[發明專利]用于建筑物立面作業的機器人

在審

• 申請號: 201610030272.5
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105480317A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 劉朝濤;武維;于彪;楊建喜;李冬雪
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 侯懋琪;侯春樂

技術領域

本發明涉及一種機器人，尤其涉及一種用于建筑物立面作業的機器人。

背景技術

建筑物表面損傷檢測是建筑物養護作業中的必檢項目，現有技術中，在進行建筑物表面損傷檢測時，一般先通過相應手段對建筑物表面進行高清圖像采集，然后通過高清圖像來分析、獲取建筑物表面的病害信息，最后根據病害信息制定相關的處治措施；

現有技術中，可用于建筑物表面高清圖像采集的手段一般有兩種，其一，由技術人員攜帶影像采集設備攀爬至對應位置處進行圖像采集，其二，由專門的機器人攜帶影像采集設備攀爬至對應位置處進行圖像采集；針對第一種手段，不僅作業效率較低，而且危險性較大，尤其是對于建筑物立面，不僅攀爬困難，而且風險性極高；對于第二種手段，其難點在于如何使機器人穩定地貼附在建筑物表面，若采用簡單的走行式機器人，則需要建筑物表面具有一定的斜度，不能完全垂直；對于完全垂直的建筑物表面，只能通過鋪設導軌的方式來傳動機器人，這種檢測系統不僅體積龐大、結構復雜、造價高昂，而且檢測系統搭建需要與建筑建設同步進行，無法用于在役建筑物上。

發明內容

針對背景技術中的問題，本發明提出了一種用于建筑物立面作業的機器人，其結構為：所述機器人由殼體、負壓風機、走行輪和走行電機組成；所述殼體為內端面開口、外端面封閉的腔體式結構，殼體內端面上開口部的外圍設置有密封環，殼體外端面的中部設置有通風口，通風口連通殼體內腔和外環境；所述負壓風機設置于通風口內，負壓風機能使殼體內的氣體向外部強制流動；所述走行輪和走行電機設置于殼體的內腔中，走行輪與走行電機傳動連接；當殼體緊貼在作業面上時，走行輪與作業面接觸。

本發明的原理是：機器人設置到位后，殼體內端面與建筑物表面接觸，在密封環的密封作用下，殼體內腔形成一封閉空間，負壓風機啟動后，負壓風機將殼體內腔中的氣體向外排出，從而使殼體內外形成較大的氣壓差，即負壓，機器人就在負壓的作用下緊貼在了建筑物表面，此時，機器人就能在走行輪的驅動下在建筑物表面自由行走。

優選地，所述殼體的內腔中設置有負壓傳感器；所述走行電機通過傳動軸驅動走行輪運動，所述傳動軸上設置有壓力傳感器。負壓傳感器用于檢測殼體的內部氣壓，傳動軸上設置的壓力傳感器用于檢測機器人所受到的與走行面垂直的橫向壓力，具體控制時，根據這兩個傳感器的檢測結果調節負壓風機的轉速，從而保證機器人以合適的壓力緊貼在建筑物表面行走。

優選地，所述殼體的橫截面為圓形。圓形殼體可以保證殼體表面各處壓力均勻，便于機器人運動。

優選地，所述殼體的上端設置有連接座。連接座用于連接保險纜繩，保險纜繩的上端系掛在建筑物上，設置了保險纜繩后，可進一步增強機器人行走時的安全性。

優選地，所述殼體上搭載有攝像頭、圖像處理模塊、通信模塊和主控電腦，攝像頭與圖像處理模塊連接，圖像處理模塊和通信模塊均與主控電腦連接。主控電腦是機器人的控制中樞，可以采用嵌入式電腦。攝像頭采集到的圖像經圖像處理模塊進行預處理后，傳輸到主控電腦保存和分析。通信模塊接收地面操作人員的指令，并經主控電腦控制機器人的運動；通信模塊還可以將采集的圖像發送到地面操作設備，以便地面操作設備隨時掌握機器人的當前狀況。

優選地，所述攝像頭通過一機械臂連接在殼體的表面上。當機器人駐停時，機械臂能傳動攝像頭在小范圍內運動，進一步提高檢測的效率。

本發明的有益技術效果是：提供了一種建筑物立面作業機器人，該機器人能夠依靠大氣壓力穩定地攀附在建筑物立面上，并能自由行走。

附圖說明

圖1、本發明的斷面結構示意圖；

圖2、本發明的工作原理示意圖；

圖中各個標記所對應的名稱分別為：殼體1、密封環1-1、連接座1-2、負壓風機2、走行輪3、走行電機4、建筑物立面A、保險纜繩B。

具體實施方式

一種用于建筑物立面作業的機器人，其結構為：所述機器人由殼體1、負壓風機2、走行輪3和走行電機4組成；所述殼體1為內端面開口、外端面封閉的腔體式結構，殼體1內端面上開口部的外圍設置有密封環1-1，殼體1外端面的中部設置有通風口，通風口連通殼體1內腔和外環境；所述負壓風機2設置于通風口內，負壓風機2能使殼體1內的氣體向外部強制流動；所述走行輪3和走行電機4設置于殼體1的內腔中，走行輪3與走行電機4傳動連接；當殼體1緊貼在作業面上時，走行輪3與作業面接觸。

進一步地，所述殼體1的內腔中設置有負壓傳感器；所述走行電機4通過傳動軸驅動走行輪3運動，所述傳動軸上設置有壓力傳感器。