[发明专利]爬壁机器人

摘要

本发明涉及一种爬壁机器人，包括机身、驱动机构、监测机构、控制系统、机身上的第一爬壁机构、机身前端的第二爬壁机构、机身后端的第三爬壁机构和机身下部的作业装置连接机构；驱动机构分别固定在机身的四个端部，第一爬壁机构包括支撑机构、自适应机构和吸附机构，第二爬壁机构和第三爬壁机构均包括转向机构、支撑机构、自适应机构、吸附机构和柔性连接机构，吸附机构通过自适应机构与支撑机构相连，第一爬壁机构的支撑机构的上部与机身固定，第二爬壁机构和第三爬壁机构的支撑机构与柔性连接机构的第一端连接，柔性连接机构的第二端与转向机构相连，转向机构与驱动机构相连。本发明适用范围广，可搭载不同作业装置在一定倾斜度的壁面上工作。

主权项

1.一种爬壁机器人，其特征在于：其包括机身、驱动机构、监测机构、控制系统、机身上的第一爬壁机构、机身前端的第二爬壁机构、机身后端的第三爬壁机构和机身下部的作业装置连接机构；所述机身为框架结构，所述驱动机构分别固定在所述机身的四个端部，所述驱动机构包括伸缩臂和驱动气缸，所述驱动气缸的缸体固定在所述机身的内部，所述驱动气缸的活塞杆与所述伸缩臂的第一端连接，所述伸缩臂的第二端分别与所述第二爬壁机构和第三爬壁机构相连；所述第一爬壁机构包括支撑机构、自适应机构和吸附机构，所述第二爬壁机构和第三爬壁机构均包括转向机构、支撑机构、自适应机构、吸附机构和柔性连接机构，所述吸附机构通过所述自适应机构与所述支撑机构相连，所述第一爬壁机构的支撑机构的上部与所述机身固定，所述第二爬壁机构和第三爬壁机构的支撑机构与所述柔性连接机构的第一端连接，所述柔性连接机构的第二端与所述转向机构相连，所述转向机构与所述伸缩臂的第二端相连；所述转向机构包括平面四杆机构、伺服电机、锥齿轮和直齿轮，所述平面四杆机构的两端分别与所述柔性连接机构的法兰盘连接，所述平面四杆机构包括机架和连架杆，所述机架为转向支撑，所述机架与连架杆通过转动关节相连，所述转向支撑内部设有所述伺服电机和旋转轴，所述伺服电机的输出轴固联有锥齿轮，所述旋转轴上有锥齿轮和直齿轮，所述旋转轴上的锥齿轮与伺服电机输出轴上的锥齿轮啮合，所述旋转轴上的直齿轮与布置在转动关节的直齿轮啮合，用于将伺服电机输出动力传送至转动关节上，完成转向；所述柔性连接机构包括两端的法兰盘以及法兰盘之间的铰链、铰链支撑板、支撑弹簧和弹簧刚度调节装置，所述铰链支撑板垂直于法兰盘固定，所述铰链与所述铰链支撑板连接，所述支撑弹簧垂直于所述铰链支撑板且对称分布在铰链支撑板的两侧，所述弹簧刚度调节装置设在所述支撑弹簧的内部；所述自适应机构包括铰链上支座、回位弹簧和铰链下支座，所述铰链上支座与所述铰链下支座铰接，所述回位弹簧位于所述铰链上支座和铰链下支座之间，所述铰链上支座与所述支撑机构相连，所述铰链下支座与所述吸附机构相连；所述作业装置连接机构包括同步铰链四杆机构、传动装置和升降气缸，所述升降气缸分别与所述机身和同步铰链四杆机构连接，所述传动装置对称分布在所述机身下部两侧且设置在所述同步铰链四杆机构的连杆上，包括传动带、带轮、伺服电机、减速器和作业装置连接模块，所述带轮分布在所述连杆的两端，所述连杆上设有导轨凹槽，所述作业装置连接模块嵌入所述导轨凹槽内，所述伺服电机和减速器固定在所述作业装置连接模块上，所述作业装置连接模块设有与作业装置连接的接口；所述监测机构固定在所述转向机构和所述同步铰链四杆机构上，所述控制系统分别与各机构相连。