双足爬壁机器人的制作方法

本发明涉及智能设备、机器人领域，特别涉及一种吸附在作业面上进行作业的双足爬壁机器人。

背景技术：

爬壁机器人用于吸附在各类作业面，进行作业，例如表面打磨、表面清理、表面喷涂等。现有在金属斜面、立面、曲面及球面等光滑表面作业的爬壁机器人，无法实现跨越障碍和沟槽，某些场合无法作业。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种移动灵巧，通过性高的双足爬壁机器人。

本发明提供的双足爬壁机器人，用于对墙壁、罐体表面及船体表面等作业面进行作业，具有这样的特征，包括：机架；两个升降腿，一端对称设置在机架上，另一端吸附在作业面上，以与机架的连接点作为旋转轴旋转；以及作业机构，设置在机架上，对作业面进行作业，其中，升降腿能够上下伸缩，避开、跨过障碍物，移动时，一个升降腿吸附在作业面，另一个升降腿以吸附在作业面上的升降腿为轴转动向前，到达预定角度后，吸附在作业面。

本发明提供的双足爬壁机器人，还具有这样的特征，包括：移动机构， 与升降腿一一对应，将升降腿与机架连接在一起。

本发明提供的双足爬壁机器人，还具有这样的特征，包括：四连杆转动机构，设置在机架的中心，以机架的中心为圆心旋转；以及可升降四连杆机构，一端与四连杆转动机构转动连接，以与四连杆转动机构的连接点上下转动，其中，作业机构，设置在可升降四连杆机构的另一端，对作业面进行作业。

本发明提供的双足爬壁机器人，还具有这样的特征，包括：视频采集单元，设置在四连杆转动机构上。

本发明提供的双足爬壁机器人，还具有这样的特征：其中，升降腿，具有：升降机构，通过设置在升降腿内部的气缸，将升降腿缩起，越过障碍；以及多个吸附装置，设置在升降腿的底部，排列成多边形。

本发明提供的双足爬壁机器人，还具有这样的特征：其中，升降腿，还具有：多个防滑弹性垫，设置在吸附装置的底部。

本发明提供的双足爬壁机器人，，还具有这样的特征：其中，吸附装置为电磁铁，电磁铁通电后产生强大的磁力，从而与作业面形成强大的吸力。

本发明提供的双足爬壁机器人，还具有这样的特征：其中，吸附装置为真空吸盘，真空吸盘内部形成真空状态，从而与作业面形成强大的吸力。

本发明提供的双足爬壁机器人，还具有这样的特征：其中，作业机构，具有：清理灰尘机构，设置在机架上，清理作业面的灰尘；表面清洁机构，设置在机架上，清洁作业面；以及喷漆机构，设置在机架上，对作业面进行喷漆。

本发明提供的双足爬壁机器人，还具有这样的特征：其中，作业机构， 具有：清理灰尘机构，设置在可升降四连杆机构的另一端，清理作业面的灰尘；表面清洁机构，设置在可升降四连杆机构的另一端，清洁作业面；以及喷漆机构，设置在可升降四连杆机构的另一端，对作业面进行喷漆。

发明作用和效果

根据本发明所涉及双足爬壁机器人，适用于金属斜面、立面、曲面及球面等光滑表面的表面处理，可实现表面打磨、表面清理、表面喷涂，更换附具，也可进行抛丸处理，高压水清理；可跨越一定高度障碍和一定宽带的沟槽，自动行走，自动完成打磨、清理、喷涂功能，特别适用于大型轮船、光滑平整墙壁及各种储蓄罐表面处理。

附图说明

图1是本发明在实施例中的双足爬壁机器人的结构示意图；

图2是本发明在实施例中的升降腿的侧视图；

图3是本发明在实施例中的升降腿的后视图；以及

图4是本发明在实施例中的吸附装置的受力示意图。

具体实施方式

以下参照附图实及施例对本发明所涉及的双足爬壁机器人作详细的描述。

实施例

图1是本发明在实施例中的双足爬壁机器人的结构示意图。

图2是本发明在实施例中的升降腿的侧视图。

图3是本发明在实施例中的升降腿的后视图。

如图1、图2和图3所示，双足爬壁机器人用于对墙壁、罐体表面及船体表面等作业面进行加作业，具有：机架1、升降腿2、移动机构3和四连杆转动机构4、视频采集单元5、可升降四连杆机构6和作业机构7

