[发明专利]越障式气动爬壁机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种越障式气动爬壁机器人，属于机械设计领域。

背景技术

爬壁机器人可代替人工，在壁面上进行清洗、打磨、喷涂、检测等作业。如用于玻璃幕墙清洗机器人，用于船体表面喷涂机器人等。目前，爬壁机器人在壁面依附方式主要有电磁式、气动吸盘式等。电磁式吸盘只能用于磁性材料壁面，且壁面涂层对吸附性能有较大的影响。气动吸盘对壁面的光洁度比较敏感，当壁面比较粗糙时，容易漏气，影响吸附性能。

目前的爬壁机器人主要用于相对平整的壁面。当壁面存在加强筋等凸出障碍时，机器人通常难以越过。本发明基于气动吸盘结构，设计了一种可在壁面爬行并可跨越前方障碍的机器人。

发明内容

本发明开发一种可在竖直壁面上爬行的机器人，机器人可在竖直壁面上垂直爬行、横向爬行及任意角度倾斜爬行，并可跨越爬行前方的障碍。为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：

机器人整体由躯干和四组腿机构构成，躯干由固定框架机构和滑动框架机构构成。

躯干固定框架机构为长方形框架机构，由主导轨（8）、主导轨加强杆（9）、躯干横杆（17）、躯干底板（10）、主电机（18）构成。两根主导轨（8）对称分布于躯干固定机构的两侧，两根主导轨（8）的外侧分别通过20个小沉头螺栓固定一根主导轨加强杆（9），使主导轨（8）与主导轨加强杆（9）连为一体。两根主导轨（8）的两端部分别通过螺栓与一根躯干横杆（17）固定连接，两根主导轨（8）及两根躯干横杆（17）组成一个长方形的框架机构。两块躯干底板（10）根据主丝杆-螺母（24）支撑的位置要求，分别通过沉头螺栓固定在主框架两侧的主导轨加强杆（9）上。主电机（18）通过主电机座（13）与上方的躯干底板（10）相连。主电机（18）的输出轴通过主传动联轴器（27）与主丝杆-螺母（24）的输入端相连。主丝杆-螺母（24）的两端分别由主丝杆支撑端轴承-座（23）和主丝杆固定端轴承-座（26）支撑。主丝杆固定端轴承-座（26）通过沉头螺栓固定在上方的躯干底板（10）上，主丝杆支撑端轴承-座（23）通沉头螺栓固定在下方的躯干底板（10）上。在躯干固定机构两端的躯干横杆（17）上分别固定两组腿机构。躯干横杆（17）与腿机构的腿底板（6）通过螺栓-螺母固定。

躯干滑动框架机构的主体为由两根躯干滑动框竖杆（21）、一根躯干滑动框横杆（22）及主丝杆滑块（25）构成的长方形机构。两根躯干滑动框竖杆（21）的一端分别通过螺栓与躯干滑动框横杆（22）的两端固定，两根躯干滑动框竖杆（21）的另一端分别通过螺栓及销钉与主丝杆滑块（25）的两端固定。主丝杆滑块（25）于主丝杆-螺母（24）的螺母固定。四组主滑块（19）分别通过一个主滑块座（20）固定在两根躯干滑动框竖杆（21）外侧的端部。主滑块（19）的滚轮置于主导轨（8）的滑槽内。在躯干滑动机构的躯干滑动框横杆（22）及主丝杆滑块（25）上分别固定一组腿机构。躯干滑动框横杆（22）与腿机构的腿底板（6）通过螺栓-螺母固定。主丝杆滑块（25）与腿机构的腿底板（6）通过螺栓-螺母及直角连接件（33）固定。