轮式爬壁机器人及其工作方法.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CN106388729A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610870706.2(22)申请日2016.09.30(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人李宏凯王宏超戴振东(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.A47L11/40(2006.01)A47L11/38(2006.01)E04G23/00(2006.01)B25J11/00(2006.01)B62D55/075(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称轮式爬壁机器人及其工作方法(57)摘要本发明公开了一种轮式爬壁机器人及其工作方法，属于机器人技术领域。机器人本体主要包括机架（2）、N个粘附轮式驱动装置（1）、以及涵道风扇（3）；上述粘附轮式驱动装置（1）安装于机架（2）上，每个粘附轮式驱动装置（1）均由主动同步轮（8）、诱导轮（9）、拖带同步轮（10）以及同步带（11）组成；同步带（11）外表面粘贴粘附材料（12）组成；上述涵道风扇（3）安装于机架（2）上，提供推力，作为粘附材料（12）的预压力，使机器人粘附于垂直面上。机器人的移动速度快，工作效率高，可用于楼宇、太阳能帆板、大型风机等表面的清洗，亦可用于大型垂直表面的状态监测等。CN106388729ACN106388729A权利要求书1/1页1.一种轮式爬壁机器人，包括机器人运动机构本体、控制和作业功能模块，其特征在于：上述机器人运动机构本体主要包括机架（2）、N个粘附轮式驱动装置（1）、以及涵道风扇（3）；上述N个粘附轮式驱动装置（1）对称安装于机架（2）上，每个粘附轮式驱动装置（1）均由主动同步轮（8）、诱导轮（9）、拖带同步轮（10）以及同步带（11）组成；同步带（11）外表面粘贴仿生粘附材料（12）组成；上述涵道风扇（3）安装于机架（2）上，提供推力，作为粘附材料（12）的预压力，使机器人粘附于垂直面上。2.根据权利要求1所述轮式爬壁机器人，其特征在于：上述每个粘附轮式驱动装置（1）的诱导轮（9）有两个。3.根据权利要求1所述的轮式爬壁机器人，其特征在于：上述粘附轮式驱动装置（1）为4个，两两均匀布置与机架（2）两侧,每个粘附轮式驱动装置（1）由独立的电机控制。4.根据权利要求1所述的轮式爬壁机器人，其特征在于：上述粘附材料（12）为仿生粘附材料。5.根据权利要求1所述轮式爬壁机器人，其特征在于：所述机架（2）上安装有无线通讯模块；所述的控制模块与无线通讯模块连接。6.根据权利要求1所述轮式爬壁机器人，其特征在于：所述机架（2）上通过弹性合页与安装清洁装置（7）。7.权利要求1所述的轮式爬壁机器人的工作方法，其特征在于包括以下过程：机器人贴近运动表面，打开涵道风扇，其产生的推力作为仿生粘附材料的预压力使机器人粘附到运动表面;主动同步轮（8）带动同步带（11）旋转，使机器人根据运动控制信号运动；诱导轮（9）运动过程中随同步带（11）转动，用于支撑同步带使其和运动表面贴合。2CN106388729A说明书1/4页轮式爬壁机器人及其工作方法[0001]技术邻域本发明涉及一种轮式爬壁机器人及其工作方法,属于技术人技术领域。背景技术[0002]随着城市高层建筑物的日益增多，对高楼玻璃幕墙清洁的需求也越来越多。传统的高楼玻璃幕墙清洁工作需要工作人员通过安全绳将自己吊在高空中，通过清洁工具对高楼玻璃幕墙进行清洁。由于高空作业安全隐患较多，一旦发生意外，必将产生严重的生命财产损失。同时，高楼玻璃幕墙的面积一般比较大，通过人工的方式对高楼玻璃幕墙进行清洁的效率非常的低。为此，需要一种轮式爬壁清洁机器人来代替人工进行高楼玻璃幕墙的清洁。[0003]目前爬壁机器人采用的爬壁方式为真空吸盘吸附，电磁或磁吸附方式。从机器人的运动机构上，分为轮式，履带式以及脚足式。负压吸附式的如专利CN104015831B，CN103723207B，CN103909991B等，公开文献CN104857655A中，北华大学的清洁机器人采用风扇负压吸附的原理将机器人吸附于墙壁上。磁吸附方式的如CN103332232B等。以上这些吸附方式主要受到工作面的限制，如磁吸附方式爬壁机器人必须在钢，铁等具有磁吸附能力的工作表面工作，负压吸附方式的则需要工作表面相对光滑平整。[0004]在粘附吸附方式方面，专利CN103523108B公开了一种带有粘附带的爬壁机器人，其驱动轮采用槽型轮结构，前轮驱动，并在机构尾部加装了弹性可调的尾巴结构，粘附带由橡胶材料制成。该机器人左右两侧的两个轮子驱动，利用了弹性尾巴的支撑，使身体不会从垂直面倾覆。此结构机器人爬壁性