机架1作为双足爬壁机器人的整体框架中心，用于固定各个部件。

两个升降腿2的一端对称设置在机架1上，另一端吸附在墙壁上。升降腿2能够上下伸缩，避开、跨过障碍物。两个升降腿2分别具有：升降机构2-1、吸附装置2-2和防滑弹性垫2-3。

升降机构2-1通过设置在升降腿2内部的气缸，将升降腿2缩起，越过障碍。

多个吸附装置2-2，设置在升降腿2的底部，排列成多边形。本实施例中采用四个吸附装置2-2组成正四边形。吸附装置2-2可以采用电磁铁或者真空吸盘。电磁铁通电后产生强大的磁力，从而与作业面形成强大的吸力。真空吸盘内部形成真空状态，从而与作业面形成强大的吸力。本实施例中吸附装置2-2采用电磁铁。

图4是本发明在实施例中的吸附装置的受力示意图。

如图4所示，每个电磁铁产生3000N的吸力，防滑薄膜产生的摩擦系数为0.8，这样，每个电磁铁产生阻力为3000*0.8＝2400N，即F1＝F2＝F3＝F4＝2400N，按两电磁铁距离为200mm，则产生的阻抗扭矩为4*200*sin45°*2400/1000＝1357.6Nm，只要全部负荷产生总扭矩小于此值得一半(安全系数设定为2)即可满足要求。

移动时，一个升降腿2吸附在作业面，另一个升降腿2以吸附在作业面上的升降腿2为轴转动向前，到达预定角度后，吸附在作业面，如此交替行进。足上带有升降机构2-1，遇到障碍及移动时，通过气缸，将足缩起，越过障碍。

多个防滑弹性垫2-3与吸附装置2-2一一对应，设置在吸附装置2-2的底部。

移动机构3与升降腿2一一对应，将升降腿2与机架1连接在一起。升降腿2以移动机构3与机架1的连接点作为旋转轴旋转。

四连杆转动机构4设置在机架1的中心，以机架1的中心为圆心旋转。

视频采集单元5设置在四连杆转动机构上部，采集双足爬壁机器人四周的环境情况，便于双足爬壁机器人躲避障碍物。

可升降四连杆机构6的一端与四连杆转动机构转动连接，以与四连杆转动机构4的连接点上下转动。

作业机构7设置在可升降四连杆机构6的另一端，对作业面进行作业。作业机构7具有：清理灰尘机构7-1、表面清洁机构7-2和喷漆机构7-3。

清理灰尘机构7-1设置在可升降四连杆机构7另一端的左侧位置，用于清理作业面的灰尘。

表面清洁机构7-2设置在可升降四连杆机构7另一端的中间位置，用于清洁作业面。

喷漆机构7-3设置在可升降四连杆机构的另一端，对作业面进行喷漆。

双足爬壁机器人采用两个升降腿2的形式，通过交叉移动两个升降腿2，实现移动及跨越障碍及沟槽的目的。

两个升降腿2通过多个电磁铁或气动吸盘吸附于作业面，每个电磁铁下面贴有弹性防滑薄膜，即防止滑动，又能适应曲面，靠电磁铁通电后产生强大的磁力，从而与钢板形成强大的吸力，由于有防滑膜，阻止滑动，这样每个足与钢板产生足够的吸力，可防止两个升降腿2及上方设备下滑，并且，每个升降腿2可提供足够的扭矩，靠其上的电机产生的扭矩转动。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及双足爬壁机器人，适用于金属斜面、立面、曲面及球面等光滑表面的表面处理，可实现表面打磨、表面清理、表面喷涂，更换附具，也可进行抛丸处理，高压水清理；可跨越一定高度障碍和一定宽带的沟槽，自动行走，自动完成打磨、清理、喷涂功能，特别适用于大型轮船、光滑平整墙壁及各种储蓄罐表面处理。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。