一种具有爬壁功能的吸盘机器人.pdf

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1、10申请公布号CN104149868A43申请公布日20141119CN104149868A21申请号201410223613122申请日20140526B62D57/02420060171申请人苏州工业园区职业技术学院地址215021江苏省苏州市工业园区若水路1号72发明人丁慎平廖祥兵孙丽娜74专利代理机构苏州广正知识产权代理有限公司32234代理人刘述生54发明名称一种具有爬壁功能的吸盘机器人57摘要本发明公开了一种具有爬壁功能的吸盘机器人，包括机身本体、若干吸附装置、主动轮、从动轮、防撞槽、履带、吸盘孔、连接卡齿、真空泵、电机和驱动轴，所述吸附装置包括吸盘本体、调节槽、钢球、手动调速阀、。

2、橡皮圈、弹簧和导气管。通过上述方式，本发明一种具有爬壁功能的吸盘机器人，可以利用履带进行爬行运动，也可以利用吸盘进行二次加固，不仅可以用在平地上，也可以用在建筑外墙或者斜坡上，使用的范围更加广泛，操作更加的方便。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104149868ACN104149868A1/1页21一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其特征在于，包括机身本体、若干吸附装置、主动轮、永磁体片、从动轮、防撞槽、履带、吸盘孔、连接卡齿、真空泵、电机和驱动轴，所述吸附装置包括吸盘本体、调节槽、钢球。

3、、手动调速阀、橡皮圈、弹簧和导气管，所述电机设置于所述机身本体内，所述驱动轴的一端连接有所述电机，所述驱动轴的另一端与所述主动轮相连接，所述连接卡齿和所述防撞槽设置于所述主动轮和所述从动轮的侧面，所述连接卡齿设置于所述履带的内侧，所述永磁体片设置于所述履带上，所述履带通过所述连接卡齿与所述主动轮和所述从动轮相连接，所述吸盘孔设置于所述履带上，所述吸盘本体的顶端设置于所述吸盘孔中，所述调节槽设置于所述吸盘本体内，所述钢球设置于两个所述弹簧之间，且一个所述弹簧的一端与所述调节槽的底部相连接，所述手动调速阀设置于所述吸盘本体上，所述橡皮圈设置于所述吸盘本体底部的开口处，所述导气管与所述手动调速阀和所。

4、述真空泵相连接。2根据权利要求1所述的一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其特征在于，所述连接卡齿设置于所述防撞槽的两侧。3根据权利要求1所述的一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其特征在于，所述机身本体包括上机体和下机体，所述上机体与所述下机体相连接。4根据权利要求1所述的一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其特征在于，所述主动轮、所述从动轮和所述履带设置于所述机身本体的两侧。5根据权利要求1所述的一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其特征在于，所述主动轮设置于两个所述从动轮之间。6根据权利要求1所述的一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其特征在于，所述导气管设置于所述调节槽内，且所述导气管设置于所述弹簧和所述钢球的上方。

5、。7根据权利要求1所述的一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其特征在于，所述真空泵设置于所述机身本体内。8根据权利要求1所述的一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其特征在于，所述吸附装置的数量大于或等于16个。9根据权利要求1所述的一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其特征在于，所述履带上的所述连接卡齿的厚度小于所述主动轮和所述从动轮上的所述连接卡齿的厚度。权利要求书CN104149868A1/4页3一种具有爬壁功能的吸盘机器人技术领域0001本发明涉及机械自动化领域，特别是涉及一种具有爬壁功能的吸盘机器人。背景技术0002随着科技的进步，工业机器人在各个领域得到了广泛地运用。而在众多的机器人中，爬壁机器人以其。

