[发明专利]三腿式爬壁机器人

说明书

本发明公开了三腿式爬壁机器人，它包括有电动伸缩杆（1），三根电动伸缩杆（1）首尾相连在运动关节轴（2）上构成三角形结构；每个运动关节轴（2）下端连接一个气缸（3），气缸（3）下方连接的吸盘支架（4），吸盘支架（4）底部连接带弹簧缓冲的吸盘（6）；三根运动关节轴（2）的轴颈（22）套接轴套（7），三个轴套（7）的另一端活动连接在三角形载物平台（5）的三个销钉（51）上。本发明的优点是：能跨越一定高度的障碍，且转向灵活，运动协调，能完成人工清洁墙壁的任务。

技术领域

本发明属于爬壁机器人技术领域，具体涉及一种三腿式爬壁机器人。

背景技术

现有的腿式爬壁机器人为四腿、五腿及六腿式爬壁机器人，主要分为框架式和足脚式爬壁机器人这两类。

中国专利文献CN 202765130 U于2013年3月6日公开了一种吸盘式爬壁机器人，该爬壁机器人由上框架、下框架、中间框架、吸盘、气缸、导轨、滑块和气路控制单元等组成。上框架和下框架的四个角分别有四个升降机构，升降机构的伸出臂上安装吸盘，伸出臂可带动吸盘抬起和放下；上框架和下框架上分别安装有导轨，中间框架的上下两面安装有滑块，分别可在上框架和下框架上滑动；上框架和下框架上装有气缸，气缸的伸出杆端分别和中间框架相连。

当下框架的真空吸盘吸在工作面上时，上框架上的吸盘离开工作面，下框架上的气缸可推动中间框架和上框架横向运动；当上框架上的吸盘吸在工作面上时，下框架上的吸盘离开工作面，上框架上的气缸可推动中间框架和下框架纵向运动。这样上框架和下框架上的吸盘交替吸附，气缸交替运动，就可实现机器人在工作面上的运动。

首先这种爬壁机器人具有结构简单，自重较轻，易于维护等优点，但由于其固定在上下框架四个顶点的升降机构是固定的无法完成转向动作，导致其在壁面上行进时的路径并不是最短的路径，在行进速度方面较慢。其次这种爬壁机器人由于吸盘和升降机构之间缓冲装置，所以在凹凸不平的壁面上行走时，由于吸盘并不能自适应地与壁面平行会导致吸盘吸附不稳定，从可能出现吸盘脱落的现象。因为这种爬壁机器人的上或下框架的四个吸盘必须一起运动，所以在面对一定高度的台阶式障碍时并不能将上或下框架的四个吸盘全部吸附到台阶式的壁面上，从而不具备跨越台阶式障碍的能力。

发明内容

针对现有爬壁机器人存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种三腿式爬壁机器人，它能提高跨越障碍的高度，且转向灵活，运动协调，达到取代人工清洁墙壁的要求。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括有电动伸缩杆、运动关节轴、气缸、吸盘支架、载物平台、带弹簧缓冲的吸盘、轴套和控制单元，电动伸缩杆端头孔活动连接在运动关节轴的销柱卡接片上，三根电动伸缩杆首尾相连在运动关节轴上构成三角形结构；每个运动关节轴下端连接一个气缸，气缸下方连接的吸盘支架，吸盘支架底部连接带弹簧缓冲的吸盘；三根运动关节轴的轴颈套接轴套，三个轴套的另一端活动连接在三角形载物平台的三个销钉上，置于载物平台上的控制单元电连接电动伸缩杆及控制气缸和带弹簧缓冲的吸盘动作的电磁阀。

本发明的技术效果是：

由电动伸缩杆的伸长和收缩实现机器人结构的变形，使三个运动关节轴位置发生相对运动，致使机器人向前和向后行走。由气缸的正向气室和反向气室的充气与放气来实现气缸的伸长和收缩，当气缸正向气室充气、反向气室放气时气缸中的连杆伸出，连杆伸长；当气缸反向气室充气、正向气室放气时连杆缩回，连杆缩短；在气缸连杆缩短时，带弹簧缓冲的吸盘吸附壁面，实现跨越障碍。所以本发明的优点是：能跨越一定高度的障碍，且转向灵活，运动协调，能完成人工清洁墙壁的任务。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明运动关节轴的结构示意图；

图3为本发明载物平台的结构示意图；