[發明專利]一種機器壁虎

無效

• 申請號: 201210478037.6
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103832500A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 徐哲
• 申請（專利權）人: 上海市閔行區知識產權保護協會;徐哲
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及機器壁虎領域，尤其是利用連續負壓原理，采用多腔體吸附結構的多腔體螃蟹式負壓機器壁虎。

背景技術

機器壁虎作為機器人的一個特殊分支，其特點是能克服重力作用在墻壁、天花板上自由運動。由于機器壁虎工作的特殊性，受到世界各國科研工作者的關注。

隨著城市高層建筑不斷出現,隨之而來的是高層作業的問題。目前機器壁虎應用主要集中于以下幾個領域：在核工業中，用于對核廢液罐、反應堆壓力罐進行裂縫檢查，測厚及焊縫探傷等；建筑行業中，用于對巨型壁面的噴涂，玻璃壁面的清洗，磁磚安裝，橋梁探傷等；消防部門中，用于輸送救助物資；石化行業中，用于對圓形大罐或球形罐的內外壁面進行檢查、測量和保養；造船行業中，用于對船體的除銹、噴涂等。

隨著國家經濟水平的不斷提高，將有更多的涉及到高空作業的工作，機器壁虎的應用領域也會有著越來越廣闊的前景。

傳統機器壁虎主要有真空吸附和磁吸附兩種形式：真空吸附式機器人的缺點是當壁面凸凹不平時，容易使吸盤漏氣，從而使吸附力下降，承載能力降低，當遇到壁面有大的裂紋和磚縫時，機器人不能完成吸附動作。磁吸附方式對壁面的凸凹適應性強，且吸附力大，但要求壁面必須是導磁材料。這兩種機器人又同時具有移動連續性差，工作效率低等問題。以上兩種機器壁虎由于使用條件的要求，嚴重地限制了機器壁虎的應用環境。

針對當前機器壁虎的不足，本發明提供了一種利用連續負壓原理，采用多腔體吸附結構，具有對壁面結構形狀適應能力強，穩定性好，不受壁面材料限制，移動靈活的機器壁虎。機器人控制利用遙控器操作，控制靈活方便，有很好的應用前景。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服當前負壓機器壁虎技術的不足，提供一種多腔體螃蟹式負壓機器壁虎，具有對壁面結構形狀適應能力強，穩定性好，不受壁面材料限制，移動靈活等特點，特別適用于高層建筑或高空作業。

本發明采用的技術方案是：一種機器壁虎，該機器人利用高速電機帶動的風扇，抽取機器人與壁面之間密封腔內的氣體，使密封腔內產生連續負壓，使機器人完成吸附的過程。

該機器人包括動力系統、吸附系統、控制系統。動力系統包括輪子、驅動電機、轉盤、直線電機、推桿、連桿；吸附系統包括高速電機、風扇、迷宮式腔體、真空補氣裝置。控制系統包括接收系統和遙控器。采用連續負壓原理可以很好的克服機器人對墻體的適應問題，同時采用輪式驅動和螃蟹式轉向的方式，使機器人具有很好的運動連續性；

驅動電機固定在轉盤上，電機輸出軸與輪子連接，轉盤與底座采用軸承固定，轉盤可以在90°范圍內轉動；直線電機固定在底座上，直線電機推桿和轉盤之間采用連桿連接，組成曲柄滑塊逆向機構，可以通過直線電機的往復運動，帶動推桿運動，進而驅動轉盤轉動來完成轉向。

四個腔體固定在底座上，其中接觸壁面的部分為迷宮式柔性結構，腔體的負壓系統由固定在腔體固定板上的高速電機和風扇組成，利用高速電機帶動的風扇，抽取機器人與壁面之間密封腔內的氣體，使密封腔內產生連續負壓。

本發明采用連續負壓原理可以很好的克服機器人對墻體的適應問題，同時采用輪式驅動和螃蟹式轉向的方式，使機器人具有很好的運動連續性；受章魚多吸盤的啟發，設計了具有創新性的多腔體結構，提高了機器人工作過程的可靠性和適應性；同時真空補氣閥裝置使機器人行走驅動力更加穩定，增加了機器人對不同壁面的適應能力，從而拓寬了機器壁虎的應用范圍。

本發明的主要技術指標：最大負壓40KPa，整機質量1.8kg，吸附電機轉速11000rpm，驅動電機牽引力>32N，負載力>14N。

本發明所實現的技術效果是：利用連續負壓原理，采用多腔體吸附結構，具有對壁面結構形狀適應能力強，穩定性好，不受壁面材料限制，移動靈活等特點。機器人控制利用遙控器操作，控制靈活方便，有很好的應用前景。

附圖說明

圖1是?機器人主要結構圖（上）

圖2是?機器人主要結構圖（下）

圖3是?機器人橫行模式圖

圖4是?機器人原地360°轉彎圖

其中：1.驅動電機?2.底座?3.腔體固定板?4.轉盤?5.車輪?6.直線電機?7.風扇?8.連桿?9.高速電機和真空補氣裝置?10.推桿?11.迷宮式腔體。

具體實施方式

如圖所示，本發明包括動力系統、吸附系統、控制系統。動力系統包括輪子5、驅動電機1、轉盤4、直線電機6、推桿10、連桿8；吸附系統包括高速電機和真空補氣裝置9、風扇7、迷宮式腔體11。控制系統包括接收系統和遙控器。