[发明专利]一种直角坐标系爬壁机器人

说明书

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上的纵向足步爬壁机构和横向足步爬壁机构，纵向足步爬壁机构包括纵向驱动机构、微型电动气泵Ⅰ和纵向真空吸盘总成，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纵向真空吸盘总成的气路连接，横向足步爬壁机构包括横向驱动机构、微型电动气泵Ⅱ和横向真空吸盘总成，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横向真空吸盘总成的气路连接。该一种直角坐标系爬壁机器人通过其纵向真空吸盘总成和横向真空吸盘总成的吸附和松开动作，以及纵向驱动机构和横向驱动机构的驱动，实现横向和纵向交叉移动，稳定性好，吸附可靠，效率高，可很好的满足高空擦洗玻璃的需求。

技术领域

本发明涉及一种机器人，特别涉及一种适用于从事高空壁面工作的直角坐标系爬壁机器人。

背景技术

随着城市建设的发展，越来越多的人员开始从事高空壁面工作，其中也包括对高楼外壁面进行清洗，但这种工作方式危险性高、保障低、耗时耗力，因此设计爬壁机器人来代替人工作业就显得十分必要；爬壁机器人的设计与开发包括两个技术层面：吸附技术和爬行技术，吸附技术是指使爬壁机器人不发生滑落、倾翻的技术，常用的吸附方式有反向推力式、磁力吸附式、真空吸附式、基于范德华力的动物仿生式四种类型；爬行技术是指使爬壁机器人能够在各类墙面上自由爬行、灵活地翻越障碍的一种技术，目前爬壁机器人领域常用的爬行方式主要依靠足式爬壁机构、履带式爬壁机构、车轮式爬壁机构。

传统的爬壁机器人存在如下不足：

1．大多数爬壁机器人采用外接负压源的吸附技术,虽然产生的吸附力大但是在作业过程中产生的噪声大.并且作业范围小；

2．足式爬壁机构、履带式爬壁机构和车轮式爬壁机构组成复杂，运动笨拙，操作不便，难以控制；

3．由于结构复杂导致质量大、成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、操作方便的直角坐标系爬壁机器人，以克服上述已有技术存在的不足。

本发明采取的技术方案是：

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；

所述移动机架包括移动基座和伸缩调节杆，所述移动基座为“工”形结构，包括两根平行的横梁Ⅰ和与其垂直连接的中梁Ⅰ，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、固连基座Ⅰ、4个微型电动气泵Ⅰ和4个纵向真空吸盘总成，所述纵向真空吸盘总成分别连接在伸缩调节杆的下端，所述微型电动气泵Ⅰ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；

所述纵向驱动机构通过固连基座Ⅰ安装在移动基座下部，所述纵向驱动机构包括伺服电机Ⅰ、螺纹丝杆Ⅰ、轴承支座Ⅰ、移动导向块Ⅰ和联轴器Ⅰ，移动导向块Ⅰ上部通过螺栓与“工”形移动基座的中梁Ⅰ固定连接，所述固连基座Ⅰ为“十”字形结构，包括垂直连接的纵梁和横梁，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纵向移动；