[发明专利]一种用于爬壁机器人的履带吸盘组合式行走装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种爬壁机器人的行走装置，更具体地说，涉及一种用于爬壁机器人的履带吸盘组合式行走装置。

背景技术

我们在制作玻璃幕墙清洗机器人时，需要一种真空吸盘使清洗机器人附着在玻璃幕墙上自由行动，现有的真空吸盘都需要外接一个真空发生器和多个电磁控制阀，控制真空吸盘与大气或真空源的连通，结构复杂。一般，为了使清洗机器人也能在复杂的外墙行走，大多采用多个真空吸盘形成吸盘阵列，这个时候就暴露出公用真空源的弱点，例如在贴有瓷砖的墙面行走时，由于存在瓷砖粘结缝隙，吸盘阵列中就有吸盘密封不严，造成公共真空源真空度下降，影响使用。为了克服以上缺点，需要为每个吸盘准备独立的真空源或加装压力检测装置进行实时控制，这都带来系统复杂性和成本的上升，并且这种机器人若采用独立电源的话，真空源必须时刻工作，所以需要依靠大量的电量来维持真空，所以若采用独立电源的话，该机器人无法长时间持续工作，若采用外接电源的话，又给吊装带来不便。

中国专利申请号：201210114808.3，申请公布日为2012年8月15日，发明创造名称为：履带吸盘式壁面清洁机器人，该申请案为一种可以实现在玻璃幕墙、瓷砖外墙等垂直表面上行进并进行清洗工作的小型机器人。该机器人依靠装有吸盘的履带行进，履带吸盘与真空泵联接，经过抽气形成局部真空以产生负压；吸盘采用经特殊设计的自带气阀式结构，可通过杠杆作用放气；机器人底盘中部设有转向吸盘，通过电机控制滚珠丝杠的运转，能够使机器人车体围绕转向吸盘轴线旋转以实现转向；机器人车体前端设有超声探测与反馈装置，保证机器人在行进中能适时测障与避障；机器人车体上装有雾状喷淋装置、滚筒刷洗装置和刮板刮洗装置，能够在机器人行进时进行墙面的清洗工作。该申请案通过机器人系统功能、机械结构、运动机构、电子电路、传感探测和程序控制等多技术和多学科的融合，使该机器人能实现在玻璃幕墙、瓷砖外墙等垂直表面上的可靠行进和高效清洗功能，但该申请案中的履带吸盘与真空泵联接，并通过真空泵的吸气形成吸盘内部的局部负压，保证吸盘的吸附，结构复杂，耗电量大，有待作出进一步地改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中履带吸盘的结构复杂，吸附效果不佳，能源消耗大的不足，提供了一种用于爬壁机器人的履带吸盘组合式行走装置，采用本发明的技术方案，不需要独立真空源和控制器，即能将吸盘可靠地吸附在墙面上，且能在运动时，有效减小该装置的运动冲击和驱动损耗，结构简单，可靠耐用，成本低廉。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种用于爬壁机器人的履带吸盘组合式行走装置，包括后轮、履带、辅助轮、扭杆悬挂机构和前轮，所述的履带设置在后轮和前轮之间，所述的履带的外侧表面布设有多个吸盘，所述的扭杆悬挂机构设置在履带的内侧，扭杆悬挂机构的一端与爬壁机器人的底盘铰接，另一端与辅助轮铰接，所述的辅助轮与履带内侧相啮合，且履带内侧表面与辅助轮对应的区域设为磁力作用区。

作为本发明的进一步改进，所述的扭杆悬挂机构包括弹簧、扭杆一和扭杆二，所述的扭杆一的一端与爬壁机器人的底盘铰接，另一端与扭杆二的一端铰接，所述的扭杆二的另一端与辅助轮的轴心铰接，所述的弹簧的一端连接于扭杆一和扭杆二的铰接点上，另一端连接于爬壁机器人的底盘上。

作为本发明的进一步改进，所述的履带的前后两端均设有清洁辊。

作为本发明的进一步改进，所述的扭杆悬挂机构和辅助轮的数量相同，均为两个或两个以上。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

（1）本发明的一种用于爬壁机器人的履带吸盘组合式行走装置，其履带外侧表面均匀排布有若干个个吸盘，单个吸盘的尺寸较小，吸附效率高，可靠性强，且单个吸盘作用在墙上的附着力小，使得吸盘更容易在履带滚动过程中脱开，减小驱动能的损耗；

（2）本发明的一种用于爬壁机器人的履带吸盘组合式行走装置，其履带内侧表面与辅助轮对应的区域为磁力作用区，可增加履带上的吸盘与底盘间的拉力，并且使吸盘在墙面上吸附的更加牢固；

（3）本发明的一种用于爬壁机器人的履带吸盘组合式行走装置，其扭杆悬挂机构设置在履带内侧，扭杆悬挂机构一端与爬壁机器人的底盘铰接，另一端与辅助轮铰接，扭杆悬挂机构采用弹簧装置，大大增强了履带跨越障碍的能力；

（4）本发明的一种用于爬壁机器人的履带吸盘组合式行走装置，其结构简单，成本低廉，能够长期、稳定的运行，应用范围广。

附图说明