一種爬壁機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種爬壁機(jī)器人，包括機(jī)架、行駛機(jī)構(gòu)、氣路控制機(jī)構(gòu)，所述行駛機(jī)構(gòu)包括輪轂、行走帶，所述行走帶上設(shè)有吸盤；所述氣路控制機(jī)構(gòu)包括主氣管、彈性氣管、環(huán)形氣管、支氣管、支撐氣管，所述吸盤通過所述支撐氣管設(shè)置于所述行走帶上，所述環(huán)形氣管套設(shè)于所述行走帶上，所述支撐氣管包括吸氣口、放氣口，所述支撐氣管通過電磁換向閥以切換所述吸氣口與放氣口，所述支撐氣管的吸氣口與所述支氣管、環(huán)形氣管、彈性氣管、主氣管依次相連，所述主氣管與氣泵相連，所述支撐氣管的放氣口與大氣相連。該爬壁機(jī)器人的氣路控制機(jī)構(gòu)中的吸氣回路與放氣回路分開，且吸盤共用一個(gè)吸氣回路，簡化了氣路結(jié)構(gòu)，使得控制與維修均較方便。
【專利說明】
一種爬壁機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及特種機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，具體是一種爬壁機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來，隨著各式各樣的機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，爬壁機(jī)器人作為能夠在垂直陡壁上進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人，以其能夠成為高空極限作業(yè)的一種自動(dòng)機(jī)械裝置的優(yōu)良特性，越來越受到人們的重視。概括起來，爬壁機(jī)器人主要可以應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
[0003](I)在建筑行業(yè)可應(yīng)用于噴涂巨型墻面、安裝瓷磚、壁面探傷、壁面修復(fù)整容、壁面清洗、擦拭玻璃壁面等；
[0004](2)在消防部門可應(yīng)用于攜帶消防器械、傳遞救援物資、進(jìn)行高空救援工作；
[0005](3)在核工業(yè)可用于對(duì)核廢液儲(chǔ)罐進(jìn)行視覺檢查、測厚及焊縫探傷等危險(xiǎn)的工作；
[0006](4)在石化企業(yè)可用于對(duì)立式金屬罐或球形罐的內(nèi)外壁面進(jìn)行檢查或噴砂除銹、噴漆防腐；
[0007](5)在造船業(yè)可用于噴涂船體的內(nèi)外壁、對(duì)船體的內(nèi)外壁進(jìn)行檢查、船體內(nèi)外壁清潔;
[0008](6)在搶險(xiǎn)救災(zāi)上可應(yīng)用于向高空被困人員運(yùn)送逃生器械、傳遞食物水給養(yǎng)等；
[0009](7)在航空航天上，可用于太空探索、空間衛(wèi)星維修等。
[0010]由此可見，爬壁機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛涉及民生、核工業(yè)、造船工業(yè)等，并在這些領(lǐng)域中擔(dān)任著十分重要的工作，能夠促進(jìn)生產(chǎn)力的提高、改善人民的生活與工作條件。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)中爬壁機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)壁面的吸附有三種方式即真空吸附、磁吸附和推力吸附。真空吸附方式的爬壁機(jī)器人通常采用吸盤吸附法，而其行駛機(jī)構(gòu)一般是履帶加多個(gè)吸附盤，為了實(shí)現(xiàn)行走及吸附需要對(duì)多個(gè)吸附盤進(jìn)行氣路控制，利用大氣壓力使機(jī)器人吸附在壁面上，現(xiàn)有的氣路控制是每個(gè)吸盤與氣栗之間均有單獨(dú)的一套吸氣與放氣回路，這種方式使得爬壁機(jī)器人的氣路結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，控制與維修均較麻煩。