一种爬壁机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种爬壁机器人，包括机架、行驶机构、气路控制机构，所述行驶机构包括轮毂、行走带，所述行走带上设有吸盘；所述气路控制机构包括主气管、弹性气管、环形气管、支气管、支撑气管，所述吸盘通过所述支撑气管设置于所述行走带上，所述环形气管套设于所述行走带上，所述支撑气管包括吸气口、放气口，所述支撑气管通过电磁换向阀以切换所述吸气口与放气口，所述支撑气管的吸气口与所述支气管、环形气管、弹性气管、主气管依次相连，所述主气管与气泵相连，所述支撑气管的放气口与大气相连。该爬壁机器人的气路控制机构中的吸气回路与放气回路分开，且吸盘共用一个吸气回路，简化了气路结构，使得控制与维修均较方便。
【专利说明】
一种爬壁机器人
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及特种机器人应用领域，具体是一种爬壁机器人。
【背景技术】
[0002]近几年来，随着各式各样的机器人在各个领域中的广泛应用和发展，爬壁机器人作为能够在垂直陡壁上进行作业的机器人，以其能够成为高空极限作业的一种自动机械装置的优良特性，越来越受到人们的重视。概括起来，爬壁机器人主要可以应用于以下领域:
[0003](I)在建筑行业可应用于喷涂巨型墙面、安装瓷砖、壁面探伤、壁面修复整容、壁面清洗、擦拭玻璃壁面等；
[0004](2)在消防部门可应用于携带消防器械、传递救援物资、进行高空救援工作；
[0005](3)在核工业可用于对核废液储罐进行视觉检查、测厚及焊缝探伤等危险的工作；
[0006](4)在石化企业可用于对立式金属罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆防腐；
[0007](5)在造船业可用于喷涂船体的内外壁、对船体的内外壁进行检查、船体内外壁清洁;
[0008](6)在抢险救灾上可应用于向高空被困人员运送逃生器械、传递食物水给养等；
[0009](7)在航空航天上，可用于太空探索、空间卫星维修等。
[0010]由此可见，爬壁机器人的应用领域广泛涉及民生、核工业、造船工业等，并在这些领域中担任着十分重要的工作，能够促进生产力的提高、改善人民的生活与工作条件。
[0011]现有技术中爬壁机器人实现对壁面的吸附有三种方式即真空吸附、磁吸附和推力吸附。真空吸附方式的爬壁机器人通常采用吸盘吸附法，而其行驶机构一般是履带加多个吸附盘，为了实现行走及吸附需要对多个吸附盘进行气路控制，利用大气压力使机器人吸附在壁面上，现有的气路控制是每个吸盘与气栗之间均有单独的一套吸气与放气回路，这种方式使得爬壁机器人的气路结构太复杂，控制与维修均较麻烦。
【实用新型内容】
[0012]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种爬壁机器人，包括机架、行驶机构、气路控制机构，所述行驶机构包括轮毂、行走带，所述行走带上设有吸盘;所述气路控制机构包括主气管、弹性气管、环形气管、支气管、支撑气管，所述吸盘通过所述支撑气管设置于所述行走带上，所述支气管布设于所述行走带上，所述环形气管套设于所述行走带上，所述支撑气管包括吸气口、放气口，所述支撑气管通过电磁换向阀以切换所述吸气口与放气口，所述支撑气管的吸气口与所述支气管、环形气管、弹性气管、主气管依次相连，所述主气管与气栗相连，所述支撑气管的放气口与大气相连。该爬壁机器人的气路控制机构中的吸气回路与放气回路分开，且吸盘共用一个吸气回路，简化了气路结构，使得控制与维修均较方便。
[0013]为了达到上述技术效果，本实用新型提供的具体技术方案为:
