[发明专利]一种直角坐标系爬壁机器人

权利要求书

1.一种直角坐标系爬壁机器人，其特征在于： 一种直角坐标系爬壁机器人，包括垂直交叉安装在移动机架（1）上的纵向足步爬壁机构和横向足步爬壁机构；

所述移动机架（1）包括移动基座（11）和伸缩调节杆（12），所述移动基座（11）为“工”形结构，包括两根平行的横梁Ⅰ（111）和与其垂直连接的中梁Ⅰ（112），伸缩调节杆通过螺栓垂直连接在两根横梁Ⅰ两端角的下部；

所述纵向足步爬壁机构包括纵向驱动机构（2）、固连基座Ⅰ（5）、4个微型电动气泵Ⅰ（3）和4个纵向真空吸盘总成（4），所述纵向真空吸盘总成（4）分别连接在伸缩调节杆（12）的下端，所述微型电动气泵Ⅰ（3）连接在两根横梁Ⅰ两端的上部，4个微型电动气泵Ⅰ通过导线与外部的气泵控制器连接，并分别与4个纵向真空吸盘总成的气路连接；

所述纵向驱动机构（2）通过固连基座Ⅰ（5）安装在移动基座（11）下部，所述纵向驱动机构（2）包括伺服电机Ⅰ（21）、螺纹丝杆Ⅰ（22）、轴承支座Ⅰ（23）、移动导向块Ⅰ（24）和联轴器Ⅰ（25），移动导向块Ⅰ上部通过螺栓与“工”形移动基座（11）的中梁Ⅰ（112）固定连接，所述固连基座Ⅰ（5）为“十”字形结构，包括垂直连接的纵梁（51）和横梁（52），螺纹丝杆Ⅰ通过联轴器Ⅰ安装在移动导向块Ⅰ的中心孔内，螺纹丝杆Ⅰ两端通过滚动轴承与轴承支座Ⅰ连接，轴承支座Ⅰ通过螺栓连接在固连基座Ⅰ（5）纵梁两端，伺服电机Ⅰ安装在其中一端的轴承支座Ⅰ上并与螺纹丝杆Ⅰ传动连接，伺服电机Ⅰ受外接的控制系统控制，伺服电机Ⅰ工作时带动螺纹丝杆Ⅰ转动，螺纹丝杆Ⅰ相对于移动导向块Ⅰ纵向移动从而带动固连基座Ⅰ（5）纵向移动；

所述横向足步爬壁机构包括横向驱动机构（7）、4个微型电动气泵Ⅱ（8）、4个横向真空吸盘总成（9）和固连基座Ⅱ（6），所述固连基座Ⅱ（6）为“工”字形结构，包括两根平行的纵梁Ⅱ（61）和与其垂直连接的中梁Ⅱ（62），所述横向驱动机构（7）安装在固连基座Ⅰ（5）下部，包括伺服电机Ⅱ（71）、螺纹丝杆Ⅱ（72）、轴承支座Ⅱ（73）、移动导向块Ⅱ（74）和联轴器Ⅱ（75），移动导向块Ⅱ（74）通过螺栓连接在固连基座Ⅱ（6）的中梁Ⅱ（62）上，螺纹丝杆Ⅱ通过联轴器Ⅱ安装在移动导向块Ⅱ的中心孔内，螺纹丝杆Ⅱ两端通过滚动轴承与轴承支座Ⅱ（73）连接，轴承支座Ⅱ通过螺栓连接固连基座Ⅰ（5）的横梁两端下部，伺服电机Ⅱ安装在其中一端的轴承支座Ⅱ上并与螺纹丝杆Ⅱ传动连接；4个微型电动气泵Ⅱ（8）安装在“工”字形结构的两根纵梁Ⅱ上，4个微型电动气泵Ⅱ通过导线与外部的气泵控制器连接，并分别与4个横向真空吸盘总成（9）的气路连接，伺服电机Ⅱ（71）受外接的控制系统控制，伺服电机Ⅱ（71）工作时带动螺纹丝杆Ⅱ（72）转动，进而带动移动导向块Ⅱ（74）相对于螺纹丝杆Ⅱ（72）横向移动，从而带动4个横向真空吸盘总成（9）横向移动。

2.根据权利要求1所述的一种直角坐标系爬壁机器人，其特征在于：

所述纵向真空吸盘总成（4）包括吸盘杆Ⅰ、螺旋弹簧Ⅰ和橡胶吸盘Ⅰ，吸盘杆Ⅰ通过上端的螺纹段与伸缩调节杆（12）的螺纹孔配合连接，螺旋弹簧Ⅰ与吸盘杆Ⅰ配合安装，所述吸盘杆Ⅰ端部中空处开孔连接气管，并与橡胶吸盘Ⅰ连接；

所述横向真空吸盘总成（9）包括吸盘杆Ⅱ、螺旋弹簧Ⅱ和橡胶吸盘Ⅱ，吸盘杆Ⅱ通过上端的螺纹段与固连基座Ⅱ（6）的螺纹孔配合连接，螺旋弹簧Ⅱ与吸盘杆Ⅱ配合安装，所述吸盘杆Ⅱ端部中空处开孔连接气管，并与橡胶吸盘Ⅱ连接。

3.根据权利要求2所述的一种直角坐标系爬壁机器人，其特征在于：

所述纵向足步爬壁机构的微型电动气泵Ⅰ（3）和横向足步爬壁机构的微型电动气泵Ⅱ（8）通过气泵垫圈配合安装。

4.根据权利要求3所述的一种直角坐标系爬壁机器人，其特征在于：所述移动机架（1）、固连基座Ⅰ（5）和固连基座Ⅱ（6）采用轻质的铝合金材料制成。