一種行走式爬墻機器人的制作方法
【專利摘要】一種行走式爬墻機器人，是由行走肢、步進電機、旋轉罩、第二轉向曲柄、轉向連桿、固定板、步進電機、底板、柔性件、浮動板、氣泵、長連桿、浮動肋板、第一轉向曲柄，吸盤、旋轉罩軸、不完全齒輪、深溝球軸承、推力球軸承組成的，機器人的機身包括12個吸盤，吸盤均勻分布在四條行走肢上；行走肢與多自由度的旋轉罩通過焊接固定在一起，旋轉罩通過多自由度旋轉罩軸和滾動軸承安裝在固定板的一端上；步進電機的頂部設有一個第一轉向曲柄，通過一個轉向連桿與第二個轉向曲柄4相連在多自由度旋轉罩軸上；本發(fā)明的行走式機器人采用了12個吸盤，分成四組分別安裝在四條行走肢上，不僅能夠保證機器人不會墜落，還有利于操作人員方便控制。
【專利說明】一種行走式爬墻機器人

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種行走式爬墻機器人，具體地說是應用氣泵的作用下實現真空負壓將機器人吸在墻壁上，在步進電機的作用下實現行走轉向和快速移動的一種行走式機器人
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術】
[0002]隨著城市高樓的不斷興建，土地面積不斷減少，導致樓層越來越高，這給大多數高層居民帶來很多不妨便。而現在大部分高樓的外表面都是光滑的，且不易攀爬，這無疑給高空作業(yè)帶來了很多不便，尤其是當發(fā)生突發(fā)事故時，工作人員可能無法及時趕到，可能就會發(fā)生人員傷亡。而目前還沒有一個非常好的解決辦法。
[0003]目前發(fā)展的爬墻機器人為此提供了一個很好的解決辦法，并研制出了各種機器人，機器人與墻面的吸附一般都是通過真空負壓實現的，有帶一個吸盤的和多個吸盤，一個吸盤可能會吸附不牢固，多個吸盤動作繁瑣，不易控制，且爬行速度慢，滿足不了突發(fā)事故的使用要求。


【發(fā)明內容】

[0004]針對上述的不足，本發(fā)明提供了一種能夠快速行走，操作方便，轉向容易的一種行走式機器人。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:一種行走式爬墻機器人，一種行走式爬墻機器人是由行走肢、步進電機、旋轉罩、第二轉向曲柄、轉向連桿、固定板、步進電機、底板、柔性件、浮動板、氣泵、長連桿、浮動肋板、第一轉向曲柄，吸盤、旋轉罩軸、不完全齒輪、深溝球軸承、推力球軸承組成的，其特征在于:所述的機器人的機身包括12個吸盤，所述的吸盤均勻分布在四條行走肢上，并通過螺紋連接與行走肢固定在一起；行走肢與多自由度的旋轉罩通過焊接固定在一起，旋轉罩通過多自由度旋轉罩軸和滾動軸承安裝在固定板的一端上；每一個固定板的另一端上有一個步進電機，步進電機的底部通過螺紋連接固定在固定板上，步進電機的頂部設有一個第一轉向曲柄，通過一個轉向連桿與第二個轉向曲柄相連在多自由度旋轉罩軸上；
[0006]一個氣泵機通過螺栓連接固定在浮動板上，浮動板的邊緣上有四個浮動連接頭，連接頭焊接在浮動板上，浮動板通過一根多自由度長連桿與浮動肋板相連；浮動肋板通過銷軸與底板固定，而每一塊底板通過柔性元件相連；所述的不完全齒輪安裝在行走肢內，兩不完全齒輪通過輪齒嚙合及外圓輪廓線相切，不完全齒輪與步進電機連接；所述的行走肢由三部分組成，通過銷軸和螺紋連接。所述的吸盤分別安裝在三個爪上。所述的柔性元件為彈性橡膠。
[0007]該發(fā)明的有益之處:本發(fā)明的行走式爬墻機器人采用了行走肢，每一條行走肢由一個電機控制，通過電機帶動不完全齒輪運動實現行走肢一步一步的移動，通過增大步距實現機器人的快速移動；本發(fā)明的行走式機器人采用了 12個吸盤，分成四組分別安裝在四條行走肢上，不僅能夠保證機器人不會墜落，還有利于操作人員方便控制；

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0009]圖2為行走肢實現行走的結構圖
[0010]圖3為行走肢固定方式圖
[0011]圖1中:1、行走肢，2、步進電機，3、旋轉罩，4、第二轉向曲柄，5、轉向連桿，6、固定板，7、步進電機，8、底板，9、柔性件，10、浮動板，11、氣泵，12、長連桿13、浮動肋板14、第一轉向曲柄15、吸盤16、旋轉罩的軸。
[0012]圖2中:17a、第一不完全齒輪，17b、第二不完全齒輪，2、步進電機電機，1、行走肢
[0013]圖3中:18、深溝球軸承，19、推力球軸承，6、固定板，3、旋轉罩

