[發(fā)明專利]一種攀壁機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011644744.9
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112590963A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭艷婕;石笑天;許海波;馬吉良;趙志斌;陳雪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發(fā)明公開了一種攀壁機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)固定架、渦輪外罩、渦輪和吸盤；所述渦輪外罩置于電機(jī)固定架下方，渦輪外罩底部開設(shè)有圓孔且通過密封膠與與吸盤相連，渦輪置于渦輪外罩內(nèi)部，且渦輪與電機(jī)相連，能夠通過渦輪外罩底部的圓孔將吸盤內(nèi)的空氣抽出；且在吸盤底部通過密封膠膠粘有一圈彈性軟墊。該結(jié)構(gòu)通過將在渦輪外罩底部開設(shè)圓孔，能夠使渦輪外罩底部與吸盤相連，通過渦輪外罩底部的圓孔將吸盤內(nèi)部空氣抽出，制造真空環(huán)境。本發(fā)明的攀壁機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠在一定程度上適應(yīng)不平整平面上凹凸不平處或小顆粒對爬行的影響，且能在最大程度增大足部吸附力的同時不影響爬行步態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高空攀爬設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種攀壁機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

攀壁機(jī)器人不僅可以在地面上完成各種動作，還能在不借助外力的情況下，在玻璃、磚墻等垂直物體的表面爬行，因而廣泛應(yīng)用于高空作業(yè)及管道檢測等人力難以做到或極度危險的領(lǐng)域。當(dāng)前，輪式爬墻機(jī)器人因?yàn)椴痪邆湓秸夏芰Χ鵁o法應(yīng)用于地形崎嶇的墻壁，因此足式爬墻機(jī)器人成為一些特種環(huán)境工作的首選。

現(xiàn)有的足式爬墻機(jī)器人按照爬行方式主要有以下幾類：一是四足仿生爬墻機(jī)器人，其負(fù)載能力較強(qiáng)，但要求機(jī)器人按照特定步態(tài)前行，越障高度較低，且無法做到由地面爬上墻面或從墻面爬上屋頂?shù)扰老蛎嬷g的轉(zhuǎn)換。二是雙足爬墻機(jī)器人，該方案使得機(jī)器人具有較高越障能力，且能完成爬行面之間的轉(zhuǎn)換，但其負(fù)載能力較差。

以上現(xiàn)有的兩種機(jī)器人都對足部結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了較高的要求，因此，設(shè)計出一種能夠減弱墻面不光潔程度對爬行的影響，且能夠增大足部吸附力的一種足部結(jié)構(gòu)成為急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種攀壁機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠解決不平整平面對爬行的影響問題，且在增大足部吸附力的同時不影響爬行步態(tài)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開了一種攀壁機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)固定架、渦輪外罩、渦輪和吸盤；

所述渦輪外罩置于電機(jī)固定架下方，渦輪外罩底部開設(shè)有圓孔且通過密封膠與吸盤相連，渦輪置于渦輪外罩內(nèi)部，且渦輪與電機(jī)相連，能夠通過渦輪外罩底部的圓孔將吸盤內(nèi)的空氣抽出；且在吸盤底部通過密封膠粘有一圈彈性軟墊。

優(yōu)選地，電機(jī)固定架內(nèi)開設(shè)有用于空氣流通的風(fēng)道。

進(jìn)一步優(yōu)選地，電機(jī)固定架內(nèi)設(shè)有空心套管，沿套管外壁與電機(jī)固定架內(nèi)壁均勻布設(shè)