[發明專利]一種爬墻多功能機器人

有效

• 申請號: 200710075780.6
• 申請日: 2007-08-17
• 公開（公告）號: CN101367413A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 高漢光
• 申請（專利權）人: 高漢光
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所
• 代理人: 胡吉科

技術領域??本發明涉及用程序控制機械臂的可爬行的機器人，特別是涉及帶旋轉臂的機器人，尤其涉及以真空吸盤吸附攀爬的機器人。

背景技術??隨著城市高樓的大量興建和要求改善工作環境呼聲越來越高，但高樓大廈的安裝、清潔工作和維護等高空危險工作仍是人工操作，特別是惡劣環境的工作、施救更是一大難題。這是現實工作中經常碰到、目前又未能得到圓滿解決的難題。

現有技術中，已經有多種多樣的攀爬機器人，所述這些機器人也都能按照使用者的意愿及本身所具備的功能完成一些操作。但是對于真空吸盤吸附攀爬的機器人來說，最大的問題莫過于吸附不牢靠。這是機器人制造者所孜孜以求的核心目標。

例如，中國發明專利申請200610150939.1，所公開的一種名為“仿壁虎小型機器人”的技術方案，該方案中，機器人只有四條機械腿，每個腿的末端也各自有一個吸盤。通過對該專利申請整個文件的分析發現，該機器人只能工作在理想的墻壁上，所說的理想墻壁是指整面墻平整光滑，且沒有拼接的縫隙。眾所周知，理想的墻壁并不多見，因為任何墻面總有拼接的縫隙，這是無法回避的現實，又由于該專利申請的機器人只有四條腿，所以當有兩條腿吸附不牢時，機器人將不能移動，一旦移動，還很可能會由高空墜落。

發明內容??本發明的目的是為了避免現有技術的不足之處而提出一種爬墻多功能機器人，本發明的機器人有10條以上的機械腿，每條腿的末端都有真空吸盤，這些機械腿錯落有致地分布在工作主機周圍，以保證總有一些真空吸盤不落在墻面拼接的縫隙上，同時，對所有真空吸盤實時檢測負壓狀態，智能化控制各個真空吸盤，確?？傆幸恍┱婵瘴P牢靠地吸附，在運行過程中，判斷出無法前進時，本發明的機器人將會智能化選擇前進方向。

為了解決上述技術問題，爬墻機器人是通過以下技術方案實現的：

設計制造一種爬墻多功能機器人，包括工作主機、抽真空泵、主控制器、電磁閥組，尤其是工作主機驅動10條以上的機械腿，在第一實施方式中為12條機械腿，每條機械腿的前端設置有真空吸盤，每個真空吸盤的盤內設置有氣壓傳感器，各氣壓傳感器連接A/D轉換器，所述A/D轉換器連接主控制器，在機器人進行爬墻作業時，主控制器按如下步驟進行操作：

A.將所述機器人置于待攀爬的墻壁，開啟工作主機驅動12條機械腿使12個真空吸盤都接觸墻壁；然后開啟抽真空泵，對12個真空吸盤逐個進行抽真空，通過第1～第12氣壓傳感器和A/D轉換器，實時檢測真空吸盤內的真空度；

B.當其中某一真空吸盤在規定時間內不能按設定速率降低氣壓，則判定此真空吸盤工作在非吸附狀態，主控制器在內置的標志模塊內給該真空吸盤的標志單元寫為“0”；

C.當其中某一真空吸盤能夠在規定時間內按設定速率降低氣壓，則判定此真空吸盤工作在吸附狀態，主控制器在內置的標志模塊內給該真空吸盤的標志單元寫為“1”；

D.判定12個真空吸盤中有至少10只能夠工作在吸附狀態，則主控制器給出能夠進行下一步工作的指示；

E.接下來主控制器驅動真空吸盤能夠工作在吸附狀態的機械腿進行爬行作業，并在爬行過程中根據操作指令驅動前工作機械臂進行操作。

所述12條機械腿，分為左右兩列排列在工作主機的兩側；所述真空吸盤都有一吸盤軟墊，保證吸盤與墻壁之間的密閉性。

所述工作主機連接一主機外殼，所述主機外殼上設置前攝像探頭、后攝像探頭，還設置有遙控天線；所述前攝像探頭、后攝像探頭將影像數據傳輸至影像數據處理模塊，然后經影像數據發送模塊和遙控天線無線發出。

所述的前工作機械臂前端有一機械卡爪，該機械卡爪與主機外殼上掛接的清掃刷卡頭、刮刀卡頭、鉆頭卡頭相配套。

所述工作主機還連接一機械臂鉆頭。

所述主機外殼內設置蓄電池或整流穩壓裝置。

所述主機外殼上設置工作照明燈。

所述主機外殼上設置工具掛口，所述工具掛口掛接清掃刷、刮刀、鉆頭。

所述主機外殼上設置電源插座，該電源插座一端連接整流穩壓裝置，另一端連接電源線引入插頭。

所述12條機械腿，分為左右兩列排列在工作主機的兩側，在每一側也錯開設置。