，14-内腿吸盘，15-气源，16-气源处理单元，17-调压阀，18-储气罐，19-分气块，20-真空发生器，21-安全阀。
【具体实施方式】
[0038]如图1，一种爬行机器人的行走机构，包括移动框架6、外腿、内腿，移动框架6呈矩形，移动框架6两对称侧面对称安装若干条外腿，另两侧面对称安装若干条内腿，外腿包括外腿框架12和置于外腿框架12内的伸缩腿11，内腿包括内腿框架2和置于内腿框架内的伸缩腿1，外腿底部安装外腿吸盘9，内腿底部安装内腿吸盘14 ;外腿的伸缩腿11与移动框架6连接，移动框架6随外腿的伸缩腿11的升降而升降，内腿框架2与移动框架6刚性连接，内腿框架2随移动框架6的升降而升降；外腿框架12通过导轨13安装在移动框架6上，移动框架6上安装横向进给电机3，横向进给电机3驱动横向进给丝杠4，丝杠螺母通过丝杠螺母连接块5连接；内腿和外腿均具有纵向进给电机，内腿纵向进给电机7和外腿纵向进给电机8分别驱动纵向进给丝杠。
[0039]同一侧外腿之间米用连接板10固定为一体，同一侧外腿统一由同一个横向进给电机驱动横向位移，外腿共四条，内腿共四条。内腿的伸缩腿I上设有滑块导轨结构，滑块通过连接片安装在内腿框架2内侧壁。移动框架6由四段回字型骨架通过螺栓连接为一体。
[0040]如图2，吸盘由真空气动系统驱动，真空气动系统包括气，15、真空发生器20，气源15连接气源处理单元16，气源处理单元16连接储气罐17和调压阀18，储气罐17连接分气块19为每条外腿或内腿供气，调压阀18调节气路气压，分气块19连接若干真空发生器20，真空发生器20连接至内腿或外腿的吸盘。
[0041]吸盘气路上安装安全阀21，吸盘具有接触检测模块，包括安装在吸盘底部的三个接触开关；吸盘与内腿或外腿的连接处为刚性球铰链。
[0042]行走机构的行走详细过程如下:
[0043]首先，将行走机构安放在工件表面，依靠吸盘吸附于工件表面，开始时，吸盘全部处于吸附定位状态；
[0044]行走机构的安放通过托架完成，托架的手爪抓取行走机构，调节行走机构，通过调节X向与Y向导轨使机构快速到达待加工位置，真空吸盘吸紧使机构固定在工件上；
[0045]吸盘工作流程取决于行走逻辑。当进行钻铆工艺时，需要固定行走机构，所有吸盘打到真空接通，利用真空吸附固定；当移动框架进行行走时，将需要抬起的腿的吸盘真空路径关闭，同时压缩空气路径接通，吸盘脱离表面，系统靠其余腿的真空吸盘支撑；待移动的腿抬起并前伸至接触表面后，吸盘真空路径接通，再次吸附于表面。因此，真空吸附系统的工作主要包括吸附与脱离，真空吸附系统各工作过程的实现:
[0046](a)吸附过程:首先连接在腿上的真空吸盘与机身表面接触形成密闭空间，继而相应气阀和电磁铁得电真空路径接通，密闭腔的空气迅速排出，真空度迅速提高，达到一定真空度后，完成吸附。
[0047](b)脱离过程:为了使真空吸盘尽快脱离表面，采用向真空吸盘吹入压缩空气的方法来达到快速破坏真空的目的。气阀和电磁铁得电，压缩空气路径接通，密闭腔内气压迅速升高，达到一定压力后，真空吸盘与机身表面脱离。
[0048](C)吸盘接触检测:每只吸盘的底部安装三个接触开关，当三个接触开关的其中一个被合上时，启动吸盘接触工件的检测功能，在检测阶段吸盘慢速下降，如果在设定的时间内三个接触开关都被合上则吸盘停止运动，产生真空。
[0049]移动时，内、外腿部真空吸盘交替松开，当内腿移动的时候，吸盘为松开状态，外腿吸盘保持吸紧状态，反之亦然；电机驱动滚珠丝杠带动内外机构交替运动，实现沿横向前进。具体步骤如下:
[0050]第一步，外腿吸盘吸附，内腿吸盘脱落，外腿纵向进给电机驱动丝杠使伸缩腿伸长，移动框架升起，同时内腿随动；
[0051]第二步，在横向进给电机驱动下移动框架带动内腿沿导轨向前移动一个单位距离；
[0052]第三步，内腿纵向进给电机驱动丝杠使伸缩腿伸长并使吸盘吸附；
[0053]第四步，外腿吸盘脱落，外腿纵向进给电机反转使伸缩腿缩短升起；
[0054]第五步，外腿在横向进给电机驱动下沿导轨向前移动至一个单位距离，外腿移动时，同侧的外腿在连接板的作用下保证移动同样的距离；
