[发明专利]一种爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种爬壁机器人，包括前半身、后半身、转向机构组件、腿部吸盘组件和尾部夹具头组件，所述前半身和后半身通过转向机构组件链接，所述腿部吸盘组件分别安装在前半身和后半身上，通过齿轮联动使得机器人左右运动协调，通过电磁继电器完成吸盘吸气和排气动作，从而达到机器人吸附墙壁的目的。所述爬壁机器人整体运动通过PLC控制，可以控制机器人运动稳定，自主根据工作环境操作。本发明设计精巧，控制简单，体型轻盈，能在光滑的玻璃或瓷砖面上灵活行走，且爬行稳定可靠；此外，本发明可搭载不同执行末端，完成清洁、喷漆、写字、绘画等工作。

技术领域

本发明涉及特种机器人技术领域，特别是涉及一种爬壁机器人。

背景技术

目前，高层超高层建筑越来越多，这些高层建筑多以瓷砖或玻璃幕墙作为墙壁外立面，装修时有时会对其喷绘不同的图案或字体，同时每过一段时间都需要对其外表面进行清洗等高空作业。现有的外墙表面的喷绘和清洁等工作大多数是由人工来进行完成的，其工作效率低下，耗时长，且由于高空作业存在很多不安全因素，存在极大的安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种爬壁机器人，能够在竖直光滑壁面等危险环境下移动和作业，且操作方便，移动灵活可靠，控制简单，具有良好操作性能。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种爬壁机器人，包括前半身、后半身、转向机构组件、腿部吸盘组件和尾部夹具头组件，所述前半身和后半身通过转向机构组件链接，所述腿部吸盘组件分别安装在前半身和后半身上，通过齿轮联动使得机器人左右运动协调，通过电磁继电器完成吸盘吸气和排气动作，从而达到机器人吸附墙壁的目的。

所述前半身包括前底板、PLC控制器、光电素子、减速电机、真空发生器、轴承支座、传动齿轮、电机齿轮和连杆铰链座，所述PLC控制器、光电素子、减速电机、真空发生器、轴承支座均通过螺钉安装在前底板上，传动齿轮通过旋转轴安装在轴承支座上，并与电机齿轮啮合联动，电机齿轮直接由螺钉紧固在减速电机轴上；所述连杆铰链座安装在传动齿轮和电机齿轮上；所述光电素子安装在前底板上，信号片设在传动齿轮和电机齿轮上，通过光电素子设立减速电机的原点位，通过减速电机自带的编码器精准记录爬壁机器人前进的距离；所述PLC控制器控制整个机器人的运动包括减速电机、电磁继电器和真空发生器。

所述连杆铰链座包括连杆轴、法兰轴承和紧固螺钉，所述法兰轴承通过连杆轴和紧固螺钉与齿轮连接。

所述后半身包括后底板、电机安装板、减速电机、光电素子、轴承支座、电机齿轮、传动齿轮和连杆铰链座，所述电机安装板光电素子、轴承支座均通过螺钉安装在后底板上，所述减速电机安装在电机安装板上，所述传动齿轮通过旋转轴安装在轴承支座上，并与电机齿轮啮合联动，电机齿轮直接由螺钉紧固在减速电机轴上；所述连杆铰链座安装在传动齿轮和电机齿轮上；所述光电素子安装在后底板上，信号片设在两个齿轮上，通过光电素子设立减速电机的原点位，通过减速电机自带的编码器精准记录爬壁机器人前进的距离。

所述转向机构组件包括转向连接板、转向固定座和转向垫板；转向机构组件一端通过转向固定座固定在后半身上的减速电机轴上，另一端通过螺钉紧固在前半身上，转向垫板用于平衡转向固定座的厚度；转向机构组件通过后半身的减速电机为动力源，使得前半身与后半身发生角度偏移从而达到转向的作用。

所述腿部吸盘组件包括腿臂、电磁继电器、真空吸盘、铰接组件一、连杆和铰接组件二，四个腿部吸盘组件分别安装在机器人四个齿轮连杆铰链座上；真空吸盘安装在电磁继电器末端，电磁继电器通过螺钉紧固在腿臂末端，连杆一端通过铰接组件一安装在腿臂上，另一端通过铰接组件二安装在轴承支座上；工作时，爬壁机器人模仿壁虎行走形式，其四条腿中只有两条腿吸附在壁面上，其余两条腿悬空向前行走，通过电磁继电器完成机器人腿部的抬腿和吸附动作。