多盘非接触吸附式爬墙机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102167101A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102167101A(43)申请公布日2011.08.31(21)申请号201010617410.2(22)申请日2010.12.27(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人江丰元安琦(74)专利代理机构上海顺华专利代理有限责任公司31203代理人谈顺法(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称多盘非接触吸附式爬墙机器人(57)摘要本发明涉及一种多盘非接触吸附式爬墙机器人。机器人的机身包括四个彼此间通过柔性元件连接的吸盘，连接后机身的四个外侧顶角上各有一块固定板，步进电机、轮毂罩、推力球轴承、深沟球轴承通过轴安装于固定板上，轮子与电机1相连安装在轮毂罩内，步进电机与轮子相连；每个吸盘5的上表面上设有一个多自由度接头，所述的多自由度接头是这样构成的：泵机7固定在浮动板上，浮动板通过连杆连接在吸盘上；吸盘侧表面上固定一圈密封裙边，密封裙边与墙面相对的端面上开有沟槽，每个吸盘底部有两个万向轮。本发明结构简单、吸附可靠，有爬坡功能并对墙面不平度适应性良好，运动阻力小。CN10267ACCNN110216710102167106A权利要求书1/1页1.一种多盘非接触吸附式爬墙机器人，其特征在于，所述的机器人的机身包括四个吸盘(5)，所述的吸盘(5)包括上表面(5a)及与上表面(5a)的四边垂直延伸出的一圈侧表面(5b)；四个吸盘(5)彼此间通过柔性元件(14)连接，连接后的机身的四个外侧顶角上各设置一块固定板(2)，每个固定板(2)上有一个步进电机(4)，步进电机(4)的底部通过固定板(2)的一端安装在吸盘(5)上，轮毂罩(3)、推力球轴承23、深沟球轴承22通过轴(28)安装于固定板(2)的另一端，轮子(19)与电机(1)相连安装在轮毂罩(3)内，步进电机(4)的顶部设有一个第一转向曲柄(16a)，通过一个转向连杆(15)与第二转向曲柄(16b)相连，再连接于轴(28)上；每个吸盘(5)的上表面上设有一个多自由度接头，所述的多自由度接头是这样构成的：两个支撑座(10)固定在吸盘(5)上，一个多自由度轴(11)的两端连接到支撑座(10)上，一个L型固定板(12)固定在多自由度轴(11)上；一个泵机(7)固定在浮动板(6)上，浮动板(6)边缘上设有两个浮动连接头(8)，每个浮动连接头(8)依次通过一根短连杆(17)、两根长连杆(18)连接到两个多自由度接头的多自由度轴(11)上；在所述的吸盘(5)的侧表面(5b)上固定有一圈密封裙边(20)，密封裙边(20)与墙面相对的端面上开有沟槽(27)，在每个吸盘(5)底部，对应于柔性元件(14)的部位装有两个万向轮(26)。2.如权利要求1所述的多盘非接触吸附式爬墙机器人，其特征在于，所述的柔性元件(14)的材质为橡胶。3.如权利要求1所述的多盘非接触吸附式爬墙机器人，其特征在于，所述的密封裙边(20)的高度d大于吸盘(5)的侧表面(5b)的高度h。4.如权利要求1所述的多盘非接触吸附式爬墙机器人，其特征在于，所述的沟槽(27)为波浪型沟槽。2CCNN110216710102167106A说明书1/4页多盘非接触吸附式爬墙机器人技术领域[0001]本发明涉及一种爬墙机器人，具体地说，涉及一种利用真空负压提供吸附力，具有多个由柔性件连接的吸盘与墙面间隙接触，以轮式驱动的机器人装置。背景技术[0002]随着城市中高层建筑的兴建和高层建筑表面大量使用玻璃幕墙，目前，这些高楼大厦外墙表面装置的的安装、墙面清洁和维护工作等危险高空作业大多是由人来完成，十分危险。特别是遇到恶劣的天气时，操作更加困难。这是目前现实工作中经常碰到的问题，但是，到目前为止，还没有一个很好的方法来解决这个难题。[0003]目前发展迅速的爬墙机器人技术是解决这一问题的重要方法之一，已研制出各种各样的爬墙机器人，机器人与墙面之间的吸附，一般都是通过负压吸附原理进行的，但目前的机器人一般只有一个吸附盘，吸附的可靠性不高，因为一旦发生失压现象，整个机器人将会从墙上脱落。此外，这种单吸附盘还存在一个问题是，吸附间隙难以控制。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种可以在光滑墙面上运动、能够自由转向，有效实现在竖直、倾斜墙面的吸附和运动的机器人。本发明的机器人能适应墙面的一定不平度，工作效率高，灵活性强，没有运动死角，具有爬斜坡的功能，可以负载清洁、检测等模块进行工作。[0005]本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：[0006]一种多盘非接触吸附式爬墙机器人，其特征在于，所述的机器人的机身包括四个吸盘5，所述的吸盘5包括上表面5