[发明专利]一种用于测试爬壁机器人振动吸附能力的平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测试被动吸附方式的爬壁机器人吸附能力的测试平台。

背景技术

爬壁机器人在普通壁面上最常见的吸附方式是真空吸附方式，一般分为吸盘真空吸附和风机负压吸附。

吸盘真空吸附是通过在橡胶吸盘中产生高真空状态而使其附着在壁面上的方法。最常用的吸盘抽真空装置是气动真空发生器，它应用文丘里效应产生真空，因此采用这种方式的机器人通常需要拖带很长的气管从地面接入压缩空气。用真空发生器使吸盘产生真空的优点是真空度高、吸附力大，但缺点是真空吸盘对吸附表面的质量要求较高，壁面上的杂质和缺陷容易造成吸盘真空破坏；另外气动管路和器件复杂，不利于机器人小型化和轻量化。另一种使吸盘产生高真空的方法是用真空泵，但一般工业真空泵由于体积、重量等原因很少在爬壁机器人上使用。

风机负压吸附一般采用高速的吸气电风机在一个面积较大的吸附腔内产生真空度较低的负压。采用这种方式的爬壁机器人优点是其吸附结构比较简单，而且由于风机抽吸气流量大、能连续工作，即使吸附腔与壁面之间存在少量空气泄漏也能保证可靠的吸附，因此可用于表面较粗糙的壁面吸附，如带沟缝的瓷砖或普通砖墙面。但这种吸附方式一般要求吸附腔的面积较大，对机器人小型化不利，而且还存在风机功耗大、噪音大的缺点。

发明内容

为了验证吸附方式机器人的吸附能力的合理性、可靠性，以及为吸盘吸附能力提供有效参数来源，本发明人设计出了一种具有振动吸附的测试平台，该平台是由电机带动偏心轮转动，并将该转动通过杠杆转化为吸盘的上下振动。

本发明是一种用于测试爬壁机器人振动吸附能力的测试平台，该测试平台由底座组件1、吸附组件2和振动组件3组成；吸附组件2安装在A支撑11与B支撑12之间，振动组件3安装在底座组件1上。由交流伺服电机31带动偏心轮31a作匀速转动或脉冲方式转动，该转动通过杠杆35、销钉110e以及U形支座110传递给吸盘支撑25，使吸盘23上下运动；吸盘23的上下运动将在支撑板22的下底面产生负压。

本发明振动吸附测试平台的优点：

(1)采用交流伺服电机31作为驱动，可实现位置和速度的精确控制。

(2)通过调节杠杆35上支点的位置即可调节振幅，调节范围可从0.5mm～10mm，足以满足实际应用的需求。

(3)通过对测试平台测得参数的分析，可同时测得以下7个参数对气压和作用力的影响。7个参数包括：振幅、频率、波形、壁面粗糙度、吸盘半径、吸盘真实容积、吸盘平衡高度。

附图说明

图1是本发明振动吸附实验平台的结构图。

图2是本发明底座组件的结构图。

图2A是图2的A向视图。

图3是本发明吸附组件的结构图。

图4是本发明振动组件的结构图。

图中：　　　 1.底座组件     11.A支撑        111.C滑轨      112.C滑块

12.B支撑　　 121.D滑轨      122.D滑块       13.底座        101.A滑轨

102.B滑轨    103.A滑块      104.B滑块       105.刻度线     106.A减重孔

107.B减重孔  108.L形支座    109.拱形支座    110.U形支座    110a.C螺纹孔

110b.卡槽    110c.E导轨     110d.E滑块      110e.销钉

2.吸附组件   21.气压传感器  22.支撑板       22a.A连接头    22b.B连接头

22c.A螺纹孔  22d.凸台       22e.A通孔       23.吸盘        23a.B通孔

24.力传感器  24a.螺钉       24b.B螺纹孔     25.吸盘支撑

3.振动组件   31.交流伺服电机                31a.偏心轮     32.电机座

33.轴承座    33a.B滚珠轴承  34.丝杠         34a.A滚珠轴承  35.杠杆

5a.A长形槽   35b.B长形槽    35c.中心通孔

36.U形连接件 36a.长螺栓     37.凹形连接件

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。