專利名稱：多腔負壓吸附型爬壁機器人的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機器人，特別涉及一種具有多腔室結構且利用負壓吸附墻壁的機 器人。
背景技術：
隨著科技的發(fā)展，反恐偵察、高空建筑檢測、高空營救、消防等高空作業(yè)迫切需要 能實現爬壁功能的機器人，其中大部分爬壁機器人實現在壁面上的吸附功能有三種方式選 擇分子力吸附，磁吸附和真空吸附。例如，中國發(fā)明專利申請03134403. 8，所公開的一種名為“消防爬壁機器人”的技 術方案，該方案將爬壁機器人針對性的用于消防領域，但是其所用吸附方式為利用吸盤的 真空吸附方式，當壁面凸凹不平時，吸盤容易漏氣，吸附力下降機器人不能完成吸附動作。 同時利用腿式結構同時還存在不能進行連續(xù)運動的缺點，不符合消防設備需要快速到達指 點地點的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種吸附力大小受壁表面影響小，運動連續(xù)性好，并且具 有易于存放，可以快速響應、方便安裝、可以攜帶多種救援，探測等儀器設備的多功能爬壁 機器人。結合附圖，說明如下一種多腔負壓吸附型爬壁機器人包括負壓發(fā)生裝置和驅動部分，所述的負壓發(fā)生 裝置包括一個主負壓發(fā)生裝置和可拆裝的多個輔助負壓發(fā)生裝置，負壓發(fā)生裝置腔體高度 可調且在其內安裝有帶風扇的交流電動機，在負壓發(fā)生裝置的底部安裝彈性密封墊，在彈 性密封墊上加裝滾珠28，所述的爬壁機器人上攜帶一個滑輪。所述的負壓發(fā)生裝置采用圓筒形式，由上下兩個部分相套組成，通過限位孔調節(jié)尚度。所述的可拆裝的多個輔助負壓發(fā)生裝置用鋁型材進行連接。所述的彈性密封墊外層用彈性耐磨材料覆蓋，內部填充蓬松棉，滾珠28環(huán)形陣列 在彈性密封墊上，彈簧27 —端固定在彈簧支撐板29上，一端頂在滾珠28上。所述的驅動機構利用履帶結構，采用兩個交流電機作為驅動電機，利用差動法實 現轉向。本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明利用負壓原理產生負壓，并采用彈性密封墊維持負壓，這樣的設計，其吸 附力大小受墻壁表面影響比較小，可以在多種墻體表面完成穩(wěn)定吸附動作，密封墊下方加 裝滾珠，在保持密封的同時減少密封墊與墻體之間的摩擦力，從而減小行駛阻力。2、本發(fā)明采用多腔室結構增加了機器人的吸附力穩(wěn)定性，且負壓發(fā)生裝置之間用 鋁型材進行連接，可根據實際情況快速調整攜帶負壓發(fā)生裝置的數量，且在機器人運行期間可以通過開啟負壓發(fā)生裝置的數量調整正壓力，這樣調節(jié)壓力的設計就使其在運行過程 中對墻面的適應性更好。可以越過較深的縫隙。3、本發(fā)明利用輪式結構，采用差動法實現轉向，其結構簡單，運動靈活，解決了傳 統(tǒng)爬壁機械多采用腿式結構不能進行連續(xù)運動的問題。4、本發(fā)明采用攜帶滑輪進行設備的運送，而不是直接將其攜帶運送上去。降低了 了對驅動電機的要求，驅動電機只需要克服爬壁機器人自身重力和其與墻面之間的摩擦阻 力，而不需要額外承擔設備的重力，設備的吊送可以在機器人靜止的情況下進行。


圖1是本發(fā)明的俯視結構示意圖；圖2是本發(fā)明的仰視結構示意圖；圖3是本發(fā)明的輔助負壓發(fā)生裝置的示意圖；圖4是本發(fā)明的主負壓發(fā)生裝置的示意圖；圖5是本發(fā)明驅動部分的俯視圖；圖6是本發(fā)明密封墊滾珠結構示意圖；圖7是本發(fā)明密封墊滾珠結構局部放大圖。其中1.輔助風扇電機 2.電機壓板 3.輔助風扇電機底板 4.輔助 負壓發(fā)生腔體上部 5.輔助負壓發(fā)生腔體下部 6.輔助負壓發(fā)生腔體的彈性密封墊 7.鋁型材結構梁 8.主風扇電機 9.滑輪 10.滑輪架 11.滑輪組外伸梁 12.主負壓發(fā)生腔體上部 13.主負壓發(fā)生腔體下部 14.主負壓發(fā)生腔體的彈性密 封墊 15.主風扇電機底板 16.履帶 17.主動輪 18.主動輪軸 19.聯軸 器 20.軸承架 21.電機架 22.驅動電機 23.驅動電機底板 24.承重輪 25.從動輪26.從動軸 27.彈簧 28.滾珠 29.彈簧支撐板
