[發(fā)明專利]一種履帶式多吸盤的爬壁機(jī)器人及其爬行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210298064.5
• 申請(qǐng)日: 2012-08-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102785720A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐建敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州工學(xué)院
• 主分類號(hào): B62D57/024
• 分類號(hào): B62D57/024
• 代理公司: 常州市江海陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 湯志和

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種履帶式多吸盤的爬壁機(jī)器人及其爬行方法。

背景技術(shù)

我們?cè)谥谱鞑Ａ粔η逑礄C(jī)器人時(shí)，需要一種真空吸盤使清洗機(jī)器人附著在玻璃幕墻上自由行動(dòng)，現(xiàn)有的真空吸盤都需要外接一個(gè)真空發(fā)生器和多個(gè)電磁控制閥，控制真空吸盤與大氣或真空源的聯(lián)通，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。一般，為了使清洗機(jī)器人也能在復(fù)雜的外墻行走，大多采用多個(gè)真空吸盤形成吸盤陣列，這個(gè)時(shí)候就暴露出公用真空源的弱點(diǎn)，例如在貼有瓷磚的墻面行走時(shí)，由于存在瓷磚大的縫隙，吸盤陣列中就有吸盤密封不嚴(yán)，造成公共真空源真空度下降，影響使用。

申請(qǐng)?zhí)朇N96205687.1公開(kāi)了一種“高層建筑墻面自動(dòng)清洗裝置”，該裝置采用了多吸盤的吸附裝置，各吸盤之間不是獨(dú)立的，其中一個(gè)吸盤泄露時(shí)，就會(huì)影響整個(gè)吸盤的真空度降低而導(dǎo)致清洗裝置不能停留在壁面上。

申請(qǐng)?zhí)?1274743.2公開(kāi)了一種“單吸盤和履帶式多吸盤相結(jié)合的爬壁機(jī)器人”雖然提到了獨(dú)立的單吸盤,但是需要利用吸水風(fēng)機(jī)持續(xù)工作來(lái)維持整體真空度，所以沒(méi)有真正意義的實(shí)現(xiàn)獨(dú)立吸盤。

為了克服以上缺點(diǎn)，需要為每個(gè)吸盤準(zhǔn)備獨(dú)立的真空源或加裝壓力檢測(cè)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，這都帶來(lái)系統(tǒng)復(fù)雜性和成本的上升，并且這種機(jī)器人若采用獨(dú)立電源的話，真空源必須時(shí)刻工作，所以依靠大量的電量來(lái)維持真空，所以若采用獨(dú)立電源的話，該機(jī)器人無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作，若采用外接電源的話，又給吊裝帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明首要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各吸盤的真空源互不影響的履帶式多吸盤的爬壁機(jī)器人。

本發(fā)明還解決了第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種能降低功耗，并且能延長(zhǎng)機(jī)器人工作時(shí)間的履帶式多吸盤的爬壁機(jī)器人。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種履帶式多吸盤的爬壁機(jī)器人，包括：適于在得電時(shí)處于待吸附狀態(tài)，失電時(shí)則處于吸附狀態(tài)的常閉型的電磁真空吸盤；所述電磁真空吸盤均勻分布于所述履帶上；還包括吸盤控制電路，其適于在所述履帶滾動(dòng)時(shí)，控制懸空狀態(tài)和與幕墻完全接觸的各電磁真空吸盤失電，同時(shí)控制即將接觸所述幕墻的電磁真空吸盤得電；吸盤輔助控制電路，其適于控制即將離開(kāi)所述幕墻的電磁真空吸盤得電。

其中,所述待吸附狀態(tài)所述電磁真空吸盤的橡膠吸盤的盤面為平面狀態(tài)。

進(jìn)一步，為了精確檢測(cè)所述電磁真空吸盤的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，所述吸盤控制電路包括：設(shè)于所述爬壁機(jī)器人的前端底部以檢測(cè)所述電磁真空吸盤完全接觸幕墻的第一傳感器；與所述第一傳感器相連的控制模塊。

進(jìn)一步，為了精確檢測(cè)所述電磁真空吸盤的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，所述吸盤輔助控制電路包括：設(shè)于所述爬壁機(jī)器人的后端底部以檢測(cè)所述電磁真空吸盤即將離開(kāi)幕墻的第二傳感器；與所述第二傳感器相連的輔助控制模塊。

進(jìn)一步，所述電磁真空吸盤包括：柱形殼體、設(shè)于所述柱形殼體內(nèi)的活塞、設(shè)于所述柱形殼體內(nèi)的適于使所述活塞作伸動(dòng)作的電磁線圈、設(shè)于所述柱形殼體底部且與所述活塞的底部相連橡膠吸盤、設(shè)于所述柱形殼體內(nèi)的適于使所述活塞作縮動(dòng)作的彈性機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述電磁線圈設(shè)于所述柱形殼體內(nèi)，且該電磁線圈的上下方分別設(shè)有第一、第二腔體；所述活塞的中上部穿過(guò)所述電磁線圈的中央通孔，活塞頂部固定有處于所述第一腔體中的第一限位板，活塞中央部固定有處于所述第二腔體中的第二限位板；該第二限位板的下方與所述橡膠吸盤之間構(gòu)成第三腔體，該第三腔體的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形臺(tái)面，在所述第二限位板與環(huán)形臺(tái)面之間設(shè)有構(gòu)成所述彈性機(jī)構(gòu)的彈簧，所述活塞的中下部穿過(guò)所述彈簧的中央通孔。

進(jìn)一步，所述電磁線圈設(shè)于所述柱形殼體內(nèi)，且該電磁線圈的上下方分別設(shè)有第一、第二腔體；所述彈性機(jī)構(gòu)為處于所述第一腔體中的彈簧，且所述活塞的中上部穿過(guò)所述彈簧的中央通孔，活塞頂部固定有處于所述第一腔體中的第一限位板，活塞中央部固定有處于所述第一腔體中且處于所述彈簧底部的第二限位板；該第一腔體的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形臺(tái)面，所述彈簧設(shè)于所述第一限位板與環(huán)形臺(tái)面之間；所述活塞的中下部穿過(guò)所述電磁線圈的中央通孔。

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本發(fā)明還提供了一種履帶式多吸盤的爬壁機(jī)器人的爬行方法，包括：

①初始時(shí)，所述爬壁機(jī)器人的吸盤控制電路控制電磁真空吸盤的電磁線圈處于失電狀態(tài)；