一种设有气动控制装置的攀爬机器人的制作方法

本实用新型涉及攀爬机器人技术领域，具体涉及一种设有气动控制装置的攀爬机器人。

背景技术：

风力发电作为一种可再生的清洁能源，近年来得到了世界各国的大力推广，风力发电机作为风力发电系统中的主要设备，对风电机组的维护、塔筒、船舶外船体、钢铁槽罐体的清洁以及对风机叶片的检测显得越来越重要，目前，针对风力发电机的塔筒等钢铁结构的高处清洁和检查等工作通常是由蜘蛛人或者吊篮载人来操作的，劳动强度大，施工周期长，维护成本高，且存在很大的安全隐患，为此，攀爬机器人的产生显得尤为重要，现有的攀爬机器人通常采用履带行走实现爬行，存在机器体积大、自重大，而且转向困难的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种设有气动控制装置的攀爬机器人，能够通过气动控制装置作为抓紧装置，将攀爬机器人吸附在风机塔筒上并固定在工作位置展开功能性工作，利用无杆气缸仿生足动物爬行原理进行上下、转向移动，达到去往塔筒或其他可吸附物体的任意位置的目的，结构简单，大大降低了机器人的自身重量，使得工作时候灵活方便，通过控制中心发送指令实现对控制器的控制并工作，全程自动化工作，完全替代了人力，也有效避免了人力工作过程中的安全隐患、周期长、效率低等问题，具有非常实用的价值，用以解决现有技术导致的缺陷。

为解决上述技术问题本实用新型提供以下的技术方案：一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，包括控制装置、机器人本体、第一滑块、第二滑块、气动控制装置，所述机器人本体为由四个纵缸、四个横缸组成的目字形结构架，四个所述纵缸两两平行设置，四个所述横缸平行设置，由上至下位于第二的所述横缸两端设有连接于所述纵缸的第一连接件，所述第一连接件的上下两端分别连接于设置于上侧的所述纵缸底部、设置于下侧的所述纵缸顶部，由上至下位于第四的所述横缸两端设有连接于所述纵缸的第二连接件，所述第二连接件的顶部连接于设置于下侧的所述纵缸底部；

每个所述纵缸上均连接设有所述第一滑块，所述第一滑块背离于所述纵缸的一端设有连接所述横缸的第一连接板，每个所述横缸上均连接设有所述第二滑块，所述第二滑块背离于所述横缸的一端连接设有第二连接板，所述横缸的一端连接设有与所述第一滑块连接的第三连接板，所述第二连接板、所述第三连接板、所述第一连接件、所述第二连接件上均连接设有所述气动控制装置；

所述纵缸内部设有驱动所述第一滑块上下移动的第一活塞，所述横缸内部设有驱动所述第二滑块左右移动的第二活塞，所述纵缸、所述横缸外连接设有气源，所述气动控制装置外连接设有真空发生器，所述控制装置连接于所述纵缸的一侧，所述控制装置分别控制连接所述纵缸、所述横缸、所述气动控制装置。

上述的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，所述控制装置包括控制箱以及设置于所述控制箱内部的控制器、阀岛，所述控制箱连接于所述纵缸的一侧，所述真空发生器、所述气源均与所述阀岛连接，所述阀岛上设有分别与所述纵缸、所述横缸、所述气动控制装置连接的气管，所述控制分别控制连接所述阀岛、所述真空发生器、所述纵缸、所述横缸、所述气动控制装置。

上述的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，所述控制箱连接于上侧的两个所述纵缸上或下侧的两个所述纵缸上。

上述的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，所述横缸两端的任意一端设有与所述第三连接板连接的支架。

上述的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，上侧的所述横缸背离于所述第一连接件的一侧设有与所述纵缸端点连接的固定杆。

上述的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，所述气动控制装置包括推拉组件、吸盘组件，所述推拉组件包括推拉缸、固定法兰，所述吸盘组件包括吸盘、固定架，所述推拉缸内部的推拉杆驱动连接所述固定法兰，所述固定法兰背离于所述推拉缸的一端与所述固定架连接，所述吸盘连接于所述固定架背离于所述固定法兰的一端，所述吸盘上设有与所述气管连接的接口。

上述的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，所述推拉缸内部设有三个连接所述固定法兰的所述推拉杆。

上述的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，所述第一连接件上设有连接所述推拉缸的第一固定板，所述第二连接件上设有连接所述推拉缸的第二固定板，所述推拉缸连接于所述第一固定板或所述第二固定板的一侧。

