[发明专利]带有粘附带的爬壁机器人

说明书

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体是带有粘附带的爬壁机器人。

背景技术

爬壁机器人是可以在垂直壁面上爬行并完成作业的自动化机器人，在民用、军事、航天上具有广泛的用途，因而越来越受到人们的重视。在民用领域，爬壁机器人被用来清洗大厦外壁墙面和玻璃、检测舰船船体、检测核密封罐等；在军事反恐领域，爬壁机器人可用来进行侦察窃听、研制蛙人等；在航天领域，爬壁机器人可用来进行舱外维修等。

爬壁机器人必须具备吸附与移动两个基本功能。常见的吸附方法有负压吸附与磁吸附两种方式。其中，负压方式通过吸盘内产生负压而吸附于壁面上，不受壁面材料的限制，但要求墙面光滑平整；磁性吸附则有永磁体和电磁铁两种方式，但只适用于吸附导磁性壁面。两种吸附方式的应用范围都有一定的局限性。爬壁机器人常见的移动方式有足式和轮式两种。其中足式爬壁机器人自由度较高，灵活性较好，但结构复杂，轮式爬壁机器人灵活性较差，但是结构简单，爬壁性能稳定。

对于爬壁机器人，在粘附力一定的情况下，质量更轻的机器人具有更好的爬壁性能，因此轻量化设计在爬壁机器人的设计中有重大的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种带有粘附带的爬壁机器人。

带有粘附带的爬壁机器人，包括驱动单元、执行单元，其中，驱动单元包括直流减速电机、齿轮组；执行单元包括前轮轴、后轮轴、车轮、粘附带，粘附带卡在车轮的凹槽中，所述的粘附带为带有粘性的橡胶材料制成。

爬壁机器人还包括一个底盘，且直流减速电机固定在底盘的前端，齿轮组的传动比为1∶1，爬壁机器人通过前轮轴驱动。底盘是具有甲虫鞘翅式的弧面结构设计。

底盘的后端安装有可以调节预压力的尾巴结构。所述的可以调节预压力的尾巴结构包括推杆、弹簧、螺母、尾巴以及将尾巴固定在底盘上的销，其中，推杆尾端通过螺纹与螺母连接，弹簧套在推杆上，尾巴可以绕销做旋转运动。

前、后轮轴分别通过轴承固定在底盘的前后两端，支撑架连接前、后轮轴。所述的车轮是两端稍高，中间凹陷的槽型轮。所述的车轮有四个车轮，前、后各两个车轮；所述的粘附带有两条粘附带，左、右各一条粘附带。

本发明是一种带有粘附带的爬壁机器人，该爬壁机器人具有较高的强度和较轻的质量，且采用了粘附和移动方式的技术设计，可以适用于各种复杂场合行进。另外，本发明方便操作使用、造价成本不高，适合在相关技术领域中推广应用。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的剖面示意图。

图中：1、底盘；2、前轮轴；3、齿轮组；4、粘附带；5、直流减速电机；6、支撑架；7、推杆；8、弹簧；9、螺母；10、尾巴；11、后轮轴；12、车轮；13、轴承；14、销。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和特点更加清楚，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步的详细说明。在此，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1、图2所示，本发明包括驱动单元和执行单元，其中，驱动单元包括直流减速电机5、齿轮组3；执行单元包括前轮轴2、后轮轴11、四个车轮12、轴承13、两条粘附带4。爬壁机器人的底部安装有一个底盘1，且直流减速电机5固定在底盘1的前端。底盘1具有甲虫鞘翅式的弧面结构设计。

本发明驱动单元的直流减速电机5和齿轮组3均固定在底盘1前端，且齿轮组3的传动比为1∶1。执行单元的前轮轴2和后轮轴11分别固定在底盘1的前端和后端，每根轮轴上装有两个车轮12，前、后车轮12之间设有粘附带4。

启动直流减速电机5，通过齿轮组3的传动，车轮12将带动粘附带4运动。粘附带4是具有粘附特性的橡胶材料制成，该材料具有粘附时不留痕迹并可以反复使用的特点。

前轮轴2与后轮轴11之间装有支撑架6，车轮12为两侧高中间凹陷的槽型轮，粘附带4卡在车轮12的凹槽中，其目的是为了保证前轮轴2与后轮轴11的平行度，防止粘附带4在运动过程中脱出。

本发明的底盘1采用弧面形状的仿生机身设计，可以达到增大机器人强度和减小机器人重量的目的。