专利名称:一种基于六足爬壁机器人的末端吸附系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于六足爬壁机器人的末端吸附系统，包括钢板弹簧、螺栓、吸盘、球铰、真空泵、气阀及通气孔，所述螺栓一端固定在钢板弹簧顶端的中间，螺栓另一端固定在机器人末端，钢板弹簧的底端与球铰一端连接，所述球铰另一端与吸盘连接，所述真空泵通过气管与气阀连接，气阀通过气管与通气孔连接。本实用新型结构简单，形变适应性强，在机器人行走过程中可以补偿受力不均衡问题，提高机器人步态适应性，完成不同的步态行走。
【专利说明】一种基于六足爬壁机器人的末端吸附系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械动力学领域，特别涉及一种基于六足爬壁机器人的末端吸附系统。
【背景技术】
[0002]爬墙机器人之所以能够侧立于垂直的墙面或倒立悬挂于天花板上，其腿末端的吸附机构功不可没。目前爬墙机器人的主要吸附方式有:采用负压式吸盘吸附、针对导磁金属壁面的磁吸附机构吸附以及仿生吸附机构吸附等。
[0003]目前负压吸附技术相对比较成熟，考虑机器人的运动的安全性，须采用相对成熟且能提供较大吸力的吸附技术，因此本机器人采用负压式吸盘吸附的形式。负压式吸附机构主要有真空泵、气阀和气管等组成，结构简单，并且安全稳定。
实用新型内容
[0004]为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种基于六足爬壁机器人的末端吸附系统。
[0005]本实用新型的技术方案:
[0006]一种基于六足爬壁机器人的末端吸附系统，包括钢板弹簧、螺栓、吸盘、球铰、真空泵、气阀及通气孔，所述螺栓一端固定在钢板弹簧顶端的中间，螺栓另一端固定在机器人末端，所述钢板弹簧的底端与球铰一端连接，所述球铰另一端与吸盘连接，所述真空泵通过气管与所述气阀连接，所述气阀通过气管与通气孔连接。
[0007]所述通气孔位于吸盘的底部，所述气阀与通气孔连接。
[0008]所述钢板弹簧由两组弹簧垂直交叉连接固定，所述每组弹簧由两个弧形弹簧构成，两个弧形弹簧固定构成椭圆形。
[0009]还包括负压传感器。
[0010]还包括密封树脂胶，所述密封树脂胶粘帖在吸盘的底部。
[0011]还包括遮挡铁皮。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]机器人在爬壁行走时，如果突然发生断电情况，通过本实用新型的吸附工作，即使在此种情况下，吸附系统依旧具有很好地密封性能，能够长时间缓慢降压，避免了突然断电后吸盘漏气严重过快的降压造成机器人掉落地面造成损害，提高了机器人的工作安全性會K ;
[0014]由于机器人在墙面侧立行走或倒立行走时，由于机器人重力的作用，机器人结构会产生一定的形变量，所述钢板弹簧与球铰系统能够调节末端受力情况，改善末端受力不均衡问题，在这个过程中可以缓解电机驱动器的输出功率过载，使电机都能工作在额定功率内，极具有简便性，并且有很强的适用性。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图中示出:
[0017]1-螺栓，2-钢板弹簧，3-遮挡铁皮，4-密封树脂胶，5-真空泵，6-气阀，7-通气孔，8-球铰，9-负压传感器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0019]实施例
[0020]如图1所示，一种基于六足爬壁机器人的末端吸附系统，为末端着力点，包括螺栓1、钢板弹簧2、球铰8、遮挡铁皮3、密封树脂胶4、吸盘、真空泵5、气阀6、负压传感器9和通气孔7，所述螺栓I将吸附系统固定在机器人腿部末端，一端固定在钢板弹簧2顶端的中间，钢板弹簧2的底端与球铰8的一端连接，球铰8的另一端与吸盘连接，所述真空泵5通过气管与所述气阀6连接，所述气阀6通过气管与通气孔7连接。
[0021]所述钢板弹簧2由两组弹簧垂直交叉连接固定，每组弹簧由两个弧形弹簧构成，两个弧形弹簧固定构成椭圆形，在机器人运动过程中，钢板弹簧提供形变，改善末端受力不均衡问题，弧形弹簧可以选用除钢板以外的其他材料，球铰摆动，产生位置形变，灵活适用不水平的底面。
[0022]所述通气孔7位于吸盘的底部，所述通气孔7通过气管与气阀连接，所述真空泵5产生吸附气压，通过气阀6进行控制，当末端与墙壁接触时，抽取吸盘墙壁空腔内的气体，产生负压，最后稳定在一个负压值，进而保证整个吸附系统工作的稳定，负压传感器9为测量吸盘与墙壁之间的负压值，负压传感器的检测端口在吸盘底部内腔表面，负压传感器的显示界面在吸盘上表面，传感器的显示端可以直接显示内部负压值。
[0023]当末端要离开墙壁时，先关闭真空泵，然后打开气阀使吸盘底面与墙壁间的空腔与大气接触，此时不在由负压产生，可以顺利离开墙壁。
[0024]在机器人运动过，由于墙面大部分时候不是光滑的，会有凸凹的平面，此时每条腿末端会受到不同的力的作用，同时加上机器人重力的影响，机器人末端会产生很不均衡的力，此时由于钢板弹簧和球铰的作用，钢板弹簧2会产生一定的压缩或拉伸形变，同时球铰会自动偏转适应力的变化，自动均衡调节末端受力情况，避免某条腿末端受力过大，致使某些关节电机驱动器超出额定功率工作，很具有适用性，能够在不同的平面行走。
[0025]所述密封树脂胶4粘贴在吸盘的底部，与墙壁接触，柔韧性保证在一定凹凸的墙面上依旧能密封接触，在气泵工作时候密封不透气。
[0026]所述遮挡铁皮3为真空泵及气阀6提供保护罩，安装在密封树脂胶4上面，包围着吸盘中的球铰8、真空泵5、气阀6。所述遮挡铁皮3不是密闭的，有一个圆盘的空余处，这个空间为球铰连杆的运动空间。
[0027]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于六足爬壁机器人的末端吸附系统，其特征在于，包括钢板弹簧、螺栓、吸盘、球铰、真空泵、气阀及通气孔，所述螺栓一端固定在钢板弹簧顶端的中间，螺栓另一端固定在机器人末端，所述钢板弹簧的底端与球铰一端连接，所述球铰另一端与吸盘连接，所述真空泵通过气管与所述气阀连接，所述气阀通过气管与通气孔连接。2.根据权利要求1所述的吸附系统，其特征在于，所述通气孔位于吸盘的底部。3.根据权利要求1所述的吸附系统，其特征在于，所述钢板弹簧由两组弹簧垂直交叉连接固定，所述每组弹簧由两个弧形弹簧构成，两个弧形弹簧固定构成椭圆形。4.根据权利要求1-3任一项所述的吸附系统，其特征在于，还包括负压传感器。5.根据权利要求4所述的吸附系统，其特征在于，还包括密封树脂胶，所述密封树脂胶粘帖在吸盘的底部。6.根据权利要求4所述的吸附系统，其特征在于，还包括遮挡铁皮。
【文档编号】B62D57-02GK204279689SQ201420784413
【发明者】魏武, 袁银龙, 叶春台, 余俊侠 [申请人]华南理工大学