走動力模塊5的伺服馬達(dá)同步或反向轉(zhuǎn)動，完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向，完成行走動作。電源8因?qū)嶋H使用要求的不同可采用線纜提供或自身電池提供。本發(fā)明在平臺上預(yù)設(shè)了應(yīng)用工作模塊接插槽5，以接插各種作業(yè)功能需求的擴(kuò)展部件。
權(quán)利要求
1.利用氣流負(fù)壓的爬壁機(jī)器人吸附技術(shù)，其特征在于利用風(fēng)扇在吸附盤與壁面間隙之間產(chǎn)生高速氣流，由吸附盤兩面流速差產(chǎn)生負(fù)壓，負(fù)壓作用于行走輪，行走輪與壁面摩擦力作用下實(shí)現(xiàn)壁面的吸附；
2.利用氣流負(fù)壓的吸附技術(shù)實(shí)現(xiàn)吸附和壁面行走的爬壁機(jī)器人作業(yè)平臺，其特征在于利用風(fēng)扇在吸附盤與壁面間隙之間產(chǎn)生高速氣流，由吸附盤兩面流速差產(chǎn)生負(fù)壓，負(fù)壓作用于行走輪，在行走輪與壁面摩擦力作用下實(shí)現(xiàn)壁面吸附行走的爬壁機(jī)器人作業(yè)平臺；
3.凡利用盤面內(nèi)外流速差產(chǎn)生負(fù)壓完成吸附的爬壁作業(yè)裝置都在權(quán)利要求1，2保護(hù)范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用氣流負(fù)壓的吸附技術(shù)及利用此吸附技術(shù)實(shí)現(xiàn)壁面吸附行走的爬壁機(jī)器人作業(yè)平臺。此平臺利用風(fēng)扇在吸附盤與壁面間隙之間產(chǎn)生高速氣流，由吸附盤兩面流速差產(chǎn)生負(fù)壓，在行走輪與壁面摩擦力作用下完成壁面的吸附及行走。因充分利用氣流負(fù)壓實(shí)現(xiàn)與壁面有間隙的吸附，吸附效率高；自重輕，有較大富余載荷滿足廣泛的爬壁作業(yè)需求；適合于玻璃、金屬、瓷磚、涂料、水泥等多種材質(zhì)壁面；可應(yīng)用于小曲面的弧形墻面；結(jié)構(gòu)簡單，造價低，有利于工業(yè)生產(chǎn)與推廣。
文檔編號B62D57/024GK102211626SQ20101014228
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者李遠(yuǎn)達(dá) 申請人:李遠(yuǎn)達(dá)