一种爬壁机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机器人，具体的说是一种结构简单的爬壁机器人。
【背景技术】
[0002]爬壁机器人作为机器人的一个特殊分支，其特点是能克服重力作用在墙壁、天花板上自由运动。由于爬壁机器人工作的特殊性，受到世界各国科研工作者的关注。从20世纪80年代中期开始，世界各发达国家相继研制出各具特色的爬壁机器人。如何实现有效吸附，是爬壁机器人最为关键的研究内容。目前主要采用负压吸附、磁吸附和仿生吸附三种吸附技术。仿生吸附方式爬壁机器人:一些昆虫在光滑表面能抵抗超过它们自身重力百倍的分离力并在这些表面上自由行走，给爬壁机器人的吸附机构设计带来了启示。如美国斯坦福大学研制的“粘虫”爬壁机器人stickybot，其足底装有人造毛，能确保足底和墙体接触面积增加。磁吸附方式爬壁机器人:磁吸附式爬壁机器人，可产生很大的吸附力，但只适合在导磁面上吸附工作。负压吸附方式爬壁机器人:负压吸附爬壁机器人是通过吸盘内外负压差作用，在壁面产生吸附力，但负压发生装置的类型具有多样性，其机理也各不相同。进行研究工作较早的有外接负压源的爬壁机器人，日本东京工业大学开发的NINJA系列4足关节式爬壁机器人，北京航空航天大学研制的Sky cleaner 3机器人等，机器人通过吸盘组的交替吸附和臂的相对运动实现运动。真空栗应用在本体中的机器人用的一般是微小型往复式真空栗，由于真空栗可产生较高的真空度，面积较小的吸盘产生的吸附力就足以使机器人吸附在光滑的壁面上。美国密执根大学、哈工大研制的微小型尺蠖式机器人样机都采取了微型真空栗吸附足机构。应用离心风扇的爬壁机器人是利用电机转动带动风扇高速旋转，抽出机器人负压腔内的空气形成负压提供吸附力。在粗糙壁面上具有较大的吸附力和较好的运动能力。此外还有文丘里管式和模拟龙卷风式等。
[0003]目前市场上也有类似的爬壁机器人，有采用永磁式结构而磁吸附方式壁面必须是导磁材料，或者是仿生机器人、类似于用钩爪等，或者是负压式但构造都较为复杂。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的问题是:提供一种结构简单，移动灵活、操作方便且不受壁面材料限制的机器人。
[0005]本申请所述的爬壁机器人的技术方案是:包括遥控器、中央处理器、上下对应的两组负压吸壁组件和伸缩移动组件；所述负压吸壁组件包括壳体1，伸缩杆套筒14与所述壳体I固定连接，伸缩杆13 —端嵌入负压部12且与负压式端头2末端螺纹连接，所述伸缩杆13另一端穿过所述伸缩杆套筒14伸入所述壳体I通过联轴器15与伺服电机16相连，负压式端头2处依次装有距离传感器和压力传感器；所述伸缩移动组件包括两个固定支座8，其分别固定在两个所述壳体I相对的侧壁上，伸缩套筒5和伸缩杆4 一端可活动的套合在一起，另一端分别与两个所述固定支座8上的丝杆套9连接固定，所述固定支座8前后各有一个连接件10连接在所述壳体I上，所述丝杆7套合在所述连接件10内，所述丝杆7通过轴承3与固定在壳体I上的伺服电机11连接，两个可折弯的细长杆件6分别置于伸缩套筒5和伸缩杆4的前后，其两端分别与两个壳体I上对应的连接件10连接；所述中央处理器固定于所述壳体I中与所述距离传感器和压力传感器连接。
[0006]进一步改进，所述伺服电机11正反转运动，通过轴承3带动丝杆7转动，所述连接件10会随着7的转动实现上下移动，从而带动细长杆件6的夹角变化，伸缩套筒5和伸缩杆4伸缩，而这时，通过传感器检测反馈给中央处理单元使得两个壳体I上的伸缩杆件13实现交替式运动，所述负压端头2交隔式吸附，从而实现机器的蠕动式前进。
[0007]进一步改进，所述负压式端头2为喇叭式的橡皮筒。
[0008]与现有技术比，本实用新型利用负压原理，采用多个吸附结构，具有对壁面结构形状适应能力强，稳定性好，不受壁面材料限制，移动灵活等优点；同时，机器人控制利用遥控器操作，控制灵活方便，有很好的应用前景。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型负压吸壁组件与伸缩移动组件一端连接的后视图。
[0010]图2是本实用新型负压吸壁组件结构示意图。
[0011]图3是本实用新型负压吸壁组件与伸缩移动组件连接面示意图。
[0012]图4时本实用新型立体图。