上述的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，所述第一连接件背离于所述第一固定板的一侧对称设有两个连接槽。

依据上述本实用新型一种设有气动控制装置的攀爬机器人提供的技术方案效果是：通过气动控制装置作为抓紧装置，将攀爬机器人吸附在风机塔筒上并固定在工作位置展开功能性工作，利用无杆气缸仿生足动物爬行原理进行上下、转向移动，达到去往塔筒或其他可吸附物体的任意位置的目的，结构简单，大大降低了机器人的自身重量，使得工作时候灵活方便，通过控制中心发送指令实现对控制器的控制并工作，全程自动化工作，完全替代了人力，也有效避免了人力工作过程中的安全隐患、周期长、效率低等问题，具有非常实用的价值

附图说明

图1为本实用新型一种设有气动控制装置的攀爬机器人的使用状态示意图；

图2为本实用新型一种设有气动控制装置的攀爬机器人的结构示意图；

图3为本实用新型一种设有气动控制装置的攀爬机器人的第二使用状态示意图；

图4为本实用新型一种设有气动控制装置的攀爬机器人中推拉组件与吸盘组件的连接结构示意图；

图5为本实用新型一种设有气动控制装置的攀爬机器人中吸盘组件的结构示意图；

图6为本实用新型一种设有气动控制装置的攀爬机器人中第一连接件的结构示意图；

图7为本实用新型一种设有气动控制装置的攀爬机器人中第二连接件的结构示意图。

其中，附图标记如下：控制装置101、机器人本体102、推拉组件103、吸盘组件104、纵缸201、横缸202、固定杆203、推拉缸204、支架205、第一滑块206、第二滑块207、第一连接板209、第二连接板210、第三连接板211、第一连接件212、第二连接件213、推拉杆301、固定法兰302、吸盘303、固定架304、第一固定板401、第二固定板402、连接槽403。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的一较佳实施例是提供一种设有气动控制装置的攀爬机器人，目的是通过气动控制装置作为抓紧装置，将攀爬机器人吸附在风机塔筒上并固定在工作位置展开功能性工作，利用无杆气缸仿生足动物爬行原理进行上下、转向移动，达到去往塔筒或其他可吸附物体的任意位置的目的，结构简单，大大降低了机器人的自身重量，使得工作时候灵活方便，通过控制中心发送指令实现对控制器的控制并工作，全程自动化工作，完全替代了人力，也有效避免了人力工作过程中的安全隐患、周期长、效率低等问题，具有非常实用的价值。

如图1-2所示，一种设有气动控制装置的攀爬机器人，其中，包括控制装置101、机器人本体102、第一滑块206、第二滑块207、气动控制装置，机器人本体102为由四个纵缸201、四个横缸202组成的目字形结构架，四个纵缸201两两平行设置，四个横缸202平行设置，由上至下位于第二的横缸202两端设有连接于纵缸201的第一连接件212，第一连接件212的上下两端分别连接于设置于上侧的纵缸201底部、设置于下侧的纵缸201顶部，由上至下位于第四的横缸202两端设有连接于纵缸201的第二连接件213，第二连接件213的顶部连接于设置于下侧的纵缸201底部；

每个纵缸201上均连接设有第一滑块206，第一滑块206背离于纵缸201的一端设有连接横缸202的第一连接板209，每个横缸202上均连接设有第二滑块207，第二滑块207背离于横缸202的一端连接设有第二连接板210，横缸202的一端连接设有与第一滑块206连接的第三连接板211，第二连接板210、第三连接板211、第一连接件212、第二连接件213上均连接设有气动控制装置；

纵缸201内部设有驱动第一滑块206上下移动的第一活塞，横缸202内部设有驱动第二滑块207左右移动的第二活塞，纵缸201、横缸202外连接设有气源，气动控制装置外连接设有真空发生器，控制装置101连接于纵缸201的一侧，控制装置101分别控制连接纵缸201、横缸202、气动控制装置。

本实施例提供的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，采用的控制装置101包括控制箱以及设置于控制箱内部的控制器、阀岛，控制箱连接于纵缸201的一侧，真空发生器、气源均与阀岛连接，阀岛上设有分别与纵缸201、横缸202、气动控制装置连接的气管，控制分别控制连接阀岛、真空发生器、纵缸201、横缸202、气动控制装置。

