[发明专利]真空壁爬行器

说明书

技术领域

本发明涉及真空壁爬行器(crawler，履带式牵引装置)，该真空壁爬行器包括具有环形履带类型的至少一个吸附履带单元，该环形履带包括由柔性材料形成的连续带，并且连续带具有多个孔口，以用于在孔口的一部分与真空壁爬行器所处的表面或移动的表面之间提供真空。

背景技术

为了在难以接近的地方(例如，高墙、天花板、烟囱、管道或储罐以及其它封闭空间的内部、船舶或飞机表面等)进行多种任务，例如检查、清洁除锈、去除放射性沾染物以及修理，本领域已知了利用可通过远程控制进行操作的自动工作装置来避免使人出现在通常很危险的地方。这种自动工作装置的实例为真空壁爬行器，其可携带工具或照相机等靠近竖直表面、翻转表面、倾斜表面、弯曲表面、复合表面或锥形表面，并将工具移动至表面上的多个位置。一些常见场景包括，对飞机、潜水艇、储槽、高层建筑物以及其它相似结构的表面进行检查、清洁、去漆渍或进行维护。人员直接接近这些表面很不方面、很难或甚至会有危险。当这些表面弯曲、为复合表面或为锥形时，难度会增加。

文献US 7 404 464描述了通过施加吸附力在倾斜工作表面上移动的牵引装置。该牵引装置具有用于连接壁爬行器的上部板，和由柔性材料形成的薄带形式的皮带，该薄带具有多个贯穿皮带的开口以用于吸附至表面，皮带具有用于在粗糙表面上移动的具有高摩擦系数的外表面以及用于很容易地在歧管板(manifold plate)上滑动的具有低摩擦系数的内表面。进一步地，其公开了用于驱动牵引装置接合构件的滚轮的带齿的皮带。

文献US 4 664 212公开了一种真空壁爬行装置，该真空壁爬行装置包括由柔性材料形成为薄带的两个皮带，每一个皮带具有内表面和外表面，外表面具有多个贯穿皮带的孔。带的内表面与具有小摩擦系数的不锈钢板接触，该板附接至支撑梁，并且该板允许在皮带之间平滑地滑动。壁爬行装置由马达与带轮之间的链驱动。

文献US 4 664 212和文献US 7 404 464中公开的装置均具有向装置的吸附履带上的凹陷分配真空的构件，且均公开了相对较薄的吸附履带。如果装置需要在具有障碍(例如，突起)的表面或弯曲表面上移动，则这些文献教导对提供的构件进行分割以将真空分配至框架内的相对彼此铰接的单元内，以补偿作用于吸附履带的在承载吸附履带的滚轮之间的部分上的力。在文献US 4 664 212中，通过在所提供的用于分配真空的构件中形成狭缝来实现。因此，两个装置中的用于分配真空的内部构件均为更重、更复杂且制造昂贵的复杂机构。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是，提供通过具有障碍的表面和弯曲表面的能力改进的真空壁爬行器。本发明进一步的目的是，提供构造比现有技术真空壁爬行器的构造简单的真空壁爬行器。进一步的目的是，提供能够通过具有障碍的表面和弯曲表面，同时构造比现有技术真空壁爬行器的构造简单的真空壁爬行器。

该目的通过提供具有至少一个真空履带单元的真空壁爬行器实现，该真空履带单元包括：履带框架；两个带轮，其设置在履带框架的相对的端并限定轴距；环形履带，其设置成在两个带轮上循环(circulate，周旋)并包括柔性带，该柔性带包括多个孔口并具有一厚度；以及真空分配箱，其设置在该履带框架内，其中真空分配箱与孔口中的一部分连通以随着环形履带循环而向该部分孔口分配真空，且其中柔性带的厚度为轴距的5-20％。

因此，获得了允许真空壁爬行器行驶越过障碍和弯曲表面的特别简单的解决方案。

在实施方式中，柔性带很柔软。优选地，根据ASTM D 2240，柔软度为10-30(肖氏0硬度)。

在进一步的实施方式中，柔性带为外部带，环形履带进一步包括内部带，该内部带具有允许真空在真空分配箱与孔口的部分之间通过的吸附孔。

在进一步的实施方式中，真空分配箱沿该真空履带单元的纵向方向被分割成真空隔室。

在进一步的实施方式中，吸附孔很小，使得如果连接至真空隔室的孔口内的真空消失，则吸附孔将延迟真空隔室内真空的减少。

在进一步的实施方式中，多个孔口可沿该真空履带单元的纵向方向布置成两排。

在进一步的实施方式中，孔口在该真空履带单元的纵向方向上的长度大于相邻孔口之间沿纵向方向的距离。

在进一步的实施方式中，该真空分配箱沿该真空履带单元的纵向方向被分割成长度相等的真空隔室，且这些真空隔室的长度适于使得每一个真空隔室都可沿纵向方向为两个孔口提供真空。