[实用新型]一种用于爬壁机器人的吸附与移动系统

说明书

本实用新型涉及一种用于爬壁机器人的吸附与移动系统，该系统包括底部设有滑台的框体。框体上设有步进电机、气缸组及平台；框体的各个侧面底部设有滑杆；滑台上对称设有6个横向真空吸盘和6个纵向真空吸盘，且该滑台与滑杆嵌套；每个真空吸盘与气缸组一一对应相连；滑台的两边分别设有同步带，该同步带啮合有同步轮；同步轮固定嵌套于滑杆上；平台上分别设有微型真空泵、微型充气泵，该微型真空泵、微型充气泵与气管组相连；气管组与气缸组相连；步进电机的输出轴上设有驱动齿轮，该驱动齿轮与减速齿轮啮合；减速齿轮啮合有从动齿轮；从动齿轮固定嵌套于滑杆上，并安装有同步轮。本实用新型灵活性好、壁面适应性强、作业效率高。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种用于爬壁机器人的吸附与移动系统。

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，可以用于多个领域。如在建筑行业领域，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；在造船领域，爬壁机器人用于喷涂船体的内外壁；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、测量和保养等……由此可见，爬壁机器人应用领域广泛，可以用于在极端、恶劣或危险环境中的壁面上进行如打磨、喷漆、清洗或探测等特定作业，涉及到民生、核工业、造船工业等，并在这些领域中担任着十分重要的工作，能够促进生产力的提高、改善人民的生活与工作条件，越来越受到人们的重视。

爬壁机器人要能在垂直陡壁上进行作业，必须具备两个基本功能：吸附功能与移动功能。吸附功能通常有四种方式：真空吸附、磁吸附、推力吸附和使用粘性材料吸附方式。移动功能通常有三种方式：足式移动、轮式移动和履带式移动。就吸附功能而言，真空吸附的爬臂机器人吸附力由吸盘提供，分为单吸盘和多吸盘两种结构形式，稳定可靠，适应性强，但对壁面平整度要求较高；磁吸附的爬臂机器人仅能用于导磁材料壁面，适用性较差；推力吸附的爬臂机器人依靠风扇产生气流负压，利用大气对爬臂机器人自身产生的推力使其吸附于壁面上，这种方式结构较为复杂且工作可靠性较低。就移动功能而言，轮式和履带式具有移动速度快，运动平稳等特点，但跨越障碍能力差，无法实现横向移动和任意半径旋转运动，对于狭窄拥挤或障碍较多的壁面空间中, 不能灵活方便而又快速的完成各种特定任务。足式移动虽移动较慢，但跨越障碍能力强，适应性较好。

申请日为2014年11月14日，申请号为201410645993.8的专利文献提供了一种“磁吸附爬壁机器人”，包括电机、履带轮、履带、分体式箱体、上摆压带机构以及下摆压带机构，整体连接关系为：分体式箱体的两侧均安装有上摆压带机构以及下摆压带机构，其中，上摆压带机构通过其压垫与分体式箱体的左箱体、右箱体的外侧壁连接，下摆压带机构通过其调整套安装在上摆压带机构的转轴上；履带轮安装在摆杆上，履带包裹在履带轮上，张紧轮张紧履带的上端，压带轮压紧履带的下端；电机的输出轴与履带轮连接。该发明能够克服机器人运动时其吸附单元与壁面之间的间隙，移动速度较快，但是机器人的转向机构复杂，难以实现较小半径的转弯运动，可靠性和稳定性较差，并且体积大，重量大，吸附不牢固。

申请日为2014年5月26日，申请号 201410223283.6的专利文献涉及的“一种用于机器人的爬壁行走系统”，其技术方案为：包括行走装置、配气装置、PLC、电磁换向阀和气动装置，行走装置包括行走器、固定吸盘、供气座和供气孔，配气装置包括配气盘和配气孔，气动装置包括真空泵、真空发生器、真空供给阀、真空破坏阀、节流阀、真空开关、真空过滤器和配气接口，固定吸盘和供气座设置在行走器上，供气孔设置于供气座上，配气盘与行走器相连接，供气孔与配气孔相连通，真空供给阀和真空破坏阀与真空泵相连接，真空发生器与真空供给阀和真空过滤器相连接，真空过滤器上设置有配气接口，真空破坏阀与所述真空开关相连接，电磁换向阀、气动装置与所述PLC 为串联连接。该发明的有益效果是：可以帮助机器人更加平稳快速的进行行走和运动，而且可以单独的管控各个行走器，为行走器供气，方便人们的使用。但是机器人工作时供气管常常会相互缠绕，导致供气不足，容易从壁面上脱落。