本實(shí)用新型涉及一種可用于高空作業(yè)的機(jī)器人的零部件，特別是一種機(jī)器人吸盤(pán)式履帶。

背景技術(shù)：

移動(dòng)式機(jī)器人已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于高空作業(yè)中，例如清理高層建筑的外墻、修建高層建筑物、給大型輪船噴漆、監(jiān)控核能工廠的儲(chǔ)藏柜等，因?yàn)檫@些工作都很重要，但是又極度的危險(xiǎn)。因此，移動(dòng)式機(jī)器人中比較特殊的研究領(lǐng)域——爬墻吸附式機(jī)器人已經(jīng)在進(jìn)行廣泛的研究并且有了很好的發(fā)展。當(dāng)前大部分的爬墻機(jī)器人可以歸結(jié)為兩類(lèi)：牽引式和粘附式。相比于粘附式結(jié)構(gòu)僅在金屬性工作墻面時(shí)才能使用，以及牽引式對(duì)結(jié)構(gòu)本身的重量要求，在垂直平面的可行性的種種困難。吸盤(pán)式機(jī)構(gòu)具有最好的適用性和耐用性。這種能夠在豎直墻面上連續(xù)運(yùn)動(dòng)的新概念爬墻機(jī)器人，通過(guò)采用兩條安裝有復(fù)數(shù)個(gè)吸盤(pán)的履帶來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的高速爬行。用機(jī)械閥代替電磁閥，將吸盤(pán)內(nèi)抽成真空有助于提高爬行速度。

然而，上述吸盤(pán)式的履帶目前還停留在設(shè)想階段，距離實(shí)用性還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本實(shí)用新型提出一種機(jī)器人吸盤(pán)式履帶，以試圖解決上述無(wú)實(shí)用性的問(wèn)題，這種機(jī)器人吸盤(pán)式履帶，具有結(jié)構(gòu)合理，動(dòng)作靈活，吸附可靠，故障率低，實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型所提出的這種機(jī)器人吸盤(pán)式履帶，它有履帶和吸盤(pán)，其特征在于吸盤(pán)通過(guò)其基座安裝在履帶上，吸盤(pán)基座與吸盤(pán)相通，在履帶中軸上安裝有一個(gè)配氣盤(pán)，配氣盤(pán)有接氣管分別通過(guò)軟管與每個(gè)吸盤(pán)基座連接，配氣盤(pán)與供氣盤(pán)動(dòng)態(tài)接觸，供氣盤(pán)安裝在固定于車(chē)架的懸臂上，并與車(chē)架上的真空泵連通，所述配氣盤(pán)有多個(gè)配氣室與對(duì)應(yīng)的管接頭相通，各個(gè)配氣室間互相隔絕，所述供氣盤(pán)有負(fù)壓槽和正壓槽，負(fù)壓槽經(jīng)負(fù)壓口與真空泵連通，正壓槽有釋壓口與大氣相通。

所述供氣盤(pán)與履帶中軸間有一個(gè)變速器，變速器輸入端與中軸連接，輸出端與配氣盤(pán)連接，以保證供配氣盤(pán)與履帶保持同速轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述變速器為同軸心的變速器。

所述供氣盤(pán)的負(fù)壓槽在下，正壓槽在上。

供氣盤(pán)有一個(gè)邊圈防止配氣盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)跑偏。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

吸盤(pán)式履帶成對(duì)配置，對(duì)稱(chēng)安裝在車(chē)架的兩側(cè)，每側(cè)各有一個(gè)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，履帶在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上傳動(dòng)，在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪間有一個(gè)中輪，位于兩輪連線的中點(diǎn)處與履帶嚙合同速傳動(dòng)。

中輪的軸稱(chēng)為中軸，在中軸上安裝變速器，其輪入端與中軸連接傳動(dòng)，輸出端與配氣盤(pán)連接，變速器輸出端的轉(zhuǎn)速與履帶的轉(zhuǎn)速始終保持一致，也就是說(shuō)履帶轉(zhuǎn)一圈配氣盤(pán)也跟著轉(zhuǎn)一圈，這樣，連接配氣盤(pán)和吸盤(pán)基座的軟管就不會(huì)互相纏繞，而是有序地跟著履帶和配氣盤(pán)同步公轉(zhuǎn)。

