[发明专利]一种导柱式吸盘爬壁机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种爬壁机器人，具体是一种导柱式吸盘爬壁机器人，属于机器人领域。

背景技术

爬壁机器人是一种能够在垂直陡壁上进行作业的机器人。爬壁机器人用于多个领域。在核工业领域，爬壁机器人主要用于对核废液储罐进行视觉检查以及测厚及焊缝探伤等；在石化领域，爬壁机器人用于对立式金属罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆防腐、测量和保养；在建筑行业领域，爬壁机器人用于对巨型壁面的喷涂，玻璃壁面的清洗，磁砖安装和桥梁探伤等；在消防领域，爬壁机器人用于传递救援物资和进行救援工作；在造船领域，爬壁机器人用于喷涂船体的内外壁等。爬壁机器人作为高空极限作业的一种自动机械装置，越来越受到人们的重视。

但是，现有的机器人大部分为单向运动，即当机器人反向运动时，需要转向，而机器人的转向是机器人机构复杂的运动，会影响机器人的可靠性和稳定性；并且现有机器人体积大，重量大，吸附不牢固。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明供一种导柱式吸盘爬壁机器人，其创新地采用导柱气缸式双向移动的运动方式，不需要转向，能够运动到壁面的任意地方，避免了复杂转向机构对机器人可靠性和稳定性的影响。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种导柱式吸盘爬壁机器人，包括移动部分和吸附部分；

所述移动部分包括纵向移动装置和横向移动装置；

所述纵向移动装置包括纵向导柱，所述纵向导柱上安装有框架，所述框架上安装有连接外部电源的直流电机和被所述直流电机驱动的齿轮，所述齿轮连接有齿条本体，齿轮和齿条本体相互啮合运动；所述框架上安装有四个框架支腿，并且四个所述框架支腿与纵向导柱以移动副方式相联；

所述横向移动装置包括固定安装于所述齿条本体上的气缸和微型气缸，气缸连接有活塞杆，在所述纵向导柱上安装有横向导柱，所述活塞杆和两个横向导柱与所述纵向导柱固定连接；所述齿条本体上安装有能够控制所述气缸运动的电磁方向阀；

所述吸附部分包括安装于所述框架上的框架真空吸盘，所述框架真空吸盘通过微型真空泵Ⅰ控制框架真空吸盘在垂直平面的吸附和释放；所述齿条本体安装有本体真空吸盘，所述本体真空吸盘通过微型真空泵Ⅱ控制本体真空吸盘的吸附和释放；

进一步，所述本体真空吸盘具有三个，并且三个本体真空吸盘以串联方式连接。

进一步，所述框架真空吸盘具有四个，并且四个框架真空吸盘以串联方式连接。

进一步，在所述齿条本体设有能够使所述横向导柱运动的导套。

本发明的有益效果是：该机器人通过导柱和气缸双向移动的运动方式，使得机器人在工作平台上不需转向，便能够在壁面上任意运动；同时，该机器人采用纵向移动装置、横向移动装置和吸附装置三种装置相互配合，一方面避免了机器人转向的复杂机构，另一方面能够保证机器人的可靠性和稳定性。除此之外，吸附装置系统采用微型真空泵和独立气动回路，体积小，重量轻，吸附可靠，有效地解决真空吸附机构微型化问题。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明A-A剖面示意图；

图中：1、齿条本体，2、齿轮，3、框架，4、本体真空吸盘，5、框架真空吸盘，6、微型真空泵Ⅰ，7、纵向导柱，8、微型真空泵Ⅱ，9、直流电机，10、气缸，11、活塞杆，12、横向导柱，13、导套，14、电磁方向阀，15、微型气泵，16、框架支腿。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示：一种导柱式吸盘爬壁机器人，包括移动部分和吸附部分；

所述移动部分包括纵向移动装置和横向移动装置；

所述纵向移动装置为齿轮齿条机构。纵向移动装置包括纵向导柱7，在所述纵向导柱7上安装有框架3，所述框架3上安装有连接外部电源的直流电机9和齿轮2，并且直流电机9直接驱动齿轮2转动，所述齿轮2连接有齿条本体1，齿轮2和齿条本体1相互啮合运动；在齿条本体1上固定安装有本体真空吸盘4，通过齿轮2和齿条本体1的相互啮合运动，实现本体真空吸盘4在纵向交替直线运动。所述纵向移动装置为电机驱动。框架3的四个框架支腿16与纵向导柱7以移动副的方式相联结。