本發(fā)明涉及爬壁機器人，尤其是涉及一種履帶多足混合式爬壁機器人裝置。

背景技術(shù)：

爬壁機器人是移動機器人領(lǐng)域的一個重要分支,它把地面移動機器人技術(shù)與吸附技術(shù)有機結(jié)合起來,可在垂直壁面上附著爬行,并能攜帶工具完成一定的作業(yè)任務(wù),實現(xiàn)自動化作業(yè)，大大擴展了機器人的應(yīng)用范圍。現(xiàn)有的爬壁機器人吸附形式較為多樣，有磁力吸附機器人，靜電吸附機器人，吸盤吸附機器人等，運動方式多為多足式和履帶式兩種。然而，現(xiàn)有的磁力吸附和靜電吸附方式很大程度地限制了機器人的工作區(qū)域，而現(xiàn)存的吸盤吸附方式需要外部提供較高的動力，存在能耗問題。同時，單一的多足式或履帶式運動方式難以實現(xiàn)較快行進(jìn)速度和一定越障能力的統(tǒng)一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種履帶多足混合式爬壁機器人裝置，其能夠降低能源消耗，并有效地解決履帶運動方式和多足運動方式的切換問題，以克服現(xiàn)有的爬壁機器人單一履帶運動模式較差的越障性能和單一多足運動模式較低的行進(jìn)速度等問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種履帶多足混合式爬壁機器人裝置，其中該履帶多足混合式爬壁機器人裝置包括：

一個底盤支架，該底盤支架具有兩個相互對稱的側(cè)部和兩個相互對稱的端部；

兩個履帶單元，各個該履帶單元分別相互對稱地設(shè)置于該底盤支架的各個該側(cè)部，各個該履帶單元分別包括一個履帶支架、一個履帶、一組履帶吸盤以及一個負(fù)壓解除機構(gòu)，該履帶支架設(shè)置于該底盤支架的該側(cè)部，該履帶可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于該履帶支架，各個該履帶吸盤分別相互間隔地設(shè)置于該履帶的外壁，并且該履帶支架具有一組通孔，各個該履帶吸盤能夠分別對應(yīng)于該履帶支架的各個該通孔，該負(fù)壓解除機構(gòu)包括至少一個凸輪、一個擋板以及一組活塞組件，各個該凸輪被可驅(qū)動地設(shè)置于該履帶支架，該擋板被可驅(qū)動地設(shè)置于該凸輪，各個該活塞組件的一個端部相互間隔地設(shè)置于該擋板，各個該活塞組件的另一個端部相互間隔地設(shè)置于該履帶支架的該通孔，其中當(dāng)該凸輪通過該擋板帶動各個該活塞組件向上運動時，對應(yīng)于各個該活塞組件的各個該履帶吸盤和一個墻壁之間形成負(fù)壓環(huán)境，從而使得該履帶多足混合式爬壁機器人裝置吸附于該墻壁上，當(dāng)該凸輪通過該擋板帶動各個該活塞組件向下運動時，在對應(yīng)于各個該活塞組件的各個該履帶吸盤和該墻壁之間的負(fù)壓環(huán)境消失；以及

四個機械足單元，各個該機械足單元分別包括一個機械臂機構(gòu)以及一個足吸盤機構(gòu)，該機械臂機構(gòu)的一個端部設(shè)置于該底盤支架的該端部的側(cè)部，該足吸盤機構(gòu)設(shè)置于該機械臂機構(gòu)的另一個端部。

作為對本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實施例，各個該機械足單元分別包括一個連接組件，該連接組件包括一個足支架以及一個足轉(zhuǎn)盤，該足支架設(shè)置于該底盤支架的該端部的側(cè)部，該足轉(zhuǎn)盤被可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于該足支架，該機械臂機構(gòu)設(shè)置于該足轉(zhuǎn)盤。

作為對本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實施例，該機械臂機構(gòu)包括一個第一臂以及一個第二臂，該第一臂的兩個端部分別被可活動地連接于該底盤支架的該端部的側(cè)部和該第二臂的一個端部，該足吸盤機構(gòu)設(shè)置于該第二臂的另一個端部。

