[发明专利]一种基于升降台机构的真空吸附式四角海星爬壁机器人

说明书

本发明涉及一种基于升降台机构的真空吸附式四角海星爬壁机器人，具体包括四角海星升降装置、内四角装置、海星真空发生装置、基于连接桥的直行装置以及基于旋转主轴的旋转装置。利用海星真空发生装置实现第一吸盘和第二吸盘的真空吸附，通过四角海星升降装置实现第一吸盘和第二吸盘的升降运动；基于连接桥的直行装置中的电动推杆在伸出过程中带动内四角装置直行，在收回的过程中带动四角海星升降装置直行；基于旋转主轴的旋转装置通过曲柄和连杆的传动实现内四角装置的旋转运动。

技术领域

本发明涉及外墙清洗领域，具体涉及一种基于升降台机构的真空吸附式四角海星爬壁机器人。

背景技术

高层大厦的外墙和玻璃的清洗和擦拭，需要在室外和高空中进行作业，必须借助高空吊篮、吊板等运载工具，所以作业难度大，危险性也很大。

若采用爬壁机器人就大大降低了危险程度，节省了人力成本。现有的各类爬壁机器人依然存在很多问题，例如：负压吸附原理的爬壁机器人采用负压整体滑移式方式，吸附面磨损大，能量消耗大；两足爬壁机器人负重能力弱；旋翼式爬壁机器人不仅方向控制难，而且动力消失后马上失效。

发明内容

为了解决现有技术的不足，针对目前人工高空清洗的方式工作效率低,对工人安全存在很大的隐患的问题，本发明提供一种基于升降台机构的真空吸附式四角海星爬壁机器人，该爬壁机器人具有吸附力强，负重能力强，方向易控制，动力输入稳定等特点，可代替工人完成外墙清洗的工作。

本发明采用如下技术方案：一种基于升降台机构的真空吸附式四角海星爬壁机器人，包括四角海星升降装置、内四角装置、海星真空发生装置、基于连接桥的直行装置以及基于旋转主轴的旋转装置。

所述的四角海星升降装置包括四角海星顶板、第一光轴、第一吸盘、第一步进电机、升降台机构、外四角支架；第一吸盘与第一光轴通过螺纹连接固定安装在外四角支架的四个端角处；升降台机构包括连接支架、螺旋丝杆、第一横轴、剪叉臂、第二横轴；连接支架上开有腰形孔，固定安装在四角海星顶板和外四角支架上；第一横轴两端依次与剪叉臂和连接支架固连；第二横轴两端固连剪叉臂，且穿过连接支架上的腰形孔与连接支架以移动幅配合；螺旋丝杆穿过第一横轴和第二横轴；四角海星顶板通过连接支架与剪叉臂上端连接在一起；外四角支架通过连接支架与剪叉臂下端连接在一起；第一步进电机固定安装在升降台机构的旁边，第一步进电机的输出轴与螺旋丝杆固定。

所述的四角海星升降装置中的第一步进电机驱动螺旋丝杆转动，控制剪叉臂的伸长与压缩，使四角海星顶板和外四角支架的相对高度发生变化，实现第一吸盘升降的目的。

所述的四角海星顶板上可以搭载清洗工具，进行外墙清洗的工作。

所述的第一步进电机和升降台机构的数量均为2个，第一横轴、第二横轴、第一吸盘以及第一光轴的数量均为4个，连接支架的数量为8个。

所述的内四角装置包括第二吸盘、第二光轴、内四角支架，第二吸盘与第二光轴通过螺纹连接固定安装在内四角支架的四个端角处。

所述的海星真空发生装置包括第一气泵、第二气泵，第一气泵、第二气泵均固定安装在内四角支架上；第一气泵和第二气泵的通断实现真空吸附和解除真空。

所述的基于连接桥的直行装置包括电动推杆、连接桥、第一导轨、第一滑块，电动推杆固定安装在四角海星顶板上，与连接桥中心固连，第一导轨固定安装在四角海星顶板上，第一滑块固定安装在连接桥两端，且与第一导轨以移动副相配合。