[发明专利]基于气流升力的壁面移动机器人

权利要求书

1.基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于包括升力发生装置、升力 方向调整机构和沿壁面行走机构；

所述的升力发生装置包括函道风扇和导流叶片，函道风扇由函道管、固定 在函道管内的骨架、固定在骨架上的驱动电机和风机叶片组成，所述的函道风 扇安装在气流方向调整架上，函道风扇的吸气口相对于气流方向调整架垂直向 上放置，在气流方向调整架上还安装有导流叶片，所述的的导流叶片位于函道 风扇的出气口；

所述的升力方向调整机构包括升力方向调整环、升力方向调整驱动电机和 升力方向调整驱动齿轮，升力方向调整环与气流方向调整架通过T形连接件连 接，升力方向调整驱动电机安装在升力方向调整环上，通过升力方向调整驱动 齿轮与活动安装在升力方向调整环上的沿壁面行走机构连接。

2.根据权利要求1所述的基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于所 述的导流叶片为水滴形。

3.根据权利要求1所述的基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于还 包括控制器，在所述的T形连接件和升力方向调整环之间连接有拉力传感器， 拉力传感器与控制器连接。

4.根据权利要求3所述的基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于在 所述的升力方向调整环与拉力传感器的连接处还安装有倾角传感器，倾角传感 器与控制器连接。

5.根据权利要求4所述的基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于所 述的升力发生装置根据拉力传感器的读数与拉力设定值之差来控制函道风扇的 转速，实现拉力为设定值，采用的公式为Δv＝k(f_d-f_r)，式中Δv为函道风扇转 速的增加量，k为正的比例系数，为设定的升力值，与机器人的重力相等，f_r为拉力传感器的读数。

6.根据权利要求4所述的基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于所 述的升力方向调整机构根据倾角传感器的读数与倾角设定值之差来控制驱动电 机的位置和转速，实现升力的方向为设定值，采用的公式为Δp＝k_d(θ_d-θ_r)，式 中Δp为升力方向调整驱动电机位移的增加量，k_d为正的比例系数，θ_d为设定的 倾角值，θ_r为倾角传感器的读数。

7.根据权利要求1所述的基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于所 述的驱动电机为外转子无刷直流电机。

8.根据权利要求1所述的基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于所 述的沿壁面行走机构为轮式移动机构、履带式移动机构或腿足式移动机构。

9.根据权利要求1所述的基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于所 述的沿壁面行走机构包括底盘、驱动轮和驱动轮支架，底盘活动安装在升力方 向调整环上，在底盘中安装有供电电池，在底盘的下方装有驱动轮支架，在驱 动轮支架上安装有驱动轮。

10.根据权利要求9所述的基于气流升力的壁面移动机器人，其特征在于 所述的驱动轮，其上覆盖有防滑材料。