[發明專利]一種爬行旋轉輪的吸盤機構

在審

• 申請號: 202010213345.0
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111319695A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 李豪生;喬健;楊景衛
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 謝泳祥

本發明公開了一種爬行旋轉輪的吸盤機構，包括：內柱體，內柱體的外周壁沿周向依次設置有第一通氣口、抽氣口與第二通氣口，內柱體內設置有第一腔體、抽氣腔體、第二腔體，內柱體的左端面設置有第一開口、連接口與第二開口，連接口連接有抽氣管；外柱體，外柱體內設置有容納腔體，外柱體的左端面設置有與容納腔體相互連通的第三開口，外柱體的右端面設置有傳動軸，外柱體的外周壁均勻設置有若干個與容納腔體相互連通的通孔，通孔內設置有真空吸盤，內柱體從第三開口伸入容納腔體內，內柱體與外柱體之間連接有軸承，本發明可穩定地吸附在物體表面上移動，并且整體結構更加簡潔，體積更小，運動時穩定性更高，可承受負載更大。

技術領域

本發明涉及一種移動機器人領域，尤其涉及一種爬行旋轉輪的吸盤機構。

背景技術

傳統的空氣吸盤主要是通過對吸盤內部空氣抽出，使得在吸盤內外產生壓力差，形成負壓吸附在物體接觸表面，吸盤與物體接觸面吸附與脫離時，先將吸盤內空氣抽出，吸盤內外形成壓差，依靠大氣壓力作用牢固吸附在接觸面上，在脫離時，需要往吸盤內充入空氣，使吸盤內外的壓力減小，直至脫離分開，因此吸盤主要依靠不斷的向內部抽氣和充氣來完成，導致了吸盤運動機構在物體接觸面的吸附移動時相應的控制過程繁瑣，運動機構復雜。目前，爬行旋轉輪的吸附及移動至少需要兩對獨立吸盤機構相互協同運動來完成，當一個吸盤吸附在接觸面時，需要另一個與接觸面脫離的吸盤機構移動到預設位置，然后再進行抽氣吸附在接觸面，然后往初始吸附的吸盤內充氣使之脫離接觸面，移動至預設的另一個位置再進行吸附，通過不間斷的吸附、脫離、移動、再吸附的協同配合運動，實現了爬行機構的運動，因此整個爬行運動機構的控制繁瑣、機構復雜、動力消耗大，使得制造成本陡增，能夠承載的運動負載非常有限，不利于在移動爬行裝置上的推廣應用，成為制約移動機器人在垂直復雜曲面環境下使用的瓶頸。

發明內容

本發明目的在于提供一種爬行旋轉輪的吸盤機構，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

本發明解決其技術問題的解決方案是：

一種爬行旋轉輪的吸盤機構，包括：內柱體，所述內柱體的外周壁沿周向依次設置有第一通氣口、抽氣口與第二通氣口，所述內柱體內設置有第一腔體、抽氣腔體、第二腔體，所述內柱體的左端面設置有第一開口、連接口與第二開口，所述第一通氣口與所述第一開口分別與所述第一腔體相互連通，所述抽氣口與所述連接口分別與所述抽氣腔體相互連通，所述第二通氣口與所述第二開口分別于所述第二腔體相互連通，所述連接口連接有抽氣管；外柱體，所述外柱體內設置有容納腔體，所述外柱體的左端面設置有與所述容納腔體相互連通的第三開口，所述外柱體的右端面設置有傳動軸，所述外柱體的外周壁均勻設置有若干個與所述容納腔體相互連通的通孔，所述通孔內設置有真空吸盤，所述內柱體從所述第三開口伸入所述容納腔體內，所述內柱體與所述外柱體之間連接有軸承。

該技術方案至少具有如下的有益效果：通過抽氣管可對抽氣腔體內抽真空，從而在抽氣口處形成負壓，在外柱體上正對抽氣口位置的真空吸盤則同樣被真空，通過傳動軸則可使外柱體自轉，使得外柱體上的真空吸盤繞內柱體轉動，如此使得真空吸盤的狀態不斷變化，實現真空吸盤在外部物體上吸附、脫離狀態之間的切換，具體的，當真空吸盤在外柱體的帶動下轉動正對第一通氣口時，此時第一通氣口通過第一腔體與第一開口相互連通，即該真空吸盤的氣壓與大氣壓相等，當真空吸盤在外柱體的帶動下轉動至正對第二通氣口時，此時抽氣口通過抽氣腔體與連接口相互連通，由于可從抽氣管處抽氣，使得抽氣口處形成負壓，真空吸盤內被抽取空氣，被壓緊在外部物體的接觸面上，從而使真空吸盤吸附在物體接觸面，當真空吸盤在外柱體的帶動下轉動至正對第二通氣口時，此時第二通氣口通過第二腔體與第二開口相互連通，由于真空吸盤內的氣體壓力與大氣壓力相等，真空吸盤與外部物體的接觸面脫離，外柱體反轉時，真空吸盤工作狀態亦同樣如此，如此通過外柱體上的多個真空吸盤，不斷地在物體表面上實現吸附脫離的動作切換，可穩定地吸附在物體表面上移動，并且整體結構更加簡潔，體積更小，運動時穩定性更高，可承受負載更大。