[发明专利]一种负压吸附机器人及变吸附力曲面运动控制方法

权利要求书

1.一种负压吸附机器人，包括机器人本体(1)及控制器(4)；其特征在于：所述负压吸附机器人还包括传感系统(2)及变吸附力装置(3)，所述传感系统(2)包括位姿传感器(21)、压力传感器(22)和距离传感器(23)，所述变吸附力装置(3)包括吸附力调节装置(31)、驱动板(32)及间隙保持装置(33)；所述吸附力调节装置(31)包括风机(311)、吸盘(312)及密封裙(313)，所述机器人本体(1)包括四个模块化全向运动机构(11)以及车体底盘及框架(12)，所述四个模块化全向运动机构(11)均包括麦克纳姆轮(111)、驱动电机(112)及支架(113)；

所述吸盘(312)为矩形框结构，吸盘(312)的上端为封闭端，下端为敞口端，吸盘(312)的封闭端中部设有出风口，所述风机(311)机体安装在吸盘(312)内的上方中部，风机(311)的离心风扇(3111)设置在吸盘(312)外部上方中部，吸盘(312)的其中两个相对侧壁的下端面为向下凸出的圆弧面，吸盘(312)四个侧壁的下端面均固定有密封裙(313)，固定在两个所述圆弧面上的所述密封裙(313)的型线与曲面相一致，密封裙(313)与所述曲面之间设有间隙；所述吸附力调节装置(31)的密封裙(313)始终与曲面形成恒定高度的气隙，以实现稳定吸附；所述车体底盘及框架(12)固定在吸盘(312)内并位于风机(311)的机体下方，每个所述麦克纳姆轮(111)均安装在对应的驱动电机(112)输出轴上，每个所述驱动电机(112)均安装在对应的支架(113)上，四个所述支架(113)均与车体底盘及框架(12)固定连接；所述控制器(4)及位姿传感器(21)均固定在车体底盘及框架(12)上，所述压力传感器(22)和距离传感器(23)均固定在吸盘(312)内壁的下端，位姿传感器(21)、压力传感器(22)和距离传感器(23)的信号输出端分别与控制器(4)各自对应的信号输入端相连接，所述驱动板(32)固定在风机(311)的机体上，控制器(4)的控制信号输出端与驱动板(32)的控制信号输入端相连接，驱动板(32)的控制信号输出端与风机(311)的控制信号输入端相连接，控制器(4)还控制四个驱动电机(112)的启停；所述间隙保持装置(33)与车体底盘及框架(12)下端面固定连接；所述间隙保持装置(33)包括滚珠(331)、支座(332)及支撑弹簧(333)；所述支撑弹簧(333)一端与车体底盘及框架(12)下端面固定连接，支撑弹簧(333)另一端与支座(332)固定连接，所述滚珠(331)与支座(332)球铰接，滚珠(331)的1/2部分露在支座(332)外部，滚珠(331)的下表面与密封裙(313)的下表面位于同一水平面上；每个所述麦克纳姆轮(111)上的所有辊子与麦克纳姆轮(111)的轴线均成45°夹角，所述四个麦克纳姆轮(111)呈矩阵形式布置，位于左侧的两个麦克纳姆轮(111)为一组，位于右侧的两个麦克纳姆轮(111)为一组，每组中的两个麦克纳姆轮(111)的辊子轴线对称设置，位于每条对角线上的两个麦克纳姆轮(111)的辊子轴线方向相一致。

2.根据权利要求1所述的一种负压吸附机器人，其特征在于：所述位姿传感器(21)为三轴陀螺仪。

3.根据权利要求1所述的一种负压吸附机器人，其特征在于：四个所述麦克纳姆轮(111)均独立驱动，四个麦克纳姆轮(111)轴线与所在位置的曲面法线相垂直。

4.根据权利要求1所述的一种负压吸附机器人，其特征在于：所述吸附力调节装置(31)与曲面的间隙高度为2-5mm。