【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖，【具體實施方式】對本發(fā)明進一步闡述:
[0015]如圖1、2、3所示，一種行走式爬墻機器人，是由行走肢1、步進電機2、旋轉罩3、第二轉向曲柄4、轉向連桿5、固定板6、步進電機7、底板8、柔性件9、浮動板10、氣泵11、長連桿12、浮動肋板13、第一轉向曲柄14,吸盤15、旋轉罩軸16、第一不完全齒輪17a、第二不完全齒輪17b、深溝球軸承18、推力球軸承19，行走肢I由肢爪la、下肢lb、上肢Ic組成，吸盤15均勻分布在四條行走肢的肢爪Ia上，并通過螺紋連接與行走肢的下肢Ib固定在一起；行走肢的下肢Ib通過螺紋連接與行走肢的上肢Ic固定在一起，行走肢的上肢Ic與多自由度的旋轉罩3通過焊接固定在一起，旋轉罩3通過多自由度旋轉罩軸16和深溝球軸承18、推力球軸承19安裝在固定板6的一端上；每一個固定板6的另一端上有一個步進電機7，步進電機7的底部通過螺紋連接固定在固定板6上，步進電機7的頂部設有一個第一轉向曲柄14,通過一個轉向連桿5與第二個轉向曲柄4相連在多自由度旋轉罩軸16上；
[0016]一個氣泵機11通過螺栓連接固定在浮動板上，浮動板10的邊緣上有四個浮動連接頭101，連接頭焊接在浮動板10上，浮動板10通過一根多自由度長連桿12與浮動肋板13相連；浮動肋板13通過銷軸與底板8固定，而每一塊底板8通過柔性元件9相連；不完全齒輪17安裝在行走肢內，由第一不完全齒輪17a、第二不完全齒輪17b組成，第一不完全齒輪與第二不完全齒輪通過輪齒嚙合及外圓輪廓線相切，第一不完全齒輪17a與步進電機2連接；
[0017]該機器人的工作時，將該機器人放到墻面上，啟動氣泵11，使所有的吸盤都處于真空，利用這個負壓將機器人固定在墻面上；該機器人沿直線行走時，氣泵11只控制對角線上兩條行走肢的肢爪Ia上的吸盤15吸氣(放氣)，另外兩條放氣(吸氣)，在不固定的兩條行走肢上，步進電機2通過控制第一不完全齒輪17a與第二不完全齒輪17b的間歇運動實現行走肢I一步一步的沿墻面行走，
[0018]當需要轉向時，通過單片機控制氣泵11并依次控制四條行走肢I上的步進電機7，通過第一轉向曲柄14、轉向連桿5和第二轉向曲柄4使旋轉罩3轉向，單片機控制任意兩個電機7可實現任意兩條行走肢的轉向，其他兩條不動，吸在墻面上，然后再交替轉向，從而實現機器人轉向，使行走肢I沿墻面任意行走；
[0019]當遇到斜面時，機器人的一條行走肢會先處在斜面上，由于該機器人的機身柔性件9連接四塊底板8組成，氣泵11由浮動肋板13連接在底板8上，所以可以使泵機11與浮動板10配合柔性件9運動，從而不發(fā)生相對干涉。
[0020]對于本領域的普通技術人員而言，根據本發(fā)明的教導，在不脫離本發(fā)明的原理與精神的情況下，任何行走方式一般采用行走肢，對實施方式所進行的改變、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種行走式爬墻機器人，其特征在于:是由行走肢、步進電機、旋轉罩、第二轉向曲柄、轉向連桿、固定板、步進電機、底板、柔性件、浮動板、氣泵、長連桿、浮動肋板、第一轉向曲柄，吸盤、旋轉罩軸、不完全齒輪、深溝球軸承、推力球軸承組成的，所述的機器人的機身包括12個吸盤，所述的吸盤均勻分布在四條行走肢上，并通過螺紋連接與行走肢固定在一起；行走肢與多自由度的旋轉罩通過焊接固定在一起，旋轉罩通過多自由度旋轉罩軸和滾動軸承安裝在固定板的一端上；每一個固定板的另一端上有一個步進電機，步進電機的底部通過螺紋連接固定在固定板上，步進電機的頂部設有一個第一轉向曲柄，通過一個轉向連桿與第二個轉向曲柄相連在多自由度旋轉罩軸上； 一個氣泵機通過螺栓連接固定在浮動板上，浮動板的邊緣上有四個浮動連接頭，連接頭焊接在浮動板上，浮動板通過一根多自由度長連桿與浮動肋板相連；浮動肋板通過銷軸與底板固定，而每一塊底板通過柔性元件相連；所述的不完全齒輪安裝在行走肢內，兩不完全齒輪通過輪齒嚙合及外圓輪廓線相切，不完全齒輪與步進電機連接；所述的行走肢由三部分組成，通過銷軸和螺紋連接；所述的吸盤分別安裝在三個肢爪上；所述的柔性元件為彈性橡膠。
【文檔編號】B62D57/024GK104192222SQ201410421764
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權日:2014年9月24日
【發(fā)明者】劉楊, 張煒, 高永臻, 張豪 申請人:劉楊