本实施例提供的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，采用的控制箱连接于上侧的两个纵缸201上或下侧的两个纵缸201上。

如图3所示，本实施例提供的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，采用的横缸202两端的任意一端设有与第三连接板211连接的支架205。

本实施例提供的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，采用的上侧的横缸202背离于第一连接件212的一侧设有与纵缸201端点连接的固定杆203。

如图4-5所示，本实施例提供的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，采用的气动控制装置包括推拉组件103、吸盘组件104，推拉组件103包括推拉缸204、固定法兰302，吸盘组件104包括吸盘303、固定架304，推拉缸204内部的推拉杆301驱动连接固定法兰302，固定法兰302背离于推拉缸204的一端与固定架304连接，吸盘303连接于固定架304背离于固定法兰302的一端，吸盘303上设有与气管连接的接口。

本实施例提供的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，采用的推拉缸204内部设有三个连接固定法兰302的推拉杆301。

如图6-7所示，本实施例提供的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，采用的第一连接件212上设有连接推拉缸204的第一固定板401，第二连接件213上设有连接推拉缸204的第二固定板402，推拉缸204连接于第一固定板401或第二固定板402的一侧。

本实施例提供的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，采用的第一连接件212背离于第一固定板401的一侧对称设有两个连接槽403。

本实施例提供的一种设有气动控制装置的攀爬机器人在使用时可进行以下移动方式：

向上移动：通过真空发生器使得吸盘303处于吸附状态，假设所有的吸盘组件104均为吸附状态，连接第一滑块206的横缸202上的吸盘组件104保持吸附，剩下的吸盘组件104解除吸附，推拉缸204将吸盘组件104拉起，控制器驱动第一活塞带动第一滑块206向下移动进而带动整个攀爬机器人向上移动，随后推拉缸204将吸盘组件104推出并进行吸附，连接于第一滑块206的横缸202上的吸盘组件104解除吸附，并在控制器的驱动下向上移动直至移动至初始位置，完成整体的向上移动；

向下移动：假设所有的吸盘组件104均为吸附状态，与向上移动的步骤相反，先是连接第一滑块206的横缸202上的吸盘组件104向下移动，然后是攀爬机器人整体向下移动；

向左移动：假设所有的吸盘组件104均为吸附状态，连接在第二滑块207上的吸盘组件104解除吸附的同时通过第二活塞带动第二滑块207进行向左移动，移动到端点的吸盘组件104不再移动，到达位置时进行吸附，所有剩下的所有气缸的解除吸附，控制器控制第二活塞带动第二滑块207在横缸202上进行向右移动使得整体进行向左移动，到达位置时进行吸附；

向右移动：假设所有的吸盘组件104均为吸附状，连接在第二滑块207上的吸盘组件104解除吸附的同时通过第二活塞带动第二滑块207进行向右移动，移动到端点的吸盘组件104不再移动，到达位置时进行吸附，剩下的所有吸盘组件104释放，控制第二活塞带动第二滑块207在横缸202上进行向左移动使得整体进行向右移动，到达位置时进行吸附；

转向移动：假设所有的吸盘组件104均为吸附状态，上侧或下侧两个横缸202的第二滑块207上的两个吸盘组件104的解除吸附，两个推拉缸204拉起吸盘组件104，控制器分别控制两个第二活塞带动第二滑块207向支架205的方向移动相同的距离，随后两个推拉缸204推出吸盘组件104的同时吸盘组件104进行吸附，接着剩余的吸盘组件104解除吸附，推拉缸204拉起吸盘组件104，随后吸附状态的两个吸盘组件104在控制器控制下由第二滑块207带动向背离于支架205的一端移动，随后释放的吸盘组件104由推拉缸204推出并进行吸附实现向左或向右的旋转。

综上，本实用新型的一种设有气动控制装置的攀爬机器人，能够通过气动控制装置作为抓紧装置，将攀爬机器人吸附在风机塔筒上并固定在工作位置展开功能性工作，利用无杆气缸仿生足动物爬行原理进行上下、转向移动，达到去往塔筒或其他可吸附物体的任意位置的目的，结构简单，大大降低了机器人的自身重量，使得工作时候灵活方便，通过控制中心发送指令实现对控制器的控制并工作，全程自动化工作，完全替代了人力，也有效避免了人力工作过程中的安全隐患、周期长、效率低等问题，具有非常实用的价值。

以上对实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响实用新型的实质内容。