[实用新型]附壁爬行机器人足部多盘自适应吸附贴壁装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种附壁爬行机器人足部多盘自适应吸附贴壁装置。

背景技术：

目前的附壁爬行机器人足部负压吸附贴壁装置，主要由橡胶密封垫、活塞式气缸和带中心孔的芯轴等组成。在进排气孔(A6)处可换接高压气瓶和快速排气阀，中心孔(A8)处可换接真空泵和高压气瓶。工作原理：当需要贴壁吸附时，贴壁装置放在固体壁面上，进排气孔(A6)接通高压气瓶，高压气体进入气缸，推动活塞左行，挤压橡胶密封垫(A1)的外缘，使密封垫(A1)与固体壁面间形成密封腔，中心孔(A8)接通真空泵，将密封腔中的空气尽可能抽出，在密封腔内外形成压差，产生真空吸附力，使贴壁装置吸附固定在壁面上，以承受附壁爬行机器人的重量(通常由多个气动负压吸附贴壁装置并联组合，构成吸附贴壁机构，增加承载能力)。当附壁爬行机器人需要提足时(需解除吸附作用)，进排气孔(A6)接通快速排气阀，排出活塞右腔的气体，同时中心孔(A8)接通高压气源，高压气体进入橡胶密封垫下部，使橡胶密封垫恢复凹形状态，消除压差，解除贴壁吸附作用。现有的气动负压吸附贴壁装置存在三个缺点：第一，现有的气动负压吸附贴壁装置采用真空泵抽吸形成负压，需要安装一套真空泵装置，增加了机器人的结构复杂性和自重，同时真空泵的运转需要能量，增大了机器人的装机功率和能耗。第二，由于仅在圆弧形橡胶密封垫的外缘形成密封面，密封面积较小，一旦壁面存在小坑或凹凸不平，密封的效果较差，难以可靠地形成负压区。第三，采用单一的密封垫，不能适应壁面倾斜、台阶、弧面等的各种不平整壁面，限制了使用范围。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种附壁爬行机器人足部多盘自适应吸附贴壁装置，该附壁爬行机器人足部多盘自适应吸附贴壁装置结构简单、设计合理，有利于对存在沟槽、坑洼、倾斜、台阶等各种不平整情况的壁面，能自动调整密封元件的姿态，适应不同壁面的状况，保证密封的可靠性。

本实用新型附壁爬行机器人足部多盘自适应吸附贴壁装置，其特征在于：包括主汽缸和与主汽缸万向铰接的支架，所述支架表面阵列有多个负压吸附元件，所述吸附元件由真空吸附装置和姿态自动调节缸构成，所述姿态自动调节缸为一罩状缸体，所述真空吸附装置套设在姿态自动调节缸体内；所述真空吸附装置包括中部具有凹腔的橡胶密封垫，所述橡胶密封垫后侧中部连接有芯轴，所述芯轴中部具有与凹腔联通的通孔，所述通孔背离凹腔的一端具有插入通孔内的抽空柱塞，所述芯轴外部靠近橡胶密封垫的一端外设有活塞，背离橡胶密封垫的一端外罩设有柱塞缸筒，所述柱塞缸筒外还套有与活塞外周侧紧密贴合的气缸筒，所述气缸筒与活塞及柱塞缸筒之间形成封闭的活塞内腔，所述气缸筒上具有与活塞内腔联通的进排气孔，所述柱塞缸筒内与抽空柱塞之间设有紧压弹簧，所述芯轴外周壁与柱塞缸筒内壁之间具有间隙，柱塞缸筒与气缸筒固定连接，所述柱塞缸筒上具有使活塞内腔与间隙联通的导气孔，所述导气孔位于活塞内侧面。

进一步的，上述姿态自动调节缸的外周壁面具有球面状环圈，该球面状环圈与支架为万向铰接。

进一步的，上述主汽缸体内设有主活塞和与主活塞固定连接且伸出主汽缸体外的伸缩杆，所述伸缩杆的端部具有球头，与支架后面的球形凹槽万向铰接，所述主汽缸上设有用于通入高压气的通孔道。

进一步的，上述芯轴具有内筒体和设在内筒体外的外筒体，呈T字形的抽空柱塞伸入内筒体体内，外筒体外边固定套设活塞。

进一步的，上述活塞朝向橡胶密封垫的一端为平面。

进一步的，上述柱塞缸筒与气缸筒固定连接。

进一步的，上述活塞外周与气缸筒之间、活塞与柱塞缸筒之间、抽空柱塞与柱塞缸筒之间均设有密封圈。