[发明专利]一种三体式爬壁机器人及其越障方法

摘要

本发明公开了一种三体式爬壁机器人及其越障方法，属于智能机器人技术领域。所述的三体式爬壁机器人包括三个爬壁机器人单体、两套越障机构，以及供电单元、保险绳和控制单元。所述的两个越障机构分别位于相邻的两个爬壁机器人单体之间，用于控制与其连接的两个爬壁机器人单体在壁面之上横向或竖向行走。所述的越障方法两套越障机构依次控制三个单体的抬起放下动作实现。本发明实现了在建筑壁面上全向越障的同时具有高速移动能力，这样如果在其上安装擦窗或喷涂装置，则可以大幅度的提高工作进度，进而使机器人拥有很高的经济性。

主权项

1.一种三体式爬壁机器人，其特征在于：所述的三体式爬壁机器人包括三个爬壁机器人单体、两套越障机构，以及供电单元、保险绳和控制单元；所述的保险绳一端连接越障机构，一端固定在楼顶，所述的供电单元用来为爬壁机器人单体和控制单元供电；所述的控制单元与所述的爬壁机器人单体和越障机构连接，固定在任意一个爬壁机器人单体或越障机构上；所述三个爬壁机器人单体分别为单体A、单体B和单体C，所述的两套越障机构分别为越障机构A和越障机构B，分别位于相邻的两个爬壁机器人单体之间，具体连接顺序为：单体A-越障机构A-单体B-越障机构B-单体C；所述的越障机构采用滑块螺杆机构连接在两个爬壁机器人单体之间，实现相邻的两个爬壁机器人单体之间的相对运动和/或转动；/n所述的滑块螺杆机构包括滑道、螺杆、滑块和L型支架，所述的滑道至少有一端固定连接在单体B上；所述螺杆的长轴与滑道平行，至少有一端与单体B连接，且能够绕自身的轴旋转，所述的螺杆上螺纹连接滑块，L型支架一端固定连接滑块，另一端固定连接在单体A上，所述的螺杆一端连接有伺服电机，伺服电机的输出轴连接螺杆，当伺服电机启动后，螺杆旋转，使得滑块在螺杆上的运动，滑块通过L型支架带动单体A，实现单体A和单体B之间的相对位置移动；所述越障机构的两端在单体A和单体B上的布置位置可以互换；/n当单体B与壁面吸牢而单体A无吸力时，伺服电机驱动滑块和螺杆相对运动，将单体A在抬起或放下，配合其余单体的行走功能，实现单体A在行走方向上的越障功能；当单体A与壁面吸牢而单体B无吸力时，伺服电机驱动滑块和螺杆相对运动，滑块和单体A相对于建筑壁面的高度不变，但由于作用力和反作用力的关系，螺杆的旋转会带动滑道和单体B抬起或放下，配合机器人的移动功能，实现单体B在行走方向上的越障功能；所述的L型支架的两个连杆之间采用转动连接方式，转动力由驱动电机提供；/n当单体B与壁面吸牢而单体A无吸力时，伺服电机驱动滑块和螺杆相对运动，将单体A在抬起或放下的同时，驱动电机驱动L型支架的两个连杆相对转动，使得没有吸附力的单体A发生转动，实现转换吸附平面或越障的功能，即完成了单体A完整的面面转换过程；当单体A与壁面吸牢而单体B无吸力时，由于作用力和反作用力的关系，单体A不会转动，相反，单体B会发生转动，单体B转动的同时，单体B与单体C之间的L型支架的两个连杆也相对转动，配合单体B的转动，进而实现了单体B完整的面面转换能力；三体式爬壁机器人的剩下的一个单体C和单体B面面转换的实现形式与单体A和单体B的配合方式相同；/n所述三个爬壁机器人单体均包括固定在框架上的吸附发生器、内腔、密封件、负压传感器和测距传感器，其中两个单体中还包括有轮系和减速电机，为整个三体式爬壁机器人提供吸附力和行走动力；所述的吸附发生器、负压传感器、减速电机和测距传感器均连接到控制单元，控制单元接收负压传感器的数据，监测内腔中的负压，用以控制吸附发生器的工作；所述的减速电机的输出轴连接轮系，减速电机的工作由控制单元进行控制；所述的轮系为履带轮系或车轮系；所述的吸附发生器为真空发生器或负压发生器；所述密封件设置在内腔开口边缘与建筑壁面之间，作用为阻止外界的空气进入内腔，使内腔内部的气压低于外界，或形成真空状态，进而借助于大气压力形成机器人在墙壁上的壁面吸附功能。/n