[實用新型]一種壁面爬行機器人

有效

• 申請號: 201520244854.4
• 申請日: 2015-04-21
• 公開（公告）號: CN204641939U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 楊一超;史栩屹;董昊;葉蕓;張蓉
• 申請（專利權）人: 楊一超
• 主分類號: B62D57/04
• 分類號: B62D57/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種機器人，尤其涉及一種壁面爬行機器人。

背景技術

目前處于研究階段的爬墻機器人，其原理大多為負壓原理，即利用氣壓壓差將機器人壓在墻面上，這種附著方式對于墻面的光潔度和平整度要求較高，使得其應用場合大大受限，當這兩點不能得到足夠滿足時，傳統的爬墻機器人便失去用武之地。

同時，即便在光潔平整的垂直或懸空面，由于其吸附機構的的存在，必然導致機器人行動的靈活性大大受限，整體運行效率大大降低。需要一種能夠實現有效附著同時能夠高效運行的爬墻機器人來滿足當今越來越多的此種需求。

發明內容

針對上述的技術缺陷，本實用新型的目的是提供一種壁面爬行機器人，通過升力自平衡系統、壁面行走裝置和壁面作業裝置的配合來實現高效壁面爬行運動的機器人體。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種壁面爬行機器人，包括升力自平衡系統、壁面行走裝置、機體框架結構、壁面作業裝置，所述升力自平衡系統、壁面行走裝置以及壁面作業裝置安裝在機體框架結構上。所述升力自平衡系統用于為機器人提供升力及對壁面的壓力，所述壁面行走裝置用于使得機器人能夠在壁面上行走，所述壁面作業裝置用于監測機器人的運動及壁面情況。

優選的，所述升力自平衡系統包括升力產生裝置、內圈機構、外圈機構、內外圈連接裝置。

通過設置內外圈機構實現了升力產生裝置的多角度調節，以為機器人提供能夠爬升的升力和合適的對壁面的壓力

優選的，所述機體框架結構包括內圈上部殼、內圈下部殼、外圈上部殼、外圈下部殼、第一腿部殼、第二腿部殼。

優選的，所述壁面行走裝置為輪式行走裝置。

優選的，所述壁面作業裝置包括機器人運動監測器和壁面監測裝置。

優選的，在所述升力產生裝置中安裝陀螺儀芯片，通過陀螺儀芯片控制所述旋翼動力系統的朝向，控制壁面爬行機器人的姿態。

優選的，所述壁面行走裝置為多關節類足式機械結構。

本實用新型的技術效果在于：摒棄了傳統的攀爬思路直接采用螺旋槳切割空氣提供升力以平衡重力。設計一套雙旋翼自平衡系統，可通過陀螺儀及相應算法實時保證旋翼始終朝向最有效角度提供升力及對墻壓力。

同時，在行走機構上，采用主動驅動的萬向輪結構，萬向輪可在云臺電機驅動下實現整體轉動，實現機器人動作的靈活調整。輪轂采用盡量節省材料體積的輕量化設計，保證了輪轂的輕便性，便于在伺服電機驅動下快速啟動。輪胎的花紋設計可增大與墻面的接觸面積，增加摩擦力，同時聯通的溝槽結構有利于排水的實現，使得機器人可以適應潮濕環境。以上設計使得機器人在運動靈活性方面相比于傳統吸附裝置更甚一籌。

附圖說明

圖1為本實用新型的壁面爬行機器人的總體結構示意圖；

圖2為升力產生裝置結構示意圖；

圖3為內圈機構結構示意圖；

圖4為內圈機構內部結構示意圖；

圖5為連接件及內外圈連接裝置的結構示意圖；

圖6為外圈機構結構示意圖；

圖7為升力產生裝置、內圈機構、外圈機構及內外圈連接裝置整體結構示意圖；

圖8為行走驅動裝置結構示意圖；

圖9為壁面作業裝置結構示意圖；

圖10為升力產生裝置內部結構示意圖。

具體實施方式

一種壁面爬行機器人，包括升力自平衡系統、壁面行走裝置、機體框架結構、壁面作業裝置，所述升力自平衡系統、壁面行走裝置以及壁面作業裝置安裝在機體框架結構上。所述升力自平衡系統用于為機器人提供升力及對壁面的壓力，所述壁面行走裝置用于使得機器人能夠在壁面上行走，所述壁面作業裝置用于監測機器人的運動及壁面情況。