越障式气动爬壁机器人.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CN107600216A(43)申请公布日2018.01.19(21)申请号201711111428.3(22)申请日2017.11.13(71)申请人天津职业技术师范大学地址300222天津市津南区大沽南路1310号(72)发明人张仕海王燕霜张子淼(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称越障式气动爬壁机器人(57)摘要本发明涉及一种越障式气动爬壁机器人，机器人整体由躯干和四组腿机构构成，躯干由固定框架机构和滑动框架机构构成，腿机构为丝杠螺母伸缩机构，四组腿机构根据其与躯干的连接位置分为固定框腿组和滑动框腿组。通过躯干滑动框架机构相对固定框架机构的滑动，配合固定框腿组和滑动框腿组的轮流伸出和吸附，实现机器人的爬行运动，并可跨越爬行前方的障碍。该机器人可代替人工，在多种竖直壁面上进行特定作业。CN107600216ACN107600216A权利要求书1/1页1.越障式气动爬壁机器人，其特征在于：机器人整体由躯干和四组腿机构构成，通过躯干滑动框架机构相对固定框架机构的滑动，配合固定腿组和滑动腿组的轮流伸出和吸附，实现机器人的爬行运动，并可跨越爬行前方的障碍；躯干固定框架机构为长方形框架机构，由主导轨（8）、主导轨加强杆（9）、躯干横杆（17）、躯干底板（10）、主电机（18）构成；两根主导轨（8）对称分布于躯干固定机构的两侧，两根主导轨（8）的外侧分别通过20个小沉头螺栓固定一根主导轨加强杆（9），使主导轨（8）与主导轨加强杆（9）连为一体；两根主导轨（8）的两端部分别通过螺栓与一根躯干横杆（17）固定连接，两根主导轨（8）及两根躯干横杆（17）组成一个长方形的框架机构；两块躯干底板（10）根据主丝杆-螺母（24）支撑的位置要求，分别通过沉头螺栓固定在主框架两侧的主导轨加强杆（9）上；主电机（18）通过主电机座（13）与上方的躯干底板（10）相连；主电机（18）的输出轴通过主传动联轴器（27）与主丝杆-螺母（24）的输入端相连；主丝杆-螺母（24）的两端分别由主丝杆支撑端轴承-座（23）和主丝杆固定端轴承-座（26）支撑；主丝杆固定端轴承-座（26）通过沉头螺栓固定在上方的躯干底板（10）上，主丝杆支撑端轴承-座（23）通沉头螺栓固定在下方的躯干底板（10）上；在躯干固定机构两端的躯干横杆（17）上分别固定两组腿机构；躯干横杆（17）与腿机构的腿底板（6）通过螺栓-螺母固定；躯干滑动框架机构的主体为由两根躯干滑动框竖杆（21）、一根躯干滑动框横杆（22）及主丝杆滑块（25）构成的长方形机构；两根躯干滑动框竖杆（21）的一端分别通过螺栓与躯干滑动框横杆（22）的两端固定，两根躯干滑动框竖杆（21）的另一端分别通过螺栓及销钉与主丝杆滑块（25）的两端固定；主丝杆滑块（25）于主丝杆-螺母（24）的螺母固定；四组主滑块（19）分别通过一个主滑块座（20）固定在两根躯干滑动框竖杆（21）外侧的端部；主滑块（19）的滚轮置于主导轨（8）的滑槽内；在躯干滑动机构的躯干滑动框横杆（22）及主丝杆滑块（25）上分别固定一组腿机构；躯干滑动框横杆（22）与腿机构的腿底板（6）通过螺栓-螺母固定；主丝杆滑块（25）与腿机构的腿底板（6）通过螺栓-螺母及直角连接件（33）固定；四组腿机构结构完全相同，根据腿机构与躯干的连接位置不同，可分析固定腿组和滑动腿组；腿机构由固定机构、伸缩机构和吸盘机构构成，固定机构由腿底板（6）、腿电机（1）、腿电机座（5）、腿丝杆固定端轴承-座（3）、腿丝杆支撑端轴承-座（30）、腿滑块架（7）、腿滑块（32）构成；腿电机（1）通过腿电机座（5）固定在腿底板（6）的一端，腿电机（1）的输出轴通过腿传动联轴器（2）与腿丝杆-螺母（29）的输入端相连；腿丝杆-螺母（29）由腿丝杆固定端轴承-座（3）和腿丝杆支撑端轴承-座（30）支撑；腿丝杆固定端轴承-座（3）和腿丝杆支撑端轴承-座（30）分别通过沉头螺栓固定在腿底板（6）上；两块腿滑块架（7）分别通过沉头螺栓固定在腿底板（6）伸出端的两侧，在每块腿滑块架（7）的内侧分别通过螺栓与固定一块腿滑块（32），腿滑块（32）的滑轮置于腿导轨（4）的滑槽内；伸缩机构由腿丝杆滑块（28）、腿导轨（4）构成；腿丝杆滑块（28）与腿丝杆-螺母（29）的螺母固定，两根腿导轨（4）的一端分别通过螺栓和销钉固定在腿丝杆滑块（28）的两端面上；两根腿导轨（4）的另外一端分别通过直角连接件（33）与吸盘固定杆（11）；吸盘机构由吸盘（16）、吸盘固定螺母（12）、吸盘金具（15）、吸盘连接板（14）构成；吸盘（16）与吸盘金具（15）固定，吸盘金具（15）的螺纹杆