[发明专利]采用方波振动的吸附机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于爬壁机器人的方波振动吸附机构。

背景技术

吸盘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。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用方波振动的吸附机构，该机构由动力组件(1)、支架组件(2)、排气组件(3)组成，排气组件(3)安装在支架组件(2)的下方，动力组件(1)安装在支架组件(2)上。在排气组件(3)中采用一个舵机进行气路的开/闭；在动力组件(1)中采用一个电机驱动两根光轴，并使光轴上的六个凸轮带动六个吸盘进行振动吸附，从而实现本发明机构的方波振动。在凸轮安装上采用了120度相位的装配方式，且使每两个凸轮为一组，在同一时段、同时有四个吸盘产生与壁面的吸附力，另外两个吸盘产生与壁面的支反力，该对支反力以矩形的对角线交点中心对称，使得本发明机构在壁面上吸附时产生的拉力和压力均衡分布。

本发明采用方波振动的吸附机构的优点在于：(1)采用加速度突变的振动方式，充分发挥吸盘有限容积的利用率。(2)在同一时段内，同时有四个吸盘同时与壁面吸附，两个吸盘产生与壁面的支反力，且为最大扩容量，增加了可靠性。(3)采用舵机与活塞组合的放气驱动组件，使放气效果更加稳定可靠。(4)该吸附机构集成度高，空间利用率大，可作为爬壁机器人的吸附机构。

附图说明

图1是本发明振动吸附机构的结构图。

图1A是本发明振动吸附机构未装配上盖的的结构图。

图2是本发明支架组件的结构图。

图2A是本发明未装配上盖的支架组件的结构图。

图2B是本发明支架组件的仰视结构图。

图3是本发明动力组件的结构图。

图4是本发明排气组件的结构图。

图4A是本发明舵机与活塞的分解图。

图5是本发明六个吸盘构成的矩形布局。

图5A是本发明六个吸盘在同一时段上的吸附状态。

图中：       1.动力组件    1A.A光轴      1B.B光轴       101.A齿轮

102.B齿轮    103.C齿轮     104.直流电机  111.A凸轮      112.B凸轮

113.C凸轮    114.D凸轮     115.E凸轮     116.F凸轮      2.支架组件

21.上盖      21a.减重孔    22.底板       201.A轴承座    202.B轴承座

203.C轴承座  204.D轴承座   211.A轴承     212.B轴承      213.C轴承

214.D轴承    215.E轴承     216.F轴承     217.G轴承      218.H轴承

219.I轴承    220.J轴承     221.A凸台     222.B凸台      223.C凸台

224.D凸台    225.E凸台     226.F凸台     23.电机安装板  231.A通孔

232.A长形槽  233.B长形槽   3.排气组件    301.安装板     302.舵机

303.偏心轮   304.压气板    305.气流座    311.E轴承座    312.B轴承座

313.K轴承    314.L轴承     315.活塞      316.B端        317.A端

318.活塞腔   11.A吸盘      12.B吸盘      13.C吸盘       14.D吸盘

15.E吸盘     16.F吸盘      31.A挡片      32.B挡片       33.C挡片

34.D挡片     35.E挡片      36.F挡片      41.A导气柱     42.B导气柱

43.C导气柱   44.D导气柱    45.E导气柱    46.F导气柱     51.A弹簧