[實用新型]一種運動吸附裝置

無效

• 申請號: 200920031920.4
• 申請日: 2009-02-16
• 公開（公告）號: CN201405948Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 葛文杰;徐志佳;周雷;隨銀嶺;徐健;周奕超
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B62D55/265
• 分類號: B62D55/265;B62D57/024
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 慕安榮

一、技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體是一種運動吸附裝置。

二、背景技術

現代城市中高樓林立，需要進行許多壁面維護作業。目前，這類工作仍是由清洗工人搭乘高空吊籃進行高空作業來完成，在這種方式下，工人的工作環境惡劣又有一定的危險性，工作效率也很低，清洗一幢大樓有時需要耗時數天，因此人們迫切希望使用一種機器代替人來從事這項工作。當前，國內外許多研究機構競相開展這方面的工作，爬壁機器人的研制也如雨后春筍，對于爬壁機器人的核心——運動和吸附裝置，各種設計方案更是層出不窮。

北京航空航天大學與北京工業大學聯合開發的一種機器人是由固定在基板兩側的兩條爬壁履帶組成，通過兩個直流電機分別以前、后驅動的方式驅動兩側履帶。每一側履帶由兩套傳動組、壓縮輪、提升滑軌以及固連在傳動組上的一組吸盤組成。每一套傳動組由前后兩個帶齒的同步帶輪和一條與之配套的同步帶組成，同步帶上粘接著一定數目的用于固定吸盤的膠件。在傳動軸上兩同步帶輪之間安裝了一個壓縮輪，隨軸一起轉動，它是擠壓吸盤的放氣裝置，破壞吸盤內的真空，使吸盤較易脫離墻面。該裝置中通過機械的方式實現機器人吸附運動，但吸盤結構復雜，單個吸盤的吸附力較小，控制也不方便。

三、發明內容

為克服現有技術中存在的吸盤結構復雜、單個吸盤的吸附力較小、控制不方便的不足，本發明提出了一種運動吸附裝置。

本發明是一種運動吸附裝置，包括兩組由兩個驅動輪、兩條同步帶、多個吸盤組件和一個移動凸輪組成的運動吸附機構。兩組運動吸附機構對稱安裝在機架上，使每組運動吸附機構的兩個驅動輪分別位于機架一側軸支架的外側；將通過配合面相貼合形成的移動凸輪通過凸輪片上部的安裝孔與機架一側的移動凸輪支架固定連接，并使驅動輪的主動輪處于移動凸輪近休止段的一端，且使近休止段的圓弧與主動輪同心；凸輪片外廓兩端的圓弧亦分別與驅動輪的主動輪和驅動輪的從動輪同心。將同步帶與驅動輪相配合。將吸盤組件通過履帶片上的鉚釘孔裝在同步帶上，并使吸盤處于同步帶的外表面；逐一將柱塞裝入吸盤組件的氣缸筒中，并使吸盤組件的滾輪軸的軸線垂直于移動凸輪運動槽的內側面。

每組運動吸附機構中的兩個驅動輪分別為主動輪和從動輪；每個驅動輪由一對外形與結構相同、方向相反的腹板式同步帶輪組成。同步帶輪輪齒齒面一端有限位齒階。兩個同步帶輪相對應的一側端面中心處均有圓柱形凸緣，凸緣的端面形成了兩個同步帶輪相配合的凸緣配合面；該凸緣的高度大于吸盤組件中氣缸的半徑；該凸緣圓柱外表面到驅動輪齒面的距離大于吸盤組件中柱塞與氣缸筒配合并位于氣缸筒底部時氣缸筒與柱塞的長度之和。

每組運動吸附機構中的吸盤組件包括吸盤、履帶片、氣缸、柱塞、滾輪和滾輪軸。吸盤通過其一端的中空連接桿與氣缸的氣缸嘴連接。氣缸固接在履帶片上；履帶片裝在氣缸托板與氣缸筒之間。一對滾輪通過滾輪軸安裝在柱塞的一端。工作時，柱塞可在氣缸筒內來回運動以實現吸氣和放氣，且在正常工作過程中，柱塞的密封端始終在氣缸筒內，不會與氣缸筒脫離。

每組運動吸附機構中的移動凸輪由兩片結構相同、方向相反的凸輪片貼合而成。凸輪片以凸輪片運動槽的軌跡為基礎制成。凸輪片截面的一個側面為階梯狀；該截面上呈階梯狀的一側有吸盤組件滾輪的運動槽的槽截面，且該側上部為兩個凸輪片的配合面，下部為非配合面，當兩片凸輪片通過配合面貼合時，非配合面之間的距離大于吸盤組件中柱塞桿的直徑。

凸輪片外輪廓的底邊為直線邊，兩端分別為1/4圓弧；直線邊與1/4圓弧相切。裝配到機架上時，凸輪片的上部兩端與同步帶輪相對應的位置，分別有同步帶輪凸緣的配合槽；凸輪片的上部有與凸輪支架配合的安裝孔。兩個凸輪片的一側表面有吸盤組件滾輪的運動槽，當兩個凸輪片貼合組成移動凸輪時，兩個運動槽分別位于移動凸輪的內側，且配合后移動凸輪的截面形成了“T”形槽。