[发明专利]一种表面吸附与传感器放置爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种表面吸附与传感器放置爬壁机器人，包括主体、负压发生装置、门阀、轮组、传感器压紧装置，主体包括外壳和柔性裙边，所述柔性裙边为柔性材料，底部设置有吸盘，负压发生装置包括电机与扇叶，电机与扇叶放置于主体内部，所述电机与门阀形成负压控制机构，所述门阀放置于电机的底部，与主体构成负压密封腔体，门阀底部设置有传感器压紧装置，所述传感器压紧装置包括连接器和固定支架，传感器压紧装置通过固定支架固定于主体内部，轮组通过螺栓连接均布安装于主体底部。该机器人在放置传感器后关闭自身的电机，保持负压状态持续吸附在蒙皮表面，避免了电机自身旋转的振动噪声，提高了刀具磨损检测的准确率。

技术领域

本发明属于机器人领域，具体涉及一种面向飞机蒙皮钻铆过程中跟随钻铆位置进行传感器放置的爬壁机器人。

背景技术

在飞机蒙皮的装配过程中，通常采用铆接的方式实现蒙皮之间的连接。在面对大量铆接孔的制作时，采用自动化钻孔设备可以保证加工精度、提高制孔效率。但在钻铆过程中，由于蒙皮为航空材料，硬度通常较高，钻头在长时间的钻削过程中会逐渐磨损，导致刀具钻削力增加、刀具震颤，造成切削性能退化，直接影响钻孔质量。因此在钻削过程中需要对钻头的磨损情况进行实时地在线监测，在钻头磨损量达到使用寿命，加工质量即将严重下滑时及时换刀。通常在线刀具磨损检测方法需要在被加工件上安装传感器，获得刀具的加速度、震动、声发射等信号，以实现对刀具状态的预测。在蒙皮的钻削过程中，由于蒙皮面积较大，铆接孔的分布范围较广，通常采用机械臂实现钻头的移动，而蒙皮位置不变。因此传感器的安装位置也需要跟随钻铆位置的变化而相应的进行跟随，蒙皮表面较为光滑，可以使用负压吸附爬壁机器人实现在其表面上的移动，在钻铆目标点处将传感器放置于蒙皮表面，实时获得其在加工过程中的物理信号。传统爬壁机器人在吸附过程中为保持腔体负压需要电机持续工作，从而导致传感器所采集的数据存在电机的振动噪声。因此需要合适的机构实现在钻铆过程中保持负压，并避免电机的噪声影响。

发明内容

为解决蒙皮钻铆过程中目标加工点分散，钻削位置时刻变化，刀具磨损检测的相关传感器需要进行跟随的问题。本发明提供了一种能够在钻铆过程中吸附于蒙皮表面，并跟随钻铆目标点放置传感器的负压爬壁机器人。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种表面吸附与传感器放置爬壁机器人，包括主体、负压发生装置、门阀、轮组、传感器压紧装置。

所述负压发生装置、门阀、轮组、传感器压紧装置设置于主体内部；

所述主体包括外壳、柔性裙边、吸附机构、间隔装置，所述外壳的底部安装有柔性裙边，所述柔性裙边与外壳之间为柔性连接，底部设置有吸附机构，以及与被吸附表面分离的间隔装置；

所述负压发生装置包括扇叶、电机，固定于门阀上部；

所述门阀放置于电机底部，与外壳构成负压腔体，在门阀底部设置有传感器压紧装置；

所述传感器压紧装置包括连接器、固定支架、内壳、柔性裙边，所述连接器与门阀连接，所述传感器压紧装置通过固定支架固定于外壳内部，可在外壳内部上下平行移动，所述柔性裙边安装于内壳的底部，与内壳之间为柔性连接，底部设置有吸附机构；

所述轮组通过螺栓连接均布安装于外壳内部，可自适应调节其高度并使得柔性裙边与被吸附表面贴合。

进一步地，所述主体由外壳、柔性裙边、U型凹槽、吸附机构、间隔装置组成；

所述柔性裙边由柔性材料构成，内部为空腔且为百褶状；

所述吸附机构设置于柔性裙边底部，使得外壳与被吸附表面形成封闭空腔并增强边缘的吸附能力；

所述间隔装置设置于柔性裙边底部，为球状凸起颗粒，与被吸附表面接触，使得柔性裙边与被吸附表面保持一定的间距，避免移动过程中较大的接触摩擦力；

所述U型密封圈设置于外壳内部，用于实现外壳与内壳之间的密封。