一种可越障的爬壁机器人及其越障方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108177703A(43)申请公布日2018.06.19(21)申请号201810138585.1(22)申请日2018.02.10(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人贺利乐黄天柱刘小罗(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图4页(54)发明名称一种可越障的爬壁机器人及其越障方法(57)摘要本发明公开了一种可越障的爬壁机器人及其越障方法，包括：本体支架、吸附机构、垂直运动机构、悬架机构和行走轮；吸附机构的数量至少为两组，垂直运动机构的数量与吸附机构的数量相对应，每个吸附机构均通过相应的垂直运动机构与本体支架相连接；若干行走轮均通过悬架机构与本体支架相连接，通过行走轮能够实现所述可越障的爬壁机器人的移动；本体支架能够支撑所述可越障的爬壁机器人的垂直运动机构和悬架机构。本发明的可越障的爬壁机器人可在垂直或倾斜壁面上自由行走，具有较强的越障能力，具有较好的协调性和平稳性，具有较强的负载能力，可应用在多个领域。本发明的越障方法可使爬壁机器人平稳越过障碍。CN108177703ACN108177703A权利要求书1/3页1.一种可越障的爬壁机器人，其特征在于，包括：本体支架(3)、吸附机构(1)、垂直运动机构(2)、悬架机构(4)和行走轮(5)；吸附机构(1)的数量至少为两组，垂直运动机构(2)的数量与吸附机构(1)的数量相对应，每个吸附机构(1)均通过相应的垂直运动机构(2)与本体支架(3)相连接，通过每个吸附机构(1)均能够将所述可越障的爬壁机器人吸附在壁面上，通过垂直运动机构(2)能够带动连接的吸附机构(1)靠近和远离壁面，吸附机构(1)能够交替将所述可越障的爬壁机器人吸附在壁面上；若干行走轮(5)均通过悬架机构(4)与本体支架(3)相连接，通过行走轮(5)能够实现所述可越障的爬壁机器人的移动；本体支架(3)能够支撑所述可越障的爬壁机器人的垂直运动机构(2)和悬架机构(4)。2.根据权利要求1所述的一种可越障的爬壁机器人，其特征在于，吸附机构(1)包括吸盘支架(1-2)和气动吸盘(1-1)；若干气动吸盘(1-1)均匀安装在吸盘支架(1-2)上。3.根据权利要求2所述的一种可越障的爬壁机器人，其特征在于，每个吸附机构(1)的吸盘支架(1-2)上安装有14个气动吸盘(1-1)，气动吸盘(1-1)由弹性材料制成，气动吸盘(1-1)能够与壁面紧密贴合；气动吸盘(1-1)均通过管道与抽真空设备相连通。4.根据权利要求1所述的一种可越障的爬壁机器人，其特征在于，垂直运动机构(2)包括气缸；气缸垂直设置于本体支架(3)与吸附机构(1)之间，气缸的缸筒(2-2)端与本体支架(3)连接，气缸的活塞(2-1)端与吸附机构(1)相连接，通过活塞(2-1)的伸缩能够实现吸附机构(1)相对于壁面的垂直运动。5.根据权利要求1所述的一种可越障的爬壁机器人，其特征在于，每个悬架机构(4)均包括减振器(4-4)、轮毂立柱(4-5)和若干横臂；减振器(4-4)的两端分别与本体支架(3)和横臂相连接；每个横臂的两端分别与本体支架(3)和轮毂立柱(4-5)相连接，轮毂立柱(4-5)上安装有行走轮(5)。6.根据权利要求5所述的一种可越障的爬壁机器人，其特征在于，横臂的数量为两个，包括上横臂(4-3)和下横臂(4-2)；减振器(4-4)的两端分别与本体支架(3)和悬架机构(4)的上横臂(4-3)相连接；上横臂(4-3)和下横臂(4-2)的一端均通过销轴和耳座与本体支架(3)相连接，另一端均通过球头轴承(4-6)与轮毂立柱(4-5)相连接，轮毂立柱(4-5)通过车轮轴(5-4)与行走轮(5)相连接，上横臂(4-3)和下横臂(4-2)配合减振器(4-4)能够满足所述可越障的爬壁机器人越障时行走轮(5)的跳动。7.根据权利要求6所述的一种可越障的爬壁机器人，其特征在于，车轮轴(5-4)与轮毂立柱(4-5)之间安装有轴承，车轮轴(5-4)与轴承内圈通过键的方式连接。8.根据权利要求1所述的一种可越障的爬壁机器人，其特征在于，行走轮(5)包括轮毂(5-2)、轮毂电机(5-3)及轮胎(5-1)；轮毂(5-2)通过车轮轴(5-4)与悬架机构(4)相连接，轮毂(5-2)上安装有轮毂电机(5-3)和轮胎(5-1)，通过轮毂电机(5-3)能够驱动行走轮(5)转动，通过行走轮(5)转动能够带动所述可越障的爬壁机器人移动和转向。9.一种可越障的爬壁机器人的越障方法，其特征在于，基于权利要求1至8中任一项所述的一种可越障的爬壁机器人，具体步骤包括：