[0014]一种爬壁机器人，包括:机架;行驶机构，包括轮毂、行走带，所述轮毂包括通过连杆相连的轮毂一、轮毂二，所述行走带绕设于所述轮毂一、轮毂二上，所述轮毂一、轮毂二可旋转地设置于所述机架上，所述行走带上设有吸盘;气路控制机构，所述气路控制机构包括主气管、弹性气管、环形气管、支气管、支撑气管，所述吸盘通过所述支撑气管设置于所述行走带上，所述支撑气管包括吸气口、放气口，所述支撑气管通过电磁换向阀以切换所述吸气口与放气口，所述放气口与大气连通，所述吸气口与所述支气管的进气口相连通，所述支气管布设于所述行走带上，所述环形气管套设于所述行走带上，所述支气管的出气口与所述环形气管的进气口相连通，所述环形气管的出气口与所述弹性气管的进气口相连通，所述弹性气管的出气口通过万向连接管与所述主气管的进气口相连，所述主气管的出气口与气栗相连，所述万向连接管设置于所述连杆上。
[0015]作为上述方案的优选，所述连杆的两端均设有方向传感器，所述支撑气管上设有角位移传感器。
[0016]作为上述方案的优选，所述轮毂一、轮毂二均呈齿轮状，所述行走带的内表面呈锯齿状，所述呈齿轮状的轮毂一、轮毂二与所述行走带的呈锯齿状的内表面相啮合。
[0017]作为上述方案的优选，所述行走带上还设有电磁铁，所述行驶机构可升降地设置于所述机架上。
[0018]作为上述方案的优选，所述吸盘、电磁铁均以环形阵列的方式设置于所述行走带上，所述吸盘在行走带的宽度方向上设有两个以上环形阵列，所述电磁铁在行走带的宽度方向上设置于相邻的所述环形阵列的吸盘中间、在行走带的圆周方向上与所述吸盘交错设置。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型提供的一种爬壁机器人的整体结构示意图；
[0020]图2是行驶机构的结构示意图；
[0021]图3是行驶机构的又一结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0024]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025]如图1-图3所示，本实用新型提供一种爬壁机器人，其用于清洗玻璃幕墙，包括:
[0026](I)机架I，所述机架上设有清洗刷1;
[0027](2)行驶机构，包括轮毂、行走带2，所述轮毂包括通过连杆3相连的轮毂一401、轮毂二 402，所述行走带2绕设于所述轮毂一 401、轮毂二 402上，所述轮毂一 401、轮毂二402可旋转地设置于所述机架I上，所述行走带2上设有吸盘5，所述吸盘5设置于所述行走带上且沿所述行走带环形阵列分布，
[0028](3)气路控制机构，包括主气管701、弹性气管702、环形气管703、支气管704、支撑气管6，所述吸盘5通过所述支撑气管6设置于所述行走带2上，所述支撑气管6包括吸气口、放气口，所述支撑气管通过电磁换向阀以切换所述吸气口与放气口，所述放气口与大气连通，所述吸气口与所述支气管的进气口相连通，所述支气管704布设于所述行走履带2上，所述环形气管703套设于所述行走履带2上，所述支气管704的出气口与所述环形气管703的进气口相连通，所述环形气管703的出气口与所述弹性气管702的进气口相连通，所述弹性气管702的出气口通过万向连接管17与所述主气管701的进气口相连，所述主气管701的出气口与气栗相连，所述万向连接管17设置于所述连杆3上。
[0029]本实用新型提供的一种爬壁机器人的工作原理为:当需要清洁玻璃幕墙时，将该爬壁机器人放入玻璃幕墙上，在玻璃幕墙上行走主要依靠吸盘的吸气与放气来实现，吸气时，电磁换向阀使得支撑气管的吸气口与支气管相连通，此时需要吸附到玻璃幕墙上的吸盘中的空气经吸气口从支撑气管依次通过支气管、环形气管、弹性气管、万向连接管进入主气管，并被气栗吸走，从而使得待吸附的吸盘形成真空达到吸附到玻璃幕墙上的目的;放气时，电磁换向阀使得支撑气管的放气口与大气相连通从而实现待脱离的吸盘放气达到脱离玻璃幕墙的目的。该爬壁机器人需要前进时，前面吸附的吸盘陆续放气脱离玻璃幕墙，与此同时，后面又陆续有新的吸盘通过吸气吸附到玻璃幕墙，随着轮毂不断旋转，行走带从而带着其上不同的吸盘时而吸附时而脱离，从而完成该爬壁机器人的行走。当到达玻璃幕墙需要清洁的区域时，行驶机构停止行进，此时通过清洁刷对等清洁区域进行清洁清。