作為對本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實施例，該機械臂機構(gòu)包括一個第一臂以及一個第二臂，該第一臂的兩個端部分別被可活動地連接于該足轉(zhuǎn)盤和該第二臂的一個端部，該足吸盤機構(gòu)設(shè)置于該第二臂的另一個端部。

作為對本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實施例，該機械足單元包括多個足關(guān)節(jié)舵機，一個該足關(guān)節(jié)舵機設(shè)置于該第一臂和該足轉(zhuǎn)盤的連接位置，以藉由該足關(guān)節(jié)舵機驅(qū)動該第一臂做相對于該足轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)運動，另一個該足關(guān)節(jié)舵機設(shè)置于該第一臂和該第二鼻的連接位置，以藉由該足關(guān)節(jié)舵機驅(qū)動該第二臂做相對于該第一臂的旋轉(zhuǎn)運動。

作為對本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實施例，該足吸盤機構(gòu)包括一個安裝主體以及至少一個足吸盤，該安裝主體可活動地設(shè)置于該機械臂機構(gòu)，各個該足吸盤分別設(shè)置于該安裝主體。

作為對本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實施例，該足吸盤的數(shù)量是三個。

作為對本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實施例，該履帶包括兩個鏈條鏈以及一組鏈條主體，該履帶支架的兩個端部分別具有兩個相互對稱的齒輪，各個該鏈條鏈分別可活動地連接于該履帶支架的各個該齒輪，各個該鏈條主體的兩個分別連接于各個該鏈條鏈，并且各個該履帶吸盤分別相互間隔地設(shè)置于各個該鏈條主體。

作為對本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實施例，各個該活塞組件分別包括一個活塞以及一個氣缸，該活塞被可驅(qū)動地設(shè)置于該擋板，該氣缸被設(shè)置于該履帶支架的該通孔，并且該活塞與該氣缸相互配合以進(jìn)行活塞運動。

作為對本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實施例，該凸輪的數(shù)量是兩個，各個該凸輪對稱地設(shè)置于該履帶支架的兩個端部，并且該擋板的兩個端部分別設(shè)置于各個該凸輪。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置提供一個底盤支架、對稱地設(shè)置于該底盤支架的兩側(cè)的履帶單元以及分別設(shè)置于該底盤支架的兩端側(cè)部的各個機械足單元，當(dāng)該履帶多足混合式爬壁機器人裝置在爬壁時，其各個該履帶單元和各個該機械足單元之間能夠自由切換，以在降低能耗耗損的前提下，提高該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的行進(jìn)速度和保證其可靠性。另外，該履帶多足混合式爬壁機器人裝置無源的該履帶單元，使得該履帶多足混合式爬壁機器人裝置在爬壁是該履帶單元的各個履帶吸盤的吸附不需要外部功能，較大程度低降低了該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的耗能，同時通過該履帶單元的負(fù)壓解除結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)履帶運動模式到多足運動模式的切換，使得該履帶多足混合式爬壁機器人裝置可以同時擁有履帶運動的較高行進(jìn)速度和多足運動的越障能力。該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計新穎，并且該履帶多足混合式爬壁機器人裝置采用模塊化設(shè)計，使得該履帶多足混合式爬壁機器人裝置的制造成本、使用成本和維護(hù)成本都很低。

附圖說明

為了獲得本發(fā)明的上述和其他優(yōu)點和特點，以下將參照附圖中所示的本發(fā)明的具體實施例對以上概述的本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明。應(yīng)理解的是，這些附圖僅示出了本發(fā)明的典型實施例，因此不應(yīng)被視為對本發(fā)明的范圍的限制，通過使用附圖，將對本發(fā)明進(jìn)行更具體和更詳細(xì)的說明和闡述。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的履帶多足混合式爬壁機器人裝置的立體示意圖。