具體實施例方式下面結合附圖舉例對本發(fā)明進行更詳細的描述結合圖1和圖2，多腔負壓吸附型爬壁機器人包括負壓發(fā)生裝置和驅動部分。所述 的負壓發(fā)生裝置包括一個主負壓發(fā)生裝置和可拆裝的多個輔助負壓發(fā)生裝置。結合圖1和圖3，輔助負壓發(fā)生裝置裝配于整套機構的外側，輔助風扇電機1安裝 于輔助風扇電機底板3上，用電機壓板2進行固定，輔助負壓發(fā)生腔體上部4與輔助負壓發(fā) 生腔體下部5采用圓筒形式，由上下兩個部分相套組成，通過限位孔調節(jié)高度。輔助負壓發(fā) 生腔體的彈性密封墊6安裝在輔助負壓發(fā)生腔體下部5的底部，通過調節(jié)限位孔的高度，保 持腔體的彈性密封墊與車輪高度相同，能夠同時與墻面良好接觸。工作時輔助風扇電機1 帶動風扇將空氣不斷的從腔體內抽出，從風扇電機底板3上部排出，從而產生負壓。結合圖6與圖7，12個滾珠環(huán)形陣列在彈性密封墊上，彈簧27 —端固定在彈簧支 撐板29上，一端頂在滾珠28上。彈性密封墊采用防火布等耐磨材料包裹，內部填充蓬松棉， 使其具有很好的形變能力，可以補充墻面的凸凹起伏，從而達到很好的密封效果。在彈性墊 上加裝滾珠，在保持密封的同時減少密封墊與墻體之間的摩擦力，從而減小行駛阻力。結合圖2與圖4，主負壓發(fā)生裝置與輔助負壓發(fā)生裝置裝配方式基本相同。工作時主風扇電機8帶動風扇將空氣不斷的從腔體內抽出，從主風扇電機8側面排出，從而產生負壓。結合圖2和圖5，驅動部分包括履帶16，主動輪17，主動輪軸18，聯軸器19，軸承 架20，電機架21，驅動電機22，驅動電機底板23，承重輪24，從動輪25，從動軸26。驅動部分動力由驅動電機22，其固定于電機架21上，通過聯軸器19與主動輪軸 18相連接，主動輪軸18固定于軸承架20上，并帶動主動輪17同步轉動。履帶16將同一側 的主動輪17，從動輪25，承重輪24，相連接，并保證其運動的一致性。從動輪25，承重輪24 均與各自的從動軸26相連接，并固定于軸承架20上，各軸承架20分別固定于驅動電機底 板23與主風扇電機底板15上。工作時同一驅動電機一側具有相同的轉速，通過兩側的轉 速變化控制機器人的轉向。各負壓發(fā)生裝置與驅動部分用鋁型材結構梁7連接?，F有技術都只有一個負壓發(fā) 生裝置，所以很難大范圍的控制產生負壓的大小。因此本技術有適應能力強的特點，而且在 運送設備的過程中可以增加工作的負壓發(fā)生裝置數量，提高其運送能力。滑輪9與滑輪架10裝配，再與滑輪組外伸梁11連接，固定于鋁型材結構梁7上， 作為運送設備的固定端?；诒景l(fā)明原理設計出來的爬壁機器人具有負重能力強的特點，作為運送設備的 滑輪的固定端，通常情況下可以將30kg左右的設備運送至事發(fā)窗口，再加之其具有方便增 加負壓發(fā)生裝置的特點，這一運送能力還可以根據實際情況適當增加?；诒景l(fā)明原理設計出來的爬壁機器人便于存放，可以迅速組裝，在樓內電力切 斷的情況下可以通過柴油發(fā)電機對其供電。
權利要求
一種多腔負壓吸附型爬壁機器人包括負壓發(fā)生裝置和驅動部分，其特征在于所述的負壓發(fā)生裝置包括一個主負壓發(fā)生裝置和可拆裝的多個輔助負壓發(fā)生裝置，負壓發(fā)生裝置腔體高度可調且在其內安裝有帶風扇的交流電動機，在負壓發(fā)生裝置的底部安裝彈性密封墊，在彈性密封墊上加裝滾珠(28)，所述的爬壁機器人上攜帶一個滑輪。
2.根據權利要求1所述的一種多腔負壓吸附型爬壁機器人，其特征在于所述的負壓 發(fā)生裝置采用圓筒形式，由上下兩個部分相套組成，通過限位孔調節(jié)高度。
3.根據權利要求1或2所述的一種多腔負壓吸附型爬壁消防平臺，其特征在于所述 的可拆裝的多個輔助負壓發(fā)生裝置用鋁型材進行連接。
4.根據權利要求3所述的一種多腔負壓吸附型爬壁機器人，其特征在于所述的彈性 密封墊外層用彈性耐磨材料覆蓋，內部填充蓬松棉，滾珠(28)環(huán)形陣列在彈性密封墊上， 彈簧(27) —端固定在彈簧支撐板(29)上，一端頂在滾珠(28)上。
5.根據權利要求4所述的一種多腔負壓吸附型爬壁機器人，其特征在于所述的驅動 機構利用履帶結構，采用兩個交流電機作為驅動電機，利用差動法實現轉向。
全文摘要
一種多腔負壓吸附型爬壁機器人涉及一種機器人，特別涉及一種具有多腔室結構且利用負壓吸附墻壁的機器人。本發(fā)明包括負壓發(fā)生裝置和驅動部分，其特征在于所述的負壓發(fā)生裝置包括一個主負壓發(fā)生裝置和可拆卸的多個輔助負壓發(fā)生裝置，負壓裝置的高度可調且在其內安裝有帶風扇的交流電動機，在負壓發(fā)生裝置的下部安裝彈性密封墊，在彈性密封墊上加裝滾珠(28)，所述的驅動部分放置于負壓發(fā)生裝置的外面；所述的爬壁機器人上攜帶一個滑輪。
文檔編號B62D57/024GK101982366SQ201010288519
公開日2011年3月2日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2010年9月21日
發(fā)明者劉長宜, 崔長龍, 李小舟, 李榕晨, 楊小龍, 王令, 王帥, 鄭龍, 金兆輝, 金歌, 陰小明, 高藝 申請人:長春理工大學