[发明专利]交替吸附式吸盘轮结构

说明书

本发明公开的交替吸附式吸盘轮结构为：左右端分别带第一及第二轴环的套筒活动设于支承轴上，在套筒左端面上向右水平开设有若干未贯穿第二轴环及套筒右端面的气体通道；各气体通道相对于套筒轴线呈环状阵列分布，各气体通道在套筒外圆周侧壁上分别形成独立的长形凹槽结构；转动轮固定安装在第一及第二轴环之间的套筒上，在转动轮上开设有若干组与各气体通道位置匹对的气孔组，每组气孔组均由若干由左向右间隔排列的气孔构成；右端带筒状挡边的罩盖固定套装于支承轴后，挡边套入第一轴环上，在挡边与第一轴环之间设置有密封结构；在罩盖与第一轴环之间设置有抽真空结构以及真空解除结构。上述结构简单紧凑且能稳靠地在光滑面上攀爬。

技术领域

本发明涉及攀爬机器人技术领域，尤其涉及一种交替吸附式吸盘轮结构。

背景技术

随着科技技术的不断发展，智能化的攀爬机器人正逐渐代替人工，完成一些复杂繁琐、具有危险系数的工作。例如：家居楼房、宾馆、办公大楼等建筑物的外表面通常为瓷砖、玻璃等光滑面，清洁工攀爬清洁比较麻烦且具有较大的危险性，于是，清洁用攀爬机器人应运而生。又例如：排雨水管道、太阳能管道、地下供水系统等管道设备需要定期进行检测，有些管道位于高空或地下，人工检测非常困难且具有较大的危险性，于是，检测用攀爬机器人应运而生。

对于不同用途的攀爬机器人来说，其攀爬部分吸附在被爬行表面上的吸附可靠性均是攀爬机器人使用性能中最为关键的一环。目前，在金属表面爬行的攀爬机器人的攀爬部分通常采用磁吸方式，但是采用磁吸方式的前提条件是被爬行表面必须具有可吸磁性。对于在不可磁吸的表面爬行的攀爬机器人，其攀爬部分通常采用一个固定于攀爬机器人底部的真空吸附装置，例如市面上常见的各种擦窗机器人，但是这类攀爬机器人无法在曲面上爬行，使用存在局限性。

发明内容

本发明所需解决的技术问题是：提供一种结构简单紧凑、可以在光滑面上吸附滚动的交替吸附式吸盘轮结构，该交替吸附式吸盘轮结构既能在光滑的平面上吸附滚动，又能在光滑的曲面上吸附滚动，且吸附于被爬行表面上的稳靠性非常好。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：所述的交替吸附式吸盘轮结构，包括：支承轴，该支承轴由位于左部的连接轴和位于右部的主轴构成一体阶梯轴结构；套筒通过轴承组活动支撑于主轴上，从而使得套筒能够顺畅地在主轴上转动；在套筒的左端上设置有向外凸出的第一轴环，在套筒的右端上设置有向外凸出的第二轴环，在套筒的左端面上向右开设有若干呈左右方向水平放置的气体通道，且各气体通道未贯穿第二轴环及套筒的右端面；各气体通道相对于套筒的轴线呈环状阵列分布，且各气体通道在第一轴环和第二轴环之间的套筒的外圆周侧壁上分别形成独立的长形凹槽结构；由软材料制成的转动轮固定安装在第一轴环和第二轴环之间的套筒上，且转动轮的左端面与第一轴环的右端面接触，转动轮的右端面与第二轴环的左端面接触；在转动轮的外圆周侧壁上、沿圆周方向均匀间隔开设有若干组气孔组，每组气孔组均由若干由左向右间隔排列的气孔构成，且各组气孔组与各气体通道位置一一对应、使每组气孔组中的各气孔与对应的气体通道连通；罩盖从连接轴端套入后固定安装于支承轴上，在罩盖的右端面上设置有筒状结构的挡边，挡边从第一轴环的左端套入第一轴环上，在挡边与第一轴环之间设置有密封结构；转动轮上处于底部区域处为真空吸附区，除真空吸附区外的转动轮的其他圆周区域为压缩空气输出区，在罩盖与第一轴环之间设置有为运动至真空吸附区的各组气孔组中的气孔提供真空吸附力的抽真空结构，在罩盖与第一轴环之间设置有为运动至压缩空气输出区的各组气孔组中的气孔提供压缩空气的真空解除结构。

转动轮在滚动的过程中，通过抽真空结构抽真空，从而使与光滑面接触的各通孔，即处于真空吸附区的各通孔实现真空吸附；离开光滑面的各通孔，即处于压缩空气输出区的各通孔通过真空吸附解除结构通入的压缩空气破坏真空，从而实现转动轮在滚动过程中的交替吸附，即真空吸附与松开交替进行，进而保证安装有若干交替吸附式吸盘轮结构的攀爬机器人能够很稳靠的在光滑面上进行攀爬。

更进一步地，气体通道优先选择圆形通道，且各气体通道的孔径一致。