圖2為本發(fā)明的履帶多足混合式爬壁機器人裝置的履帶單元的側(cè)視示意圖。

圖3為本發(fā)明的履帶多足混合式爬壁機器人裝置的履帶單元的立體示意圖。

圖4為本發(fā)明的履帶多足混合式爬壁機器人裝置的履帶單元的一個狀態(tài)下的局部剖視示意圖。

圖5為本發(fā)明的履帶多足混合式爬壁機器人裝置的履帶單元的另一個狀態(tài)下的局部剖視示意圖。

圖6A至圖6D為本發(fā)明的履帶多足混合式爬壁機器人裝置的負(fù)壓解除機構(gòu)的各個視角的示意圖。

圖7為本發(fā)明的履帶多足混合式爬壁機器人裝置的履帶單元和底盤支架的關(guān)系示意圖。

圖8為本發(fā)明的履帶多足混合式爬壁機器人裝置的機械足單元的立體示意圖。

具體實施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本發(fā)明的基本原理可以應(yīng)用于其他實施方案、變形方案、改進(jìn)方案、等同方案以及沒有背離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術(shù)方案。

如圖1至圖8所示，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明精神提供一個底盤支架1、兩個履帶單元2以及四個機械足單元3，該底盤支架1具有兩個側(cè)部11以及兩個端部12，其中該底盤支架1的各個該側(cè)部11相互對稱地形成于該底盤支架1的兩個側(cè)部，該底盤支架1的各個該端部12相互對稱地形成于該底盤支架1的兩個端部，各個該履帶單元2相互對稱地設(shè)置于該底盤支架1的各個該側(cè)部11，各個該機械足單元3相互對稱地設(shè)置于該底盤支架1的各個該端部12，并且各個該機械足單元3分別位于該底盤支架1的各個該端部12的側(cè)部。在使用時，該履帶多足混合式爬壁機器人裝置能夠在各個該履帶單元2提供的履帶運動和各個該機械足單元3提供的多足運動之間來回切換，當(dāng)該履帶多足混合式爬壁機器人裝置在各個該履帶單元2提供的履帶運動的狀態(tài)下工作時，該履帶多足混合式爬壁機器人裝置能夠快速地爬行，以具有較高的行進(jìn)速度，當(dāng)該履帶多足混合式爬壁機器人裝置在各個該機械足單元3提供的多足運動的狀態(tài)下工作是，該履帶多足混合式爬壁機器人裝置能夠較高良好的越障能力。本發(fā)明的該履帶多足混合式爬壁機器人裝置通過將各個該履帶單元2和各個該機械足單元3有效地整合在一起，不僅能夠降低能源耗損，而且還能夠有效地解決履帶運動方式和多足運動方式的切換問題，以克服現(xiàn)有的爬壁機器人單一履帶運動模式較差的越障能力和單一多足運動模式較低的行進(jìn)速度的問題。

如圖2至圖6D，各個該履帶單元2分別包括一個履帶支架21、一個履帶22、一組履帶吸盤23以及一個負(fù)壓解除機構(gòu)24。該履帶支架21設(shè)置于該底盤支架1的該側(cè)部11，該履帶22可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于該履帶支架21，各個該履帶吸盤23分別相互間隔地設(shè)置于該履帶22的外壁。該履帶支架21具有一組通孔210，各個該履帶吸盤23分別對應(yīng)于該履帶支架21的各個該通孔210。該負(fù)壓解除機構(gòu)24包括至少一個凸輪241、一個擋板242以及一組活塞組件243，各個該凸輪241被可驅(qū)動地設(shè)置于該履帶支架21，該擋板242被可驅(qū)動地設(shè)置于各個該凸輪242，各個該活塞組件243的一個端部相互間隔地設(shè)置于該擋板242，各個該活塞組件243的另一個端部相互間隔地設(shè)置于該履帶支架21的該通孔210。在該履帶多足混合式爬壁機器人裝置在通過各個該履帶單元1提供的履帶運動模式狀態(tài)時運動時，當(dāng)各個該凸輪241通過該擋板242貸通各個該活塞組件243向上運動時，對應(yīng)于各個該活塞組件243的各個該履帶吸盤23和一個墻壁之間能夠形成負(fù)壓環(huán)境，從而使得該履帶多足混合式爬壁機器人裝置能夠吸附于該墻壁上，而不會從該墻壁上掉下來，當(dāng)各個該凸輪241通過該擋板242帶動各個該活塞組件243向下運動時，對應(yīng)于各個該活塞組件243的各個該履帶吸盤241和該墻壁之間形成的負(fù)壓環(huán)境消失，從而使得該履帶多足混合式爬壁機器人裝置能夠爬行。優(yōu)選地，該凸輪241的數(shù)量是兩個，各個該凸輪241對稱地設(shè)置于該履帶支架21的兩個端部，并且該擋板242的兩個端部分別設(shè)置于各個該凸輪241。

