[发明专利]一种充气式气囊传动的双足爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种充气式气囊传动的双足爬壁机器人，包括两组吸盘抬升足组件和柔性转向组件；两组吸盘抬升足组件之间通过柔性转向组件连接，吸盘抬升足组件和柔性转向组件配合实现两组吸盘抬升足组件交替行走，吸盘抬升足组件用于越障。本发明巧妙地使用气囊组件作为机器人行走、越障的动力，用充气式气囊传动的方式解决了双足爬壁机器人传动方式能耗高、结构复杂的问题，减少了动力源的使用；该气囊组件可以与弹簧组件相结合，既能用于调整双足爬壁机器人的抬腿高度，又能提高双足机器人的使用寿命；同时，气囊组件还能与柔性转向组件配合，可以实现机器人在壁面上行走的步伐大小和行走的方向进行控制，且灵活性高、不易损坏。

技术领域

本发明涉及一种充气式气囊传动的双足爬壁机器人，属于爬壁机器人领域。

背景技术

随着科技水平的发展，人们的生活水平和生活需求越来越高，促使机器人技术不断发展，人们希望用爬壁机器人辅助甚至代替工人来完成大型建筑如高楼、桥梁等的壁面清洁、检测和维护等高风险作业，提高作业的自动化程度和安全性。许多壁面作业需要在不同的壁面间进行，所以爬壁机器人需要跨越不同的壁面进行作业，但是传统的爬壁机器人大多只能跨越很小的障碍甚至不能越障，传统的爬壁机器人大多采用真空吸附和电机驱动的方式使机器人完成壁面吸附、行走和越障，电机驱动的传动方式能耗高、结构复杂、且电机等部件的成本较高，电机传动会产生较大的能量损耗，同时，传统的爬壁机器人通常只能在某种特定的工作环境中进行工作，对于环境的适应性较差。

综上所述，设计一种能耗小、结构简单、成本低、适应性高的爬壁机器人迫在眉睫。

发明内容

本发明提供了一种充气式气囊传动的双足爬壁机器人，以用于通过充气式气囊传动的方式实现机器人在壁面上完成吸附、行走、越障等行为。

本发明的技术方案是：一种充气式气囊传动的双足爬壁机器人，包括两组吸盘抬升足组件和柔性转向组件；两组吸盘抬升足组件之间通过柔性转向组件连接，吸盘抬升足组件和柔性转向组件配合实现两组吸盘抬升足组件交替行走，吸盘抬升足组件用于越障。

所述包括吸盘抬升足组件包括底板1-1、上机架1-3、侧板Ⅱ15、弹簧组件、真空吸附组件、气囊组件；其中，底板1-1与上机架1-3滑动配合，底板1-1底部固定真空吸附组件，真空吸附组件能随底板1-1沿上机架1-3上下运动；上机架1-3、底板1-1之间安装气囊组件及呈对称布置在气囊组件两侧的弹簧组件；上机架1-3与侧板Ⅱ15连接，通过侧板Ⅱ15安装柔性转向组件。

所述弹簧组件包括弹簧座3、直线轴承5、弹性挡圈10、弹簧11；其中，弹簧座3一端固定在吸盘抬升足组件中的底板1-1上，弹簧11安装在弹簧座3上，弹簧11一端通过弹簧座3限位，弹簧11另一端与固定在吸盘抬升足组件中上机架1-3上的直线轴承5配合，且弹簧座3另一端从直线轴承5伸出后安装弹性挡圈10；其中，弹簧11处于自然伸展状态时，弹性挡圈10与直线轴承5之间贴合。

所述真空吸附组件包括下机架1-2、真空吸盘6、气泵Ⅱ7、气管接头12、气管20；其中，下机架1-2固定在吸盘抬升足组件中底板1-1底部，下机架1-2上安装真空吸盘6、气泵Ⅱ7，真空吸盘6、气泵Ⅱ7经气管20、气管接头12连通，通过气泵Ⅱ7驱动的真空吸盘6；其中，真空吸盘6吸附面背离吸盘抬升足组件。

所述气囊组件包括气泵Ⅰ2、气囊Ⅰ14；其中，气囊Ⅰ14安装在吸盘抬升足组件中的上机架1-3、底板1-1之间，气囊Ⅰ14通过气泵Ⅰ2驱动。

所述柔性转向组件包括主动转向组件、从动转向组件；其中，吸盘抬升足组件中的两侧板Ⅱ15之间呈上下安装第一组从动转向组件、主动转向组件、第二组从动转向组件。