基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人，包括履帶底盤(pán)、安裝在履帶底盤(pán)上的受控云臺(tái)和安裝在云臺(tái)上的支撐架；其中，所述的履帶底盤(pán)包括：機(jī)架、履帶、記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元，履帶能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架上，履帶的外壁上固定安裝有多個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元；所述的支撐架包括：底座，具有用于固定于云臺(tái)上的粘接結(jié)構(gòu)、磁吸結(jié)構(gòu)或吸盤(pán)結(jié)構(gòu)；連桿，方向可調(diào)節(jié)地鉸接在所述底座上；弧形支架，安裝在所述的連桿上；兩個(gè)以上攝像頭安裝在弧形支架上。采用上述技術(shù)方案，利用履帶底盤(pán)上記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊實(shí)現(xiàn)爬行，具有體積小、噪音小等特點(diǎn)?？梢酝瓿煞纯謧刹?、高層建筑檢測(cè)、高空營(yíng)救等領(lǐng)域的需要。
【專利說(shuō)明】
基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，反恐偵察、高層建筑檢測(cè)、高空營(yíng)救等領(lǐng)域迫切需要能實(shí)現(xiàn)爬壁功能的機(jī)器人。這種爬壁機(jī)器人可攜帶多種傳感器完成探測(cè)任務(wù)。當(dāng)前報(bào)道的爬壁機(jī)器人中大部分體積較大，利用磁吸附原理的較多，該種機(jī)器人只能在導(dǎo)磁面爬行，比較笨重，消耗能源比較多，一般很難做到無(wú)纜化。
[0003]以色列有一種采用〃龍卷風(fēng)〃原理的小型爬壁機(jī)器人，體積很小，無(wú)纜，但是噪聲較大，在反恐偵查領(lǐng)域很難達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為克服上述缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一處結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音小的基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人，包括履帶底盤(pán)安裝在履帶底盤(pán)上的受控云臺(tái)和安裝在云臺(tái)上的支撐架;其中，
[0006]所述的履帶底盤(pán)包括:機(jī)架、履帶、記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元，履帶能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架上，履帶的外壁上固定安裝有多個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元；
[0007]所述的支撐架包括:底座，具有用于固定于云臺(tái)上的粘接結(jié)構(gòu)、磁吸結(jié)構(gòu)或吸盤(pán)結(jié)構(gòu);連桿，方向可調(diào)節(jié)地鉸接在所述底座上;弧形支架，安裝在所述的連桿上;兩個(gè)以上攝像頭安裝在弧形支架上。
[0008]其中，所述的攝像頭的中軸線與弧形支架垂直。
[0009]其中，所述的記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元由多個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊組成:其中，
[0010]每個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊包括內(nèi)缸、外缸、雙程形狀記憶合金彈簧、外缸彈簧固定條和彈性底座;其中，所述外缸的底部開(kāi)口與彈性底座粘接在一起，彈性底座上設(shè)有多個(gè)負(fù)壓通道;外缸彈簧固定條卡在外缸和彈性底座之間；雙程形狀記憶合金彈簧固定在外缸彈簧固定條和內(nèi)缸之間，外缸彈簧固定條固定雙程形狀記憶合金彈簧的下端;雙程形狀記憶合金彈簧上端固定在內(nèi)缸內(nèi)上端面；內(nèi)缸上端外壁與外缸上端內(nèi)壁之間氣密封，使內(nèi)缸、外缸之間形成一個(gè)密封的空氣腔;在雙程形狀記憶合金彈簧的作用下，內(nèi)缸能沿外缸軸向運(yùn)動(dòng)，使內(nèi)缸和外缸內(nèi)的空氣腔的氣壓降低形成負(fù)壓。
[0011 ]采用上述技術(shù)方案，利用履帶底盤(pán)上記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊實(shí)現(xiàn)爬行，具有體積小、噪音小等特點(diǎn)?？梢酝瓿煞纯謧刹?、高層建筑檢測(cè)、高空營(yíng)救等領(lǐng)域的需要。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例中履帶底盤(pán)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為圖1所示實(shí)施例中每個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為圖2中彈性底座仰視圖。
[0015]圖4為圖1所示實(shí)施例中支撐架結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017]如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人，包括履帶底盤(pán)安裝在履帶底盤(pán)上的受控云臺(tái)和安裝在云臺(tái)上的支撐架;其中，
[0018]所述的履帶底盤(pán)包括:機(jī)架2、履帶4、記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元9，履帶能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架2上，履帶4的外壁上固定安裝有多個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元9;