[0055]第六步，外腿纵向进给电机正转使伸缩腿伸长并使吸盘吸附，至此，所有吸盘全部吸附，一个运动周期结束，如此重复直至到达预期目标位置。
[0056]本发明在机身装配的应用范围很广，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对该机构作出若干改进，这些改进也应被视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种爬行机器人的行走机构，其特征在于:包括移动框架、外腿、内腿，移动框架呈矩形，移动框架两对称侧面对称安装若干条外腿，另两侧面对称安装若干条内腿，外腿包括外腿框架和置于外腿框架内的伸缩腿，内腿包括内腿框架和置于内腿框架内的伸缩腿，夕卜腿和内腿底部安装吸盘；外腿的伸缩腿与移动框架连接，移动框架随外腿的伸缩腿的升降而升降，内腿框架与移动框架刚性连接，内腿框架随移动框架的升降而升降；外腿框架通过导轨安装在移动框架上，移动框架上安装横向进给电机，横向进给电机驱动横向进给丝杠；内腿和外腿均具有纵向进给电机，纵向进给电机驱动纵向进给丝杠。
2.根据权利要求1所述的爬行机器人的行走机构，其特征在于:同一侧外腿之间采用连接板固定为一体，同一侧外腿统一由同一个横向进给电机驱动横向位移，外腿共四条，内腿共四条。
3.根据权利要求1所述的爬行机器人的行走机构，其特征在于:吸盘由真空气动系统驱动，真空气动系统包括气源、真空发生器，气源连接气源处理单元，气源处理单元连接储气罐和调压阀，储气罐连接分气块为每条外腿或内腿供气，调压阀调节气路气压，分气块连接若干真空发生器，真空发生器连接至内腿或外腿的吸盘。
4.根据权利要求1-3任一项所述的爬行机器人的行走机构，其特征在于:内腿的伸缩腿上设有滑块导轨结构，滑块通过连接片安装在内腿框架内侧壁。
5.根据权利要求1-3任一项所述的爬行机器人的行走机构，其特征在于:移动框架由四段回字型骨架通过螺栓连接为一体。
6.根据权利要求3所述的爬行机器人的行走机构，其特征在于:吸盘气路上安装安全阀，吸盘具有接触检测模块，包括安装在吸盘底部的三个接触开关；吸盘与内腿或外腿的连接处为刚性球铰链。
7.一种爬行机器人的行走机构的行走方法，其特征在于包括如下步骤: 第一步，外腿吸盘吸附，内腿吸盘脱落，外腿纵向进给电机驱动丝杠使伸缩腿伸长，移动框架升起，同时内腿随动； 第二步，在横向进给电机驱动下移动框架带动内腿沿导轨向前移动一个单位距离； 第三步，内腿纵向进给电机驱动丝杠使伸缩腿伸长并使吸盘吸附； 第四步，外腿吸盘脱落，外腿纵向进给电机反转使伸缩腿缩短升起； 第五步，外腿在横向进给电机驱动下沿导轨向前移动至一个单位距离，外腿移动时，同侧的外腿在连接板的作用下保证移动同样的距离； 第六步，外腿纵向进给电机正转使伸缩腿伸长并使吸盘吸附，至此，所有吸盘全部吸附，一个运动周期结束，如此重复直至到达预期目标位置。
8.根据权利要求7所述的爬行机器人的行走机构的行走方法，其特征在于吸盘吸附过程中的接触检测:每只吸盘的底部安装三个接触开关，当三个接触开关的其中一个被合上时，启动吸盘接触工件的检测功能，在检测阶段吸盘慢速下降，如果在设定的时间内三个接触开关都被合上则吸盘停止运动，产生真空。
【专利摘要】一种爬行机器人的行走机构，其特征在于：包括移动框架、外腿、内腿，移动框架呈矩形，移动框架两对称侧面对称安装若干条外腿，另两侧面对称安装若干条内腿，外腿包括外腿框架和置于外腿框架内的伸缩腿，内腿包括内腿框架和置于内腿框架内的伸缩腿，外腿和内腿底部安装吸盘；外腿的伸缩腿与移动框架连接，移动框架随外腿的伸缩腿的升降而升降，内腿框架与移动框架刚性连接，内腿框架随移动框架的升降而升降；外腿框架通过导轨安装在移动框架上，移动框架上安装横向进给电机，横向进给电机驱动横向进给丝杠；内腿和外腿均具有纵向进给电机，纵向进给电机驱动纵向进给丝杠。
【IPC分类】B62D57-024, B64F5-00
【公开号】CN104816761
【申请号】CN201510081803
【发明人】田威, 廖文和, 张旋, 韩锋, 李震宇, 张霖
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月15日