[0013]其中:1_壳体，2-负压式端头，3-轴承，4-伸缩杆，5-伸缩套筒，6-细长杆件，7-丝杆，8-固定支座，9-丝杆套，10-连接件，11-伺服电机，12-负压部，13-伸缩杆，14-伸缩套筒，15-联轴器，16-伺服电机。
【具体实施方式】
[0014]如图所示，本申请所述的一种爬壁机器人上下对应的两个负压吸壁组件包括壳体1、伸缩杆套筒14与所述壳体I固定连接、伸缩杆13 —端嵌入负压部12且与负压式端头2末端螺纹连接，所述伸缩杆13另一端穿过所述伸缩杆套筒14伸入所述壳体I通过联轴器15与伺服电机16相连，负压式端头2处依次装有距离传感器和压力传感器；所述伸缩移动组件包括两个固定支座8固定在两个所述壳体I相对的侧壁上，伸缩套筒5和伸缩杆4 一端可活动的套合在一起，另一端分别与两个所述固定支座8上的丝杆套9连接固定，所述固定支座8前后各有一个连接件10连接在所述壳体I上，所述丝杆7套合在所述连接件10内，所述丝杆7通过轴承3与固定在壳体I上的伺服电机11连接，两个可弯折的细长杆件6分别放置在伸缩套筒5和伸缩杆4的前后，细长杆件6的两端分别与上下两个壳体I上对应的连接件10连接。中央处理器固定在壳体I内与所述距离传感器及压力传感器连接。
[0015]遥控器发出控制指令，伺服电机11正反转运动，通过轴承3带动丝杆7转动，所述连接件10会随着7的转动实现上下移动，连接在连接件10上的细长杆6夹角变化产生运动，伸缩套筒5和伸缩杆4伸缩，同时，距离传感器检测与墙壁间的距离、压力传感器检测内部压强反馈给中央处理器，中央处理器通过计算确保机器与墙壁间的工作所需压力，使得上下两个伸缩杆13实现交隔式运动，负压端头2交隔式吸附，当上面吸附时、下面是松开的，当下面吸附时上面是松开的，从而实现机器的蠕动式前进。
[0016]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
【主权项】
1.一种爬壁机器人，其特征在于，包括遥控器、中央处理器、负压吸壁组件、伸缩移动组件； 所述负压吸壁组件为上下对应的2组，所述负压吸壁组件包括壳体(I)，伸缩杆套筒(14)与所述壳体(I)固定连接，伸缩杆(13)—端嵌入负压部(12)且与负压式端头(2)末端螺纹连接，所述伸缩杆(13)另一端穿过所述伸缩杆套筒(14)伸入所述壳体(I)通过联轴器(15)与伺服电机(16)相连，负压式端头(2)处依次装有距离传感器和压力传感器； 所述伸缩移动组件包括两个固定支座(8)，其分别固定在两个所述壳体(I)相对的侧壁上，伸缩套筒(5)和伸缩杆(4) 一端可活动的套合在一起，另一端分别与所述两个固定支座(8 )上的丝杆套(9 )连接固定，所述固定支座(8 )前后各有一个连接件(10 )连接在所述壳体(I)上，丝杆(7)套合在所述连接件(10)内，所述丝杆(7)通过轴承(3)与固定在壳体(I)上的伺服电机(11)连接，两个可折弯的细长杆件(6)分别置于所述伸缩套筒(5)和伸缩杆(4)的前后，所述细长杆件(6)两端分别与两个壳体(I)上对应的连接件(10)连接；所述中央处理器固定于壳体(I)中与所述距离传感器和压力传感器连接。2.根据权利要求1所述一种爬壁机器人，其特征在于，所述伺服电机(11)正反转运动带动细长杆件(6)夹角运动，同时，所述两个壳体(I)上的伸缩杆(13)交隔运动，所述负压式端头(2)交隔式吸附在墙上。3.根据权利要求2所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述负压式端头(2)为喇叭式的橡皮筒。
【专利摘要】本实用新型涉及一种爬壁机器人，包括遥控器、中央处理器、负压吸壁组件、伸缩移动组件，所述负压吸壁组件为上下对应的两组，所述伸缩移动组件两端分别连接在两组负压吸壁组件上，中央处理器固定于所述负压吸壁组件的壳体中与所述负压吸壁组件的传感器连接，通过伸缩移动组件的伸缩和两组负压吸壁组件的交隔式吸附，实现所述爬壁机器人的蠕动前进。本实用新型具有结构简单，操作方便，移动灵活，不受壁面材料限制的优点。
【IPC分类】B62D57/024
【公开号】CN204750344
【申请号】CN201520470497
【发明人】王诗兆
【申请人】南京工程学院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月3日