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種爬壁機(jī)器人，包括機(jī)架、行駛機(jī)構(gòu)、氣路控制機(jī)構(gòu)，所述行駛機(jī)構(gòu)包括輪轂、行走帶，所述行走帶上設(shè)有吸盤;所述氣路控制機(jī)構(gòu)包括主氣管、彈性氣管、環(huán)形氣管、支氣管、支撐氣管，所述吸盤通過所述支撐氣管設(shè)置于所述行走帶上，所述支氣管布設(shè)于所述行走帶上，所述環(huán)形氣管套設(shè)于所述行走帶上，所述支撐氣管包括吸氣口、放氣口，所述支撐氣管通過電磁換向閥以切換所述吸氣口與放氣口，所述支撐氣管的吸氣口與所述支氣管、環(huán)形氣管、彈性氣管、主氣管依次相連，所述主氣管與氣栗相連，所述支撐氣管的放氣口與大氣相連。該爬壁機(jī)器人的氣路控制機(jī)構(gòu)中的吸氣回路與放氣回路分開，且吸盤共用一個(gè)吸氣回路，簡化了氣路結(jié)構(gòu)，使得控制與維修均較方便。
[0013]為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型提供的具體技術(shù)方案為:
[0014]一種爬壁機(jī)器人，包括:機(jī)架;行駛機(jī)構(gòu)，包括輪轂、行走帶，所述輪轂包括通過連桿相連的輪轂一、輪轂二，所述行走帶繞設(shè)于所述輪轂一、輪轂二上，所述輪轂一、輪轂二可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述機(jī)架上，所述行走帶上設(shè)有吸盤;氣路控制機(jī)構(gòu)，所述氣路控制機(jī)構(gòu)包括主氣管、彈性氣管、環(huán)形氣管、支氣管、支撐氣管，所述吸盤通過所述支撐氣管設(shè)置于所述行走帶上，所述支撐氣管包括吸氣口、放氣口，所述支撐氣管通過電磁換向閥以切換所述吸氣口與放氣口，所述放氣口與大氣連通，所述吸氣口與所述支氣管的進(jìn)氣口相連通，所述支氣管布設(shè)于所述行走帶上，所述環(huán)形氣管套設(shè)于所述行走帶上，所述支氣管的出氣口與所述環(huán)形氣管的進(jìn)氣口相連通，所述環(huán)形氣管的出氣口與所述彈性氣管的進(jìn)氣口相連通，所述彈性氣管的出氣口通過萬向連接管與所述主氣管的進(jìn)氣口相連，所述主氣管的出氣口與氣栗相連，所述萬向連接管設(shè)置于所述連桿上。
[0015]作為上述方案的優(yōu)選，所述連桿的兩端均設(shè)有方向傳感器，所述支撐氣管上設(shè)有角位移傳感器。
[0016]作為上述方案的優(yōu)選，所述輪轂一、輪轂二均呈齒輪狀，所述行走帶的內(nèi)表面呈鋸齒狀，所述呈齒輪狀的輪轂一、輪轂二與所述行走帶的呈鋸齒狀的內(nèi)表面相嚙合。
[0017]作為上述方案的優(yōu)選，所述行走帶上還設(shè)有電磁鐵，所述行駛機(jī)構(gòu)可升降地設(shè)置于所述機(jī)架上。
[0018]作為上述方案的優(yōu)選，所述吸盤、電磁鐵均以環(huán)形陣列的方式設(shè)置于所述行走帶上，所述吸盤在行走帶的寬度方向上設(shè)有兩個(gè)以上環(huán)形陣列，所述電磁鐵在行走帶的寬度方向上設(shè)置于相鄰的所述環(huán)形陣列的吸盤中間、在行走帶的圓周方向上與所述吸盤交錯(cuò)設(shè)置。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型提供的一種爬壁機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是行駛機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是行駛機(jī)構(gòu)的又一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0023]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0024]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“設(shè)置”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定相連、設(shè)置，也可以是可拆卸連接、設(shè)置，或一體地連接、設(shè)置。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0025]如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型提供一種爬壁機(jī)器人，其用于清洗玻璃幕墻，包括:
[0026](I)機(jī)架I，所述機(jī)架上設(shè)有清洗刷1;
[0027](2)行駛機(jī)構(gòu)，包括輪轂、行走帶2，所述輪轂包括通過連桿3相連的輪轂一401、輪轂二 402，所述行走帶2繞設(shè)于所述輪轂一 401、輪轂二 402上，所述輪轂一 401、輪轂二402可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述機(jī)架I上，所述行走帶2上設(shè)有吸盤5，所述吸盤5設(shè)置于所述行走帶上且沿所述行走帶環(huán)形陣列分布，
[0028](3)氣路控制機(jī)構(gòu)，包括主氣管701、彈性氣管702、環(huán)形氣管703、支氣管704、支撐氣管6，所述吸盤5通過所述支撐氣管6設(shè)置于所述行走帶2上，所述支撐氣管6包括吸氣口、放氣口，所述支撐氣管通過電磁換向閥以切換所述吸氣口與放氣口，所述放氣口與大氣連通，所述吸氣口與所述支氣管的進(jìn)氣口相連通，所述支氣管704布設(shè)于所述行走履帶2上，所述環(huán)形氣管703套設(shè)于所述行走履帶2上，所述支氣管704的出氣口與所述環(huán)形氣管703的進(jìn)氣口相連通，所述環(huán)形氣管703的出氣口與所述彈性氣管702的進(jìn)氣口相連通，所述彈性氣管702的出氣口通過萬向連接管17與所述主氣管701的進(jìn)氣口相連，所述主氣管701的出氣口與氣栗相連，所述萬向連接管17設(shè)置于所述連桿3上。
[0029]本實(shí)用新型提供的一種爬壁機(jī)器人的工作原理為:當(dāng)需要清潔玻璃幕墻時(shí)，將該爬壁機(jī)器人放入玻璃幕墻上，在玻璃幕墻上行走主要依靠吸盤的吸氣與放氣來實(shí)現(xiàn)，吸氣時(shí)，電磁換向閥使得支撐氣管的吸氣口與支氣管相連通，此時(shí)需要吸附到玻璃幕墻上的吸盤中的空氣經(jīng)吸氣口從支撐氣管依次通過支氣管、環(huán)形氣管、彈性氣管、萬向連接管進(jìn)入主氣管，并被氣栗吸走，從而使得待吸附的吸盤形成真空達(dá)到吸附到玻璃幕墻上的目的;放氣時(shí)，電磁換向閥使得支撐氣管的放氣口與大氣相連通從而實(shí)現(xiàn)待脫離的吸盤放氣達(dá)到脫離玻璃幕墻的目的。該爬壁機(jī)器人需要前進(jìn)時(shí)，前面吸附的吸盤陸續(xù)放氣脫離玻璃幕墻，與此同時(shí)，后面又陸續(xù)有新的吸盤通過吸氣吸附到玻璃幕墻，隨著輪轂不斷旋轉(zhuǎn)，行走帶從而帶著其上不同的吸盤時(shí)而吸附時(shí)而脫離，從而完成該爬壁機(jī)器人的行走。當(dāng)?shù)竭_(dá)玻璃幕墻需要清潔的區(qū)域時(shí)，行駛機(jī)構(gòu)停止行進(jìn)，此時(shí)通過清潔刷對(duì)等清潔區(qū)域進(jìn)行清潔清。
[0030]該爬壁機(jī)器人通過氣路控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)吸盤的吸氣與放氣，從而達(dá)到行駛機(jī)構(gòu)前進(jìn)的目的，該氣路控制機(jī)構(gòu)將吸盤的吸氣回路與放氣回路分開，多個(gè)吸盤各自通過支撐氣管與大氣相連來實(shí)現(xiàn)放氣，多個(gè)吸盤通過同一個(gè)環(huán)形氣管、彈性氣管、萬向連接管、主氣管與氣栗相連實(shí)現(xiàn)吸氣，該氣路控制機(jī)構(gòu)簡化了氣路連接、且控制方便。
[0031]進(jìn)一步地，所述連桿3的兩端均設(shè)有方向傳感器23，所述支撐氣管6上設(shè)有角位移傳感器24。當(dāng)方向傳感器檢測到與角位移傳感器形成吸氣夾角時(shí)，此時(shí)與該角位移傳感器相對(duì)應(yīng)的吸盤進(jìn)入吸氣模式，即其準(zhǔn)備吸附到幕墻；當(dāng)方向傳感器檢測到與角位移傳感器形成放氣夾角時(shí)，此時(shí)與該角位移傳感器相對(duì)應(yīng)的吸盤進(jìn)入放氣模式，即其準(zhǔn)備脫離幕墻。方向傳感器與角位移傳感器的共同作用使得行駛機(jī)構(gòu)行走得更靈敏。
[0032]進(jìn)一步地，所述輪轂一401、輪轂二402均呈齒輪狀，所述行走帶2的內(nèi)表面呈鋸齒狀，所述呈齒輪狀的輪轂一、輪轂二與所述行走帶的呈鋸齒狀的內(nèi)表面相嚙合。該結(jié)構(gòu)使得輪轂與行走帶嚙合得更緊，從而增強(qiáng)行使機(jī)構(gòu)的安全性與可靠性。