進(jìn)一步地，該履帶22包括兩個鏈條鏈221以及一組鏈條主體222，該履帶支架21的兩個端部分別具有兩個相互對稱的齒輪211，各個該鏈條鏈221分別可活動地連接于該履帶支架21的各個該齒輪211，各個該鏈條主體222的兩個分別連接于各個該鏈條鏈221，并且各個該履帶吸盤23分別相互間隔地設(shè)置于各個該鏈條主體222。

進(jìn)一步地，各個該活塞組件243分別包括一個活塞2431以及一個氣缸2432，該活塞2431被可驅(qū)動地設(shè)置于該擋板242，該氣缸2432被設(shè)置于該履帶支架21的該通孔210，并且該活塞2431與該氣缸2432相互配合以進(jìn)行活塞運動，從而實現(xiàn)該負(fù)壓解除機構(gòu)的功能。

如圖1和圖8，各個該機械足單元3分別包括一個機械臂機構(gòu)31以及一個足吸盤機構(gòu)32，該機械臂機構(gòu)31的一個端部設(shè)置于該底盤支架1的該端部12的側(cè)部，該足吸盤機構(gòu)32設(shè)置于該機械臂機構(gòu)31的另一個端部，其中該機械足單元3能夠提供多足運動模式。

具體地說，該機械足單元3還包括一個連接組件33，其中該連接組件33包括一個足支架331以及一個足轉(zhuǎn)盤332，該足支架331設(shè)置于該底盤支架1的該端部12的側(cè)部，該足轉(zhuǎn)盤332可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于該足支架331，該機械臂機構(gòu)31設(shè)置于該足轉(zhuǎn)盤332，通過該足轉(zhuǎn)盤332，該機械臂機構(gòu)31能夠帶動該足吸盤機構(gòu)32做相對于該底盤支架1的轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，該機械足單元3包括多個足關(guān)節(jié)舵機，一個該足關(guān)節(jié)舵機設(shè)置于該足轉(zhuǎn)盤332，并且該機械臂機構(gòu)31被可驅(qū)動地設(shè)置于該足關(guān)節(jié)舵機，以使該足關(guān)節(jié)舵機能夠驅(qū)動該機械臂機構(gòu)31做相對于該底盤支架1的轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步地，該機械臂機構(gòu)31包括一個第一臂311以及一個第二臂312，該第一臂311的兩個端部分別被可活動地設(shè)置于該足轉(zhuǎn)盤332和該第二臂312的一個端部，該足吸盤機構(gòu)32設(shè)置于該第二臂312的另一個端部，一個該足關(guān)節(jié)舵機能夠驅(qū)動該第一臂311做相對于該底盤支架1的轉(zhuǎn)動，另一個該足關(guān)節(jié)舵機設(shè)置于該第一臂311和該第二臂312的連接位置，以驅(qū)動該第二臂312做相對于該第一臂311的旋轉(zhuǎn)運動。

該足吸盤機構(gòu)32包括一個安裝主體321以及至少一個足吸盤322，該安裝主體321可活動地設(shè)置于該機械臂機構(gòu)31，例如該安裝主體321可活動地設(shè)置于該第二臂312的端部，各個該足吸盤322分別設(shè)置于該安裝主體321。優(yōu)選地，該足吸盤322的數(shù)量可以是三個。

以上對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。