[發(fā)明專利]一種模塊化的柔性爬墻機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811153564.3
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109455242B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 鄒俊;焦中棟
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;B62D57/032
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種模塊化的柔性爬墻機器人，其特征在于，包括四個腳模塊、四個伸縮模塊和四個連接模塊(9)，每個連接模塊(9)主要由三塊兩兩相鄰且兩兩垂直的安裝板固定連接構成；每個連接模塊(9)中，其中一塊安裝板水平布置，另外兩塊安裝板豎直布置；每個連接模塊(9)中水平布置的安裝板底面固定連接一腳模塊，每相鄰兩個連接模塊(9)的一塊豎直布置的安裝板之間通過伸縮模塊連接，從而使得四個伸縮模塊和四個連接模塊(9)沿環(huán)形軸向交替連接構成方形結構；

所述伸縮模塊主要由順時針扭轉執(zhí)行器(13)和逆時針扭轉執(zhí)行器(11)通過各自的下底面(17)對接組成，順時針扭轉執(zhí)行器(13)的下底面(17)和逆時針扭轉執(zhí)行器(11)的下底面(17)均安裝有大連接片(12)，順時針扭轉執(zhí)行器(13)的上底面(15)和逆時針扭轉執(zhí)行器(11)的上底面(15)均安裝有小連接片(10)；

所述順時針扭轉執(zhí)行器/逆時針扭轉執(zhí)行器(13/11)包括上底面(15)、側邊曲面(16)和下底面(17)，上底面(15)尺寸小于下底面(17)尺寸，側邊曲面(16)密封包圍連接在上底面(15)和下底面(17)周圍之間，使得整個順時針扭轉執(zhí)行器/逆時針扭轉執(zhí)行器(13/11)形成密封氣室，上底面(15)中間設有一個孔，氣室硅膠管(14)插裝連接于孔；

所述腳模塊主要由增設了吸盤(19)與吸盤硅膠管(18)的順時針扭轉執(zhí)行器/逆時針扭轉執(zhí)行器(13/11)組成，順時針扭轉執(zhí)行器/逆時針扭轉執(zhí)行器(13/11)上底面(15)中間增設了另一個孔，吸盤硅膠管(18)插裝連接于另一個孔，順時針扭轉執(zhí)行器/逆時針扭轉執(zhí)行器(13/11)下底面(17)中間增設有一個孔，吸盤(19)安裝于下底面(17)開孔位置處。

2.根據權利要求1所述的模塊化的柔性爬墻機器人，其特征在于，所述氣室硅膠管(14)連接到外部氣源，氣室硅膠管(14)與氣源連接后，對氣室抽真空，順時針扭轉執(zhí)行器/逆時針扭轉執(zhí)行器(13/11)的側邊曲面(16)正向扭轉同時帶動上底面(15)和下底面(17)之間的距離變近，即使得順時針扭轉執(zhí)行器/逆時針扭轉執(zhí)行器(13/11)邊旋轉邊降低高度，氣源對氣室充氣后，側邊曲面(16)反向扭轉同時帶動上底面(15)和下底面(17)之間的距離變遠，即使得順時針扭轉執(zhí)行器/逆時針扭轉執(zhí)行器(13/11)邊旋轉邊增加高度；所述順時針扭轉執(zhí)行器(13)的側邊曲面(16)沿順時針方向扭轉，逆時針扭轉執(zhí)行器(11)的側邊曲面(16)沿逆時針方向扭轉。

3.根據權利要求1所述的模塊化的柔性爬墻機器人，其特征在于，所述吸盤硅膠管(18)連接到外部氣源，吸盤硅膠管(18)與氣源連接后，對吸盤和接觸面之間抽真空，吸盤對接觸面的抓取力增大，氣源對吸盤充氣后，吸盤和接觸面之間氣壓恢復大氣壓，吸盤對接觸面的抓取力減小。

4.根據權利要求1所述的一種模塊化的柔性爬墻機器人，其特征在于，每塊所述的安裝板中間均開有一個大孔，腳模塊的氣室硅膠管(14)和吸盤硅膠管(18)均從水平布置的安裝板的大孔穿出連接到外部氣源，伸縮模塊的氣室硅膠管(14)從豎直布置的安裝板的大孔穿出；安裝板四個角均開有一個小孔用于螺栓穿過，四只腳模塊和四個伸縮模塊通過螺栓固定于安裝板上。

5.根據權利要求1所述的一種模塊化的柔性爬墻機器人，其特征在于，小連接片(10)與大連接片(12)均為四個角開有螺紋孔的正方形環(huán)狀結構，四個角分別開有一個小孔，螺栓從小孔穿過，小連接片(10)通過螺栓與連接模塊(9)相連，順時針扭轉執(zhí)行器(11)和逆時針扭轉執(zhí)行器(13)通過穿過大連接片(12)小孔的螺栓相連。

6.根據權利要求1所述的一種模塊化的柔性爬墻機器人，其特征在于，柔性爬墻機器人采用行走步態(tài)、蠕動步態(tài)在墻面上向前、向后、向左、向右運動；爬墻機器人可以采用旋轉步態(tài)在墻面上順時針旋轉、逆時針旋轉。