供氣盤(pán)安裝在固定于車(chē)架上的懸臂上，使之與配氣盤(pán)緊密接觸，供氣盤(pán)的負(fù)壓槽與車(chē)架上的真空泵，也就是氣源連接，始終保質(zhì)負(fù)壓狀態(tài)。由于供氣盤(pán)的負(fù)壓槽位于下半圓內(nèi)，履帶上的吸盤(pán)轉(zhuǎn)到地面（或者墻面）一側(cè)時(shí)，它們?cè)谂錃獗P(pán)上的配氣室剛好與供氣盤(pán)的負(fù)壓槽對(duì)接上，吸盤(pán)內(nèi)立即形成負(fù)壓將地面（或者墻面）吸住，不會(huì)打滑。如果履帶在墻面上行走，吸盤(pán)就吸住墻壁，整個(gè)車(chē)體就能在墻壁上移動(dòng)而不會(huì)滑落。

當(dāng)與地面（或者墻面）接觸的最后一個(gè)吸盤(pán)快轉(zhuǎn)離地面時(shí)，配氣盤(pán)上對(duì)應(yīng)的配氣室也即將轉(zhuǎn)離負(fù)壓區(qū)，而進(jìn)入正壓區(qū)，使吸盤(pán)與大氣相通，吸力消失，及時(shí)消除對(duì)履帶的阻礙。

這了保持配氣盤(pán)與供氣盤(pán)的緊密接觸，可以在懸壁與供氣盤(pán)間加裝一個(gè)彈簧，讓兩盤(pán)的接觸緊密度不受地面或者墻面坑凹的影響。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)合理，動(dòng)作靈活，吸附可靠，故障率低，實(shí)用性強(qiáng)，可適用于高樓外墻的清潔等高空危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型安裝到車(chē)架上時(shí)的示意圖。

圖3是履帶、吸盤(pán)、懸臂、中軸、變速器、配氣盤(pán)和供氣盤(pán)的集成示意圖。

圖4是供氣盤(pán)主視圖。

圖5是A-A剖面圖。

圖6配氣盤(pán)主視圖。

圖7是B-B剖面圖。

圖1-7中，各零部件的標(biāo)號(hào)如下：

1-主動(dòng)輪；2-履帶；3-吸盤(pán)；4-從動(dòng)輪；5-車(chē)架；6-真空管（軟管）；7-配氣盤(pán)；8-懸臂；9-變速器；10-中軸；11-供氣盤(pán)；12-釋壓口；13-正壓槽；14-負(fù)壓口；15-負(fù)壓槽；16-配氣室；17-管接頭。

圖2中的氣源與真空泵為同義詞。

具體實(shí)施方式

如圖1-7所示，履帶2的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有輕型機(jī)器人用的履帶基本一致，一般由橡膠等材料做成。吸盤(pán)3與吸盤(pán)基座連接為一體，吸盤(pán)基座有一管道與吸盤(pán)和真空管6連接。吸盤(pán)一般用橡膠做成碗狀，吸盤(pán)基座與履帶直接連接固定。

履帶的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與現(xiàn)有機(jī)器人的相同，都是由主動(dòng)輪1驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪4安裝在車(chē)架5上。上述中輪也安裝在車(chē)架上，中輪與履帶始終保質(zhì)嚙合傳動(dòng)，中輪的中軸10位于履帶的正中處。

機(jī)器人所需的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、供電電路及電源和氣源，或者真空泵均安裝在車(chē)架上。

上述懸臂8一般用輕質(zhì)高強(qiáng)度金屬材料做成，一端直接固定在車(chē)架上，另一端安裝固定供氣盤(pán)11。供氣盤(pán)的負(fù)壓口14與真空泵間通過(guò)管道進(jìn)行連接。

中軸上裝一個(gè)變速器9。這種變速器的輸入端與輸出端同軸線，輸入端為內(nèi)軸，輸出端為外軸。

如上所述，為保證配氣盤(pán)與供氣盤(pán)間的緊密接觸，可以在供氣盤(pán)與懸臂間加裝一個(gè)彈簧。

配氣盤(pán)7的配氣室16與吸盤(pán)的數(shù)量一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)配氣室有一個(gè)接管頭17，以方便真空管6連接。供氣盤(pán)的負(fù)壓槽15開(kāi)在下半圓內(nèi)并與負(fù)壓口14連通。正壓槽13開(kāi)在上半圓內(nèi)，釋壓口12開(kāi)在供氣盤(pán)上部與大氣相通。

其余情況如上所述。

本實(shí)用新型的這種機(jī)器人吸盤(pán)式履帶，經(jīng)制作實(shí)物試用，效果令人滿意，當(dāng)機(jī)器總重量不超過(guò)200kg時(shí)，在墻面上無(wú)打滑或者掉落現(xiàn)象，行動(dòng)自如，與壁虎相仿。