[0033]進(jìn)一步地，所述行走帶2上還設(shè)有電磁鐵25，所述行駛機(jī)構(gòu)可升降地設(shè)置于所述機(jī)架上。行走帶上同時(shí)設(shè)有吸盤與電磁鐵，使得該爬壁機(jī)器人不僅能在玻璃幕墻上行走，其也可以在金屬材質(zhì)的幕墻上行走;行駛機(jī)構(gòu)可升降地設(shè)置于所述機(jī)架上，不僅能方便地實(shí)現(xiàn)該吸附式履帶爬壁清潔機(jī)器人的轉(zhuǎn)向，而且在遇到不平整的幕墻時(shí)行駛機(jī)構(gòu)可進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整以保證整機(jī)的平穩(wěn)。
[0034]進(jìn)一步地，所述吸盤5、電磁鐵25均以環(huán)形陣列地方式設(shè)置于所述行走帶上，所述吸盤在行走帶的寬度方向上設(shè)有兩個(gè)環(huán)形陣列，所述電磁鐵在行走帶的寬度方向上設(shè)置于相鄰的所述環(huán)形陣列的吸盤中間、在行走帶的圓周方向上與所述吸盤交錯(cuò)設(shè)置。該結(jié)構(gòu)使得單獨(dú)使用吸盤吸附或電磁鐵吸附時(shí)二者互不干擾，提高了吸附的安全性。
[0035]雖然本實(shí)施例中的爬壁清機(jī)器人的行走帶上同時(shí)包括吸盤與電磁鐵，但作為其他實(shí)施例行走帶上可以只有吸盤。
[0036]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種爬壁機(jī)器人，其特征在于，包括: 機(jī)架； 行駛機(jī)構(gòu)，包括輪轂、行走帶，所述輪轂包括通過連桿相連的輪轂一、輪轂二，所述行走帶繞設(shè)于所述輪轂一、輪轂二上，所述輪轂一、輪轂二可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述機(jī)架上，所述行走帶上設(shè)有吸盤； 氣路控制機(jī)構(gòu)，所述氣路控制機(jī)構(gòu)包括主氣管、彈性氣管、環(huán)形氣管、支氣管、支撐氣管，所述吸盤通過所述支撐氣管設(shè)置于所述行走帶上，所述支撐氣管包括吸氣口、放氣口，所述支撐氣管通過電磁換向閥以切換所述吸氣口與放氣口，所述放氣口與大氣連通，所述吸氣口與所述支氣管的進(jìn)氣口相連通，所述支氣管布設(shè)于所述行走帶上，所述環(huán)形氣管套設(shè)于所述行走帶上，所述支氣管的出氣口與所述環(huán)形氣管的進(jìn)氣口相連通，所述環(huán)形氣管的出氣口與所述彈性氣管的進(jìn)氣口相連通，所述彈性氣管的出氣口通過萬向連接管與所述主氣管的進(jìn)氣口相連，所述主氣管的出氣口與氣栗相連，所述萬向連接管設(shè)置于所述連桿上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述連桿的兩端均設(shè)有方向傳感器，所述支撐氣管上設(shè)有角位移傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述輪轂一、輪轂二均呈齒輪狀，所述行走帶的內(nèi)表面呈鋸齒狀，所述呈齒輪狀的輪轂一、輪轂二與所述行走帶的呈鋸齒狀的內(nèi)表面相嗤合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述行走帶上還設(shè)有電磁鐵，所述行駛機(jī)構(gòu)可升降地設(shè)置于所述機(jī)架上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述吸盤、電磁鐵均以環(huán)形陣列的方式設(shè)置于所述行走帶上，所述吸盤在行走帶的寬度方向上設(shè)有兩個(gè)以上環(huán)形陣列，所述電磁鐵在行走帶的寬度方向上設(shè)置于相鄰的所述環(huán)形陣列的吸盤中間、在行走帶的圓周方向上與所述吸盤交錯(cuò)設(shè)置。
【文檔編號(hào)】B62D57/024GK205615606SQ201620388594
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】黃維, 羅俊嶺, 黃誠駒
【申請(qǐng)人】武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院