6、在核工业、建筑、消防等行业的突出优点越来越受到人们的关注。0003但是，现在国内外的爬壁机器人还存在着很多的缺陷，例如，机器人无法稳定的吸附在墙面上，在坡度较高的地方，常常会爬不上去或者直接掉下来，所以人们需要更加满足要求的爬壁机器人。发明内容0004本发明主要解决的技术问题是提供一种具有爬壁功能的吸盘机器人，具有可靠性能高、定位精确、功能多样、使用方便、可控性强等优点，同时在机械自动化的应用及普及上有着广泛的市场前景。0005为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其包括机身本体、若干吸附装置、主动轮、永磁体片、从动轮、防撞槽、履带、吸盘孔、连接卡齿、。

7、真空泵、电机和驱动轴，所述吸附装置包括吸盘本体、调节槽、钢球、手动调速阀、橡皮圈、弹簧和导气管，所述电机设置于所述机身本体内，所述驱动轴的一端连接有所述电机，所述驱动轴的另一端与所述主动轮相连接，所述连接卡齿和所述防撞槽设置于所述主动轮和所述从动轮的侧面，所述连接卡齿设置于所述履带的内侧，所述永磁体片设置于所述履带上，所述履带通过所述连接卡齿与所述主动轮和所述从动轮相连接，所述吸盘孔设置于所述履带上，所述吸盘本体的顶端设置于所述吸盘孔中，所述调节槽设置于所述吸盘本体内，所述钢球设置于两个所述弹簧之间，且一个所述弹簧的一端与所述调节槽的底部相连接，所述手动调速阀设置于所述吸盘本体上，所述橡皮圈设。

8、置于所述吸盘本体底部的开口处，所述导气管与所述手动调速阀和所述真空泵相连接。0006在本发明一个较佳实施例中，所述连接卡齿设置于所述防撞槽的两侧。0007在本发明一个较佳实施例中，所述机身本体包括上机体和下机体，所述上机体与所述下机体相连接。0008在本发明一个较佳实施例中，所述主动轮、所述从动轮和所述履带设置于所述机身本体的两侧。0009在本发明一个较佳实施例中，所述主动轮设置于两个所述从动轮之间。0010在本发明一个较佳实施例中，所述导气管设置于所述调节槽内，且所述导气管设置于所述弹簧和所述钢球的上方。0011在本发明一个较佳实施例中，所述真空泵设置于所述机身本体内。0012在本发明一个较。

9、佳实施例中，所述吸附装置的数量大于或等于16个。说明书CN104149868A2/4页40013在本发明一个较佳实施例中，所述履带上的所述连接卡齿的厚度小于所述主动轮和所述从动轮上的所述连接卡齿的厚度。0014本发明的有益效果是可以利用履带进行爬行运动，也可以利用吸盘进行二次加固，不仅可以用在平地上，也可以用在建筑外墙或者斜坡上，使用的范围更加广泛，操作更加的方便。附图说明0015为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些。

10、附图获得其它的附图，其中图1是本发明的一种具有爬壁功能的吸盘机器人一较佳实施例的结构示意图；图2是本发明所述吸附装置的结构示意图；附图中各部件的标记如下1、上机体，2、下机体，3、吸附装置，4、主动轮，5、从动轮，6、履带,7、连接卡齿，31、吸盘本体，32、调节槽,33、钢球,34、手动调速阀,35、橡皮圈,36、弹簧,37、导气管。具体实施方式0016下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。0017。

11、请参阅图1，本发明实施例包括一种具有爬壁功能的吸盘机器人，其包括机身本体、若干吸附装置3、主动轮4、永磁体片（未标识）、从动轮5、防撞槽（未标识）、履带6、吸盘孔（未标识）、连接卡齿7、真空泵（未标识）、电机（未标识）和驱动轴（未标识），所述吸附装置3包括吸盘本体31、调节槽32、钢球33、手动调速阀34、橡皮圈35、弹簧36和导气管37，所述电机设置于所述机身本体内，所述驱动轴的一端连接有所述电机，所述驱动轴的另一端与所述主动轮4相连接，所述连接卡齿7和所述防撞槽设置于所述主动轮4和所述从动轮5的侧面，所述连接卡齿7设置于所述履带6的内侧，所述永磁体片设置于所述履带6上，所述履带6通过所述连。

