[发明专利]一种真空吸附运动装置及其构建的越障攀爬机器人

说明书

本发明公开了一种真空吸附运动装置，包括底盘、移动组件、弹簧组件、真空腔组件；公开了一种越障攀爬机器人，包括真空吸附运动装置、转臂结构；转臂结构两端分别安装一组真空吸附运动装置。本发明真空吸附运动装置通过外置真空腔，整个移动机构置于真空腔之内，使得整个机构更加紧凑，吸附更加稳定；通过弹簧组件的设置使得攀爬机器人的移动组件能够更好的贴合壁面，并对于不同的壁面具有一定的适应性。通过储能机械臂模块的设置使得攀爬机器人具备壁面越障功能，可以实现直角面越障、异种壁面过渡、壁面障碍物跨越等多种功能。同时储能机械臂中储能模块的设置使得整个机械臂能量消耗减小，从而减轻自重节约成本。

技术领域

本发明涉及一种真空吸附运动装置及其构建的越障攀爬机器人，属于攀爬机器人技术领域。

背景技术

随着机器人技术的飞速发展，攀爬机器人被广泛应用于核工业、建筑业、消防业中，目前采用攀爬机器人来代替人工完成高空作业，实现清洗、检测自动化作业的应用越来越广泛。攀爬机器人属于特种机器人，主要工作模式需攀附于壁面，但一般的攀爬机器人，攀附能力不稳定、负载低、越障能力弱，使得机器人不能满足复杂壁面的作业要求。因此，稳定吸附壁面，并且具备良好的越障性能为攀爬机器人设计难点。

发明内容

本发明提供了一种真空吸附运动装置，通过移动部件、弹簧组件、真空腔组件的配合实现与壁面吸附或脱离；进一地提供了一种越障攀爬机器人，搭建了机器人爬壁及越障的平台。

本发明的技术方案是：一种真空吸附运动装置，包括底盘6、移动组件、弹簧组件、真空腔组件1；所述底盘6上安装两组移动组件，弹簧组件分别与底盘6及真空腔组件1连接，弹簧组件位于两组移动部件之间，通过真空腔组件1的配合，进而实现真空吸附运动装置与壁面吸附或脱离。

所述移动组件包括大带轮7、大带轮连接件8、小带轮9、小带轮连接件10、滑块11、滑轨12、同步带13、电机Ⅲ14、输出轴套15、支撑轮16、支撑轮连接件；其中大带轮7轴向一侧与大带轮连接件8一端连接，输出轴套15固定于大带轮7轴向另一侧，通过销从大带轮7轴向一侧贯穿至另一侧经输出轴套15与插入输出轴套15中的电机Ⅲ14伸出轴连接，小带轮9与小带轮连接件10一侧连接，小带轮连接件10另一侧与滑块11连接，安装在滑轨12上的滑块11能沿滑轨12移动且能通过螺钉限位，大带轮连接件8另一端、滑轨12分别与底盘6连接，支撑轮16与支撑轮连接件连接，同步带13依次绕过大带轮7、小带轮9、多个支撑轮16，电机Ⅲ14伸出轴插入输出轴套15中驱动大带轮7。

所述输出轴套15主体呈圆柱形，中间开有与销、电机Ⅲ14伸出轴配合的孔；所述支撑轮16设计多个，转角处安装支撑轮16的支撑轮连接件Ⅰ4截面采用直角三角形设计，直角位于外侧，转角之间安装支撑轮16的支撑轮连接件Ⅱ17截面采用矩形设计。

所述弹簧组件由直线轴承18、弹簧19、导杆20组成；其中导杆20一端插于直线轴承18内孔中，导杆20另一端与直线轴承18底座之间安装弹簧19，导杆20另一端与真空腔组件1通过螺栓固定连接，直线轴承18底座与底盘6通过螺栓固定连接。

所述真空腔组件1包括真空腔Ⅰ1-1、真空腔Ⅱ1-2、真空腔Ⅲ1-3、真空腔Ⅳ1-4、真空泵2、气管3、吸附材料托板5、吸附材料21；所述真空腔Ⅰ1-1、真空腔Ⅱ1-2、真空腔Ⅲ1-3、真空腔Ⅳ1-4之间通过螺栓连接成顶面开口的箱体，真空腔组件1开口端设有吸附材料托板5，用于粘贴吸附材料21；气管3一端插入真空泵2进气口，气管3另一端插入真空腔组件1预留的气孔中。

所述吸附材料托板5采用环氧树脂，所述吸附材料21采用铁氟龙，二者之间采用纳米胶粘贴。

一种越障攀爬机器人，包括真空吸附运动装置、转臂结构；转臂结构通过电机Ⅱ30提供动力，转臂结构两端分别安装一组真空吸附运动装置。