[0019]所述的支撐架包括:底座11，具有用于固定于云臺(tái)上的粘接結(jié)構(gòu)、磁吸結(jié)構(gòu)12或吸盤(pán)結(jié)構(gòu);連桿13，方向可調(diào)節(jié)地鉸接在所述底座上;弧形支架14，安裝在所述的連桿上;兩個(gè)以上攝像頭15安裝在弧形支架上。其中，所述的攝像頭15的中軸線與弧形支架垂直。
[0020]其中所述的記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元由多個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊組成，上述記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊可以按下述實(shí)施例實(shí)施:
[0021 ]每個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊包括內(nèi)缸1、外缸6、雙程形狀記憶合金彈簧5、彈性底座8，其中，所述的外缸6底部開(kāi)口與和彈性底座8粘接在一起，彈性底座8上設(shè)有多個(gè)負(fù)壓通道，外缸彈簧固定條7卡在外缸和彈性底座之間，雙程形狀記憶合金彈簧5固定外缸彈簧固定條和內(nèi)缸之間，外缸彈簧固定條7固定雙程形狀記憶合金彈簧的下端;雙程形狀記憶合金彈簧5上端固定在內(nèi)缸中部。內(nèi)缸上端外壁與和外缸上端內(nèi)壁之間氣密封，使內(nèi)缸、外缸之間形成一個(gè)密封的空氣腔;在雙程形狀記憶合金彈簧的作用下，內(nèi)缸能沿外缸軸向運(yùn)動(dòng)，使內(nèi)缸和外缸內(nèi)的空氣腔的氣壓降低形成負(fù)壓。
[0022]上述的記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊的工作原理為:當(dāng)彈性底座放置在被吸附面上后，首先雙程形狀記憶合金彈簧5通電加熱，當(dāng)溫度足夠高時(shí)，雙程形狀記憶合金彈簧5發(fā)生相變開(kāi)始伸長(zhǎng)推動(dòng)內(nèi)缸I相對(duì)外缸6運(yùn)動(dòng)，內(nèi)缸I和外缸6內(nèi)空腔的體積變大，氣壓降低產(chǎn)生負(fù)壓，內(nèi)缸I和外缸6內(nèi)空腔通過(guò)彈性底座8上的負(fù)壓通道相連通，這時(shí)將在彈性底座8底端產(chǎn)生負(fù)壓，使吸盤(pán)吸附在被吸附平面上。當(dāng)雙程形狀記憶合金彈簧5斷電后，由于內(nèi)缸I和外缸6由鋁合金材料制成，具有優(yōu)良的散熱特性，雙程形狀記憶合金彈簧5迅速冷卻，由于雙程形狀記憶合金彈簧5自動(dòng)回到未加熱前的狀態(tài)，同時(shí)在外界大氣壓的作用下，內(nèi)缸逐漸回到原始位置，吸盤(pán)內(nèi)的負(fù)壓消失。
[0023]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述的爬壁機(jī)器人包括履帶底盤(pán)、安裝在履帶底盤(pán)上的受控云臺(tái)和安裝在云臺(tái)上的支撐架;其中， 所述的履帶底盤(pán)包括:機(jī)架、履帶、記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元，履帶能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架上，履帶的外壁上固定安裝有多個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元； 所述的支撐架包括:底座，具有用于固定于云臺(tái)上的粘接結(jié)構(gòu)、磁吸結(jié)構(gòu)或吸盤(pán)結(jié)構(gòu)；連桿，方向可調(diào)節(jié)地鉸接在所述底座上;弧形支架，安裝在所述的連桿上;兩個(gè)以上攝像頭安裝在弧形支架上。2.如權(quán)利要求1所述的基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述的攝像頭的中軸線與弧形支架垂直。3.如權(quán)利要求1所述的基于記憶合金驅(qū)動(dòng)的爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述的記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附單元由多個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊組成:其中， 每個(gè)記憶合金驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓吸附模塊包括內(nèi)缸、外缸、雙程形狀記憶合金彈簧、外缸彈簧固定條和彈性底座;其中，所述外缸的底部開(kāi)口與彈性底座粘接在一起，彈性底座上設(shè)有多個(gè)負(fù)壓通道;外缸彈簧固定條卡在外缸和彈性底座之間；雙程形狀記憶合金彈簧固定在外缸彈簧固定條和內(nèi)缸之間，外缸彈簧固定條固定雙程形狀記憶合金彈簧的下端;雙程形狀記憶合金彈簧上端固定在內(nèi)缸內(nèi)上端面；內(nèi)缸上端外壁與外缸上端內(nèi)壁之間氣密封，使內(nèi)缸、外缸之間形成一個(gè)密封的空氣腔;在雙程形狀記憶合金彈簧的作用下，內(nèi)缸能沿外缸軸向運(yùn)動(dòng)，使內(nèi)缸和外缸內(nèi)的空氣腔的氣壓降低形成負(fù)壓。
【文檔編號(hào)】B62D57/024GK205686502SQ201620518692
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日 公開(kāi)號(hào)201620518692.3, CN 201620518692, CN 205686502 U, CN 205686502U, CN-U-205686502, CN201620518692, CN201620518692.3, CN205686502 U, CN205686502U
【發(fā)明人】代芳
【申請(qǐng)人】南昌工程學(xué)院