[发明专利]真空吸附爬壁机器人及使用方法

权利要求书

1.真空吸附爬壁机器人，它包括：箱体(1)，其特征在于，它还包括：传动机构(2)、导向机构(3)以及吸附机构(4)；

所述箱体(1)分为上下两层；

所述传动机构(2)分为呈十字形交叉的两组同步带(11)，每组所述同步带(11)由电机(8)驱动；两组所述同步带(11)分别安装在所述箱体(1)的上下两层；

所述导向机构(3)与所述传动机构(2)中的所述同步带(11)相配合，同样安装在所述箱体(1)的上下两层；

所述吸附机构(4)安装在每组所述同步带(11)的两端，包括：电动推杆(21)以及所述电动推杆(21)下方的吸盘组(25)，所述吸盘组(25)由电磁阀控制吸附与释放。

2.如权利要求1所述的真空吸附爬壁机器人，其特征在于，它还包括一个安装于所述箱体(1)的检测雷达(5)。

3.如权利要求1所述的真空吸附爬壁机器人，其特征在于，所述传动机构(2)中所述电机(8)安装在电机支座(6)上，并罩有电机保护罩(7)；所述电机(8)通过联轴器(9)与旋转轴(20)连接，同时，所述旋转轴(20)通过键与同步带轮(10)相连；所述旋转轴(20)通过轴承(12)安装在轴承座(13)上，所述同步带(11)包裹在所述同步带轮(10)上；抱闸(19)的一端与抱闸支座(18)连接，另一端与所述旋转轴(20)连接。

4.如权利要求1或3所述的真空吸附爬壁机器人，其特征在于，所述导向机构(3)包括：导杆(16)、直线轴承座(14)、直线轴承(15)以及导杆支架(17)；所述直线轴承(15)嵌入在所述直线轴承座(14)内，所述直线轴承座(14)与所述箱体(1)固定连接，所述导杆(16)与所述直线轴承(15)连接，所述导杆(16)的两端紧固在所述导杆支架(17)上，所述导杆支架(17)与连接板(26)相连。

5.如权利要求1或2所述的真空吸附爬壁机器人，其特征在于，所述吸附机构(4)中的所述电动推杆(21)一方面通过调整套(22)与限位套(23)连接，另一方面其末端通过推杆连接件(24)与吸盘连接件(27)连接；所述限位套(23)安装在所述连接板(26)上；所述吸盘组(25)安装在所述吸盘连接件(27)的底部。

6.如权利要求5所述的真空吸附爬壁机器人，其特征在于，所述吸盘组(25)中包括三个吸盘，每个吸盘均采用多唇式吸盘并且底部设有硅胶密封垫(28)。

7.如权利要求6所述的真空吸附爬壁机器人，其特征在于，所述多唇式吸盘采用橡胶材料(29)制成。

8.真空吸附爬壁机器人的使用方法，它基于如权利要求1所述的用于隧道壁面衬砌检测的真空吸附爬壁机器人，其使用方法如下：

步骤1，机器人状态初始化，定义其中一条所述同步带(11)为x导轨，另一条为y导轨；

步骤2，令吸附机构(4)中的所述电动推杆(21)的伸缩量处于合适的位置，使得x、y两导轨端的吸盘组(25)的吸盘贴于壁面，且均处于吸附状态；

步骤3，y导轨的吸盘释放，检测真空压力开关检测吸盘内真空度，当其真空度小于某一阈值，抬起y导轨的吸盘，使y导轨转为运动状态；

步骤4，根据设定的运动参数，y导轨的同步带(11)由该处的电机(8)转动，使y导轨朝预定方向运动；

步骤5，y导轨完成一个步距后停止，控制y导轨两端的吸盘组(25)放下并接触壁面，然后使其转为吸附状态；

步骤6，x导轨的吸盘释放，检测真空压力开关检测吸盘内真空度，当其真空度小于某一阈值，抬起x导轨的吸盘，使x导轨转为运动状态；

步骤7，根据设定的运动参数，x导轨的同步带(11)由该处的电机(8)转动，使x导轨朝预定方向运动；

步骤8，x导轨完成一个步距后停止，控制x导轨两端的吸盘组(25)放下并接触壁面，然后使其转为吸附状态；

步骤9，如果机器人需要连续爬行，则进入步骤2；否则，结束爬行。