12、接卡齿7与所述主动轮4和所述从动轮5相连接，所述吸盘孔设置于所述履带6上，所述吸盘本体31的顶端设置于所述吸盘孔中，所述调节槽32设置于所述吸盘本体31内，所述钢球33设置于两个所述弹簧36之间，且一个所述弹簧36的一端与所述调节槽32的底部相连接，所述手动调速阀34设置于所述吸盘本体31上，所述橡皮圈35设置于所述吸盘本体31底部的开口处，所述导气管37与所述手动调速阀34和所述真空泵相连接。0018所述主动轮4和所述从动轮5与所述防撞槽组成的截面形状为H型。0019所述履带6与所述主动轮4和所述从动轮5的联结模拟了齿轮与齿条的啮合，两者所述连接卡齿7的模数等参数是相同的。为了保证在运动时履。

13、带6与所述主动轮4和所述从动轮5不会咬死，把履带6上的齿的厚度做的相对薄一点，保证有足够的啮合空间。为说明书CN104149868A3/4页5了防止吸盘本体31的尾部与所述主动轮4和所述从动轮5发生碰撞干涉，所述主动轮4和所述从动轮5中间部位有深45MM左右的所述防撞槽；所述机身本体长为900MM，宽为400MM，硬质合金铸件壁厚8MM，为了提高车体的强度，上下车体的内侧均有加强肋板，由吸盘机器人工作时的静力学分析得出G/22式中是机器人重心到壁面的距离；是作用点到点O的距离。为保证机器人能在驱动力的作用下在壁面稳定移动，由式21、22得到的临界条件为MAX23可见,必须稳定在式23所示的区间。

14、内,实际值由机器人移动速度确定，当机器人的移动速度为一变化值时，则实际值由机器人当前移动速度确定。0020由机器人静止吸附在壁面时的受力情况得知机器人能维持吸附的条件为（设）；式中F为摩擦力，为摩擦系数，为单个吸附装置的吸力，G为机器人自重与其附件重量之和，N为吸附装置的个数。由于机器人重心离壁面距离为H，与F形成的力矩将影响到重心上半部分对壁面的有效压力，同时，考虑到由于地面有缝隙而减少真正吸附壁面的吸附装置个数，引入安全系数，则单个吸附装置的吸附力为；值的大小取决于壁面灰尘、空隙大小、凹凸平度以及行走中遇到障碍物如电线、导气管等因素，一般取23。0021所述连接卡齿设置于所述防撞槽的两侧。。

15、0022所述机身本体包括上机体1和下机体2，所述上机体1与所述下机体2相连接。说明书CN104149868A4/4页60023所述主动轮4、所述从动轮5和所述履带6设置于所述机身本体的两侧。0024所述主动轮4设置于两个所述从动轮5之间。0025所述导气管37设置于所述调节槽32内，且所述导气管37设置于所述弹簧36和所述钢球33的上方。0026所述真空泵设置于所述机身本体内。0027所述吸附装置3的数量大于或等于16个。0028所述履带6上的所述连接卡齿7的厚度小于所述主动轮4和所述从动轮5上的所述连接卡齿7的厚度。0029本发明一种具有爬壁功能的吸盘机器人的有益效果是（1）吸附装置在履带6。

16、上的离散分布特点和履带6自身的柔性使得爬壁机能够相对容易的逾越障碍物，如玻璃缝隙、墙面小突起等。履带不直接与壁面接触，减少了不平滑壁面对履带的损害，提高了机器人的工作寿命。0030（2）吸附装置3真空式吸附方式适用于非导磁壁面，克服了磁吸附原理对壁面性质要求较高的缺点，扩大了机器人的工作范围。0031（3）模拟齿轮齿条啮合的主动轮和从动轮与履带的联结方式使机器人能够平稳快速地在壁面上移动；主动轮置中，从动轮对称布置的方式使履带受力最大处避开了履带弯曲处，减少了对履带的损害，提高了履带的使用寿命。0032以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。说明书CN104149868A1/1页7图1图2说明书附图CN104149868A。