一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置.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CN105947002A(43)申请公布日2016.09.21(21)申请号201610305444.5(22)申请日2016.05.10(71)申请人山东科技大学地址266590山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号(72)发明人沈潇王宇常龙肖楠(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人王连君(51)Int.Cl.B62D55/265(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置(57)摘要本发明公开了一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，包括机架，机架上还设置有主动轮和涨紧轮，主动轮和涨紧轮的外圈上安装有环形履带，环形履带的外围周圈等间隔分布有若干个真空吸盘，各真空吸盘与环形履带相连的一侧设置有主柄，主柄的一端与真空吸盘相连、另一端设置有主柄拉力施加机构。本发明解决了多吸盘爬壁机器人在爬行过程中的机构复杂、吸盘真空后启封困难、低速、非连续性等问题，它可在任意角度的光滑平面上进行攀爬。CN105947002ACN105947002A权利要求书1/1页1.一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，其特征在于，包括机架，机架上还设置有主动轮和涨紧轮，主动轮和涨紧轮的外圈上安装有环形履带，环形履带的外围周圈等间隔分布有若干个真空吸盘，各真空吸盘与环形履带相连的一侧设置有主柄，主柄的一端与真空吸盘相连、另一端设置有主柄拉力施加机构。2.根据权利要求1所述的一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，其特征在于，所述机架上设置有环形导轨，环形导轨从主动轮和涨紧轮上绕过，环形履带位于环形导轨的外侧，主柄拉力施加机构位于主柄与环形导轨之间，主柄拉力施加机构包括滑轮轴，主柄穿过环形履带后与滑轮轴相连，滑轮轴上安装有与上述环形导轨相适配的滑轮，环形履带旋转，带动滑轮沿环形导轨滑动。3.根据权利要求2所述的一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，其特征在于，所述环形导轨包括首尾相连成环的第一直导轨、第一半弯导轨、第一倾斜导轨、第二直导轨、第二倾斜导轨及第二半弯导轨，第一直导轨和第二直导轨相互平行，第一倾斜导轨从其头部到其尾部与环形履带间的距离逐渐加大，第二倾斜导轨从其头部到其尾部与环形履带间的距离逐渐减小，第一直导轨与环形履带间的距离、第一半弯导轨与环形履带间的距离以及第二半弯轨道与环形履带间的距离均相等，第二直导轨与环形履带间的距离大于第一直导轨与环形履带间的距离。4.根据权利要求1所述的一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，其特征在于，所述主柄拉力施加机构位于环形履带与待攀附表面接触的一侧的内侧，主柄拉力施加机构包括设置在机架上的多个第一永磁铁，以及设置在各真空吸盘的主柄上的第二永磁体。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，其特征在于，各所述真空吸盘均通过启封柄与环形履带相连，启封柄的一端与真空吸盘外边缘相连、另一端与环形履带的外表面相连。6.根据权利要求5所述的一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，其特征在于，各所述真空吸盘分别通过两个启封柄与环形履带相连。7.根据权利要求5所述的一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，其特征在于，各所述主柄、启封柄及环形履带均由柔性橡胶制成。8.根据权利要求5所述的一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，其特征在于，所述真空吸盘、环形履带、主柄及启封柄为一体成型结构。9.根据权利要求1所述的一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置，其特征在于，所述主动轮由电机驱动。2CN105947002A说明书1/4页一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置技术领域[0001]本发明涉及一种履带驱动仿生装置，尤其涉及一种用于攀附光滑表面的吸盘履带驱动仿生装置。背景技术[0002]移动式机器人已经被广泛应用于高空作业中，例如清理高层建筑的外墙、修建高层建筑物、给大型轮船喷漆、监控核能工厂的储藏柜等，因为此类工作一般都很重要但又极度的危险，因此，移动式机器人中比较特殊的研究领域——爬墙机器人已经在全世界各个地方进行广泛的研究并且有了很好地发展。当前大部分的爬墙机器人可以归纳为两类：牵引式和粘附式。粘附式爬墙机器人具有一个粘附式机构，通过吸力、磁力、范德华力及微刺互锁作用粘附在墙壁上。磁力粘附机构仅在工作墙面由铁磁性表面组成时才会使用。[0003]微刺结构机器人可以很好地粘附在粗糙墙面上，但是却不适用于玻璃、天花板之类的光滑表面。利用范德华力的机器人则是模仿了壁虎的干燥粘合能力，这种粘附机构比较奇特，它不需要能量，但是粘附力的大小受粘附表面的粗糙度影响较大，因此需要更多的研究来确认这种机构的