[實用新型]一種雙履帶爬壁監控機器人

有效

• 申請號: 201420382612.7
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN203920966U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 樊士冉;徐吉;張廣超;宋希韜;陳益信
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;B62D55/06;B62D55/265
• 代理公司: 威?？菩菍＠聞账?37202
• 代理人: 王元生

技術領域

本實用新型涉及一種爬壁機器人，具體地說是一種雙履帶爬壁監控機器人。

背景技術

目前，市面上存在四種監控設備，分別是：固定式傳統監控設備、直升機搭載式監控設備、衛星監控設備和機器人搭載式監控設備。

固定式傳統監控設備需要固定及連接電纜，無法靈活移動，監控范圍受到很大限制；直升機搭載監控設備噪聲大，易暴露，無法實現近距離現場監控；衛星監控設備無法監控室內活動，存在死角，成本高，對操作人員技術要求高；機器人搭載式監控設備運動靈活，隱蔽性好，實用性強，但是以行走式居多數，爬壁式居少數。

目前爬壁機器人主要基于磁吸附、負壓吸附和真空吸附形式。這三種形式存在適應壁面材質范圍窄，噪聲大，功耗高等缺點。同時，基于以上的吸附方式的爬壁機器人所使用的吸附裝置往往過于笨重，移動速度慢，負載能力差。專利號為ZL200910071269.8的中國實用新型專利公開了一種基于靜電吸附原理的單履帶式爬壁機器人，該爬壁機器人采用單個柔性鍍鋁薄膜履帶作為行走裝置和吸附裝置，自重小，移動速度大，但是鍍鋁薄膜履帶吸附效率低，負載能力差，且單履帶形式只能實現直線運動，移動靈活性差，局限性大。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是為了克服上述現有技術中吸附能力弱、動作不靈活的不足，提供一種結構合理，吸附能力強、運動靈活的雙履帶爬壁監控機器人。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種雙履帶爬壁監控機器人，其設有基座，基座中間固定安裝有靜電發生器、電池組、控制傳輸模塊、攝像頭和一對驅動電機；其特征在于：基座兩側對稱設有一對履帶框架，每一履帶框架上設有用來帶動履帶轉動的主動輪和從動輪，主動輪內側設有皮帶輪，主動輪通過皮帶和皮帶輪由相應的驅動電機帶動轉動；履帶覆蓋在履帶框架上主動輪和從動輪之間；所述履帶為柔性梳齒型雙極性履帶，其兩側設有齒根，中間平行設有若干分別與兩側齒根相連的梳齒，梳齒外部包裹有聚酰亞胺絕緣材料；所述履帶的齒根與設置在履帶框架上的電刷直接接觸；靜電發生器經由導線、電刷與履帶連接，使履帶的齒根及梳齒分別攜帶高壓正負靜電；梳齒激發墻壁產生感應電荷，進而產生庫倫吸附作用力，使整個監控機器人吸附在墻壁上。

所述履帶上梳齒的寬度為3—5mm，兩個相鄰梳齒的中心間距為5—7mm，整個梳齒占空比范圍為0.5—0.7。

所述整個梳齒外部包裹有聚酰亞胺絕緣材料；所述聚酰亞胺表面絕緣材料的厚度為0.08—0.12mm。

所述履帶框架上還設有履帶張緊機構，其設有彈簧阻尼器、張緊輪、張緊連接板，所述張緊輪連接在履帶框架上或張緊連接板上；所述兩側的張緊連接板上一端開有長條孔，長條孔中裝有連接銷，通過該連接銷連接從動輪，張緊連接板另一端與彈簧阻尼器連接；彈簧阻尼器另一端連接在履帶框架上。

本實用新型由控制傳輸模塊和攝像頭組成控制監視系統；攝像頭可以為兩自由度的360°攝像頭。

本實用新型在靜電發生器的作用下產生高壓靜電，激發墻面與梳齒型履帶之間產生異性電荷，使監控機器人吸附于墻體表面。在雙驅動電機提供動力及適時差速、反轉、抱死的條件下，能夠在墻面上靈活的實現前進、后退、轉向和懸停，并通過無線信號實現遠程控制和視頻傳輸，實現高空監控。本實用新型采用的柔性梳齒型雙極性履帶，大大提高了吸附效率和負載能力，吸附能力可達到同規格涂鍍型履帶吸附能力的3.33倍，負載能力強；其采用雙電機驅動雙履帶的方式行走，通過兩電機差速控制左、右履帶轉速的不同，從而實現斜向行走和零半徑轉彎動作，克服現存設備只能直線行走的缺陷，運動更加靈活；本實用新型采用整套無線監控技術與爬壁機器人技術集成，增添了爬壁機器人監控的使用功能。對照現有技術，本實用新型結構簡單，運動靈活，噪聲低，成本低廉，在反恐偵查、高樓探測等領域具有廣闊的應用前景。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型組成結構示意圖。

圖2為本實用新型中履帶的截面示意圖。

圖3是本實用新型中驅動電機和主動輪連接的局部放大示意圖。

圖4是本實用新型中張緊機構的局部放大示意圖。

圖中標號是：1.履帶，2.攝像頭，3.從動輪，4.張緊連接板，5.彈簧阻尼器，6.張緊輪，7.履帶框架，8.主動輪，9.電刷，10.皮帶，11.皮帶輪，12.驅動電機，13.靜電發生器，14.電池組，15.控制傳輸模塊。

具體實施方式