[0030]该爬壁机器人通过气路控制机构实现吸盘的吸气与放气，从而达到行驶机构前进的目的，该气路控制机构将吸盘的吸气回路与放气回路分开，多个吸盘各自通过支撑气管与大气相连来实现放气，多个吸盘通过同一个环形气管、弹性气管、万向连接管、主气管与气栗相连实现吸气，该气路控制机构简化了气路连接、且控制方便。
[0031]进一步地，所述连杆3的两端均设有方向传感器23，所述支撑气管6上设有角位移传感器24。当方向传感器检测到与角位移传感器形成吸气夹角时，此时与该角位移传感器相对应的吸盘进入吸气模式，即其准备吸附到幕墙；当方向传感器检测到与角位移传感器形成放气夹角时，此时与该角位移传感器相对应的吸盘进入放气模式，即其准备脱离幕墙。方向传感器与角位移传感器的共同作用使得行驶机构行走得更灵敏。
[0032]进一步地，所述轮毂一401、轮毂二402均呈齿轮状，所述行走带2的内表面呈锯齿状，所述呈齿轮状的轮毂一、轮毂二与所述行走带的呈锯齿状的内表面相啮合。该结构使得轮毂与行走带啮合得更紧，从而增强行使机构的安全性与可靠性。
[0033]进一步地，所述行走带2上还设有电磁铁25，所述行驶机构可升降地设置于所述机架上。行走带上同时设有吸盘与电磁铁，使得该爬壁机器人不仅能在玻璃幕墙上行走，其也可以在金属材质的幕墙上行走;行驶机构可升降地设置于所述机架上，不仅能方便地实现该吸附式履带爬壁清洁机器人的转向，而且在遇到不平整的幕墙时行驶机构可进行自动调整以保证整机的平稳。
[0034]进一步地，所述吸盘5、电磁铁25均以环形阵列地方式设置于所述行走带上，所述吸盘在行走带的宽度方向上设有两个环形阵列，所述电磁铁在行走带的宽度方向上设置于相邻的所述环形阵列的吸盘中间、在行走带的圆周方向上与所述吸盘交错设置。该结构使得单独使用吸盘吸附或电磁铁吸附时二者互不干扰，提高了吸附的安全性。
[0035]虽然本实施例中的爬壁清机器人的行走带上同时包括吸盘与电磁铁，但作为其他实施例行走带上可以只有吸盘。
[0036]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种爬壁机器人，其特征在于，包括: 机架； 行驶机构，包括轮毂、行走带，所述轮毂包括通过连杆相连的轮毂一、轮毂二，所述行走带绕设于所述轮毂一、轮毂二上，所述轮毂一、轮毂二可旋转地设置于所述机架上，所述行走带上设有吸盘； 气路控制机构，所述气路控制机构包括主气管、弹性气管、环形气管、支气管、支撑气管，所述吸盘通过所述支撑气管设置于所述行走带上，所述支撑气管包括吸气口、放气口，所述支撑气管通过电磁换向阀以切换所述吸气口与放气口，所述放气口与大气连通，所述吸气口与所述支气管的进气口相连通，所述支气管布设于所述行走带上，所述环形气管套设于所述行走带上，所述支气管的出气口与所述环形气管的进气口相连通，所述环形气管的出气口与所述弹性气管的进气口相连通，所述弹性气管的出气口通过万向连接管与所述主气管的进气口相连，所述主气管的出气口与气栗相连，所述万向连接管设置于所述连杆上。2.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述连杆的两端均设有方向传感器，所述支撑气管上设有角位移传感器。3.根据权利要求1或2所述的爬壁机器人，其特征在于，所述轮毂一、轮毂二均呈齿轮状，所述行走带的内表面呈锯齿状，所述呈齿轮状的轮毂一、轮毂二与所述行走带的呈锯齿状的内表面相嗤合。4.根据权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述行走带上还设有电磁铁，所述行驶机构可升降地设置于所述机架上。5.根据权利要求4所述的爬壁机器人，其特征在于，所述吸盘、电磁铁均以环形阵列的方式设置于所述行走带上，所述吸盘在行走带的宽度方向上设有两个以上环形阵列，所述电磁铁在行走带的宽度方向上设置于相邻的所述环形阵列的吸盘中间、在行走带的圆周方向上与所述吸盘交错设置。
【文档编号】B62D57/024GK205615606SQ201620388594
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】黄维, 罗俊岭, 黄诚驹
【申请人】武汉职业技术学院