[发明专利]爬行机器人自吸附式真空吸盘

说明书

本发明爬行机器人自吸附式真空吸盘属于爬行机器人运动行走的部件，由真空吸盘、气缸缸体、活塞、活塞连杆、螺旋拉伸弹簧、与链条附件相连的支架、水平靠轮、纵向固定轮、杠杆支撑、联动杠杆、杠杆滚动轮、U型滑动槽、杠杆运动支架、气缸、连接支架等组成。有益之处在于吸盘在链条牵引下做旋转运动，通过杠杆运动支架高低改变，配合螺旋拉伸弹簧，由联动杠杆带动活塞连杆的运动，牵引活塞往复运动，自动完成吸盘的吸附与释放，省去气体源、真空发生器、控制部件等，简化整体结构，节约设备成本；由于真空吸盘的吸附为螺旋拉伸弹簧牵引气缸体内活塞运动使气缸成负压抽气所形成，避免由于电力或气源等因素产生的真空吸附中断导致吸附力不够的因素，从而保证机器人稳定运行。

一、技术领域

本发明属于爬行机器人运动行走的部件，尤其是涉及到在非金属光滑表面爬行运动行走机器人使用的部件。

二、背景技术

爬行机器人是移动机器人的一种。爬行机器人在摩擦系数小的界面上移动，为增大机器人行走的稳定性，主要是通过增大爬行装置与界面的接触面积或增大爬行装置与界面的吸附力方式来增大摩擦力，确保机器人在行走时不滑动、移位等。

增大接触面积，在移动界面为平面或界面倾斜度较小的情况下可以部分解决滑动问题，增大吸附力是一种有效的解决方式。

铁质的金属界面可以通过电磁方式吸附，而在非铁类光滑界面则是通过真空吸盘方式处理。

真空吸盘的一种吸附应用方式，是在行走轮胎或行走履带上做吸盘处理，利用机器人本身的重量，压覆轮胎或行走履带上的吸盘排除空气，使吸盘产生真空负压，来达到增大吸附力的作用。这种做法的缺点是，若界面存在一定的倾斜度，机器人本身产生的垂直于界面的作用力不足使吸盘产生足够的真空负压，吸附力不足抵消摩擦力时，也不能保证机器人正常的爬行。

真空吸盘的另一种吸附应用方式，是用动力源使吸盘产生真空负压，让吸盘紧紧的吸附在界面上，确保机器的稳定行走。这种方式目前普遍存在：结构复杂，成本高(需要配备高压气体源，真空发生器，电磁阀等器件)，控制难等问题。

三、发明内容

本发明的目的在于提供爬行机器人运动行走的部件，以解决现有技术采用真空吸盘吸附技术中的所存在的结构复杂，成本高，控制难等问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

爬行机器人自吸附式真空吸盘，包括真空吸盘、气缸缸体、活塞、活塞连杆、螺旋拉伸弹簧、与链条附件相连的支架、水平靠轮、纵向固定轮、杠杆支撑、联动杠杆、杠杆滚动轮、U型滑动槽、杠杆运动支架、气缸、连接支架等组成，所述的气缸由气缸缸体、活塞、活塞连杆及螺旋拉伸弹簧组成，所述连接支架由与链条附件相连的支架、水平靠轮、纵向固定轮、杠杆支撑组成，

所述活塞、螺旋拉伸弹簧放置在气缸缸体内部，活塞通过螺旋拉伸弹簧与缸体相连接，

所述活塞与活塞连杆相连接，通过活塞连杆的运动，完成活塞的往复运动，

所述真空吸盘与气缸连接，通过气缸内的活塞往复运动，完成吸盘内空气的抽气与泄气动作，

所述活塞连杆与联动杠杆通过U型槽滑动连接，

所述联动杠杆与杠杆支撑活动连接，由杠杆支撑与联动杠杆的连接点形成联动杠杆的支点。

所述联动杠杆与杠杆运动支架通过杠杆滚轮滚动方式连接，随杠杆运动支架的高低改变，配合气缸缸体内部的螺旋拉伸弹簧，由联动杠杆带动活塞连杆的运动，牵引气缸体内活塞往复运动，完成做真空吸盘抽气与泄气动作，达到真空吸盘所需的吸附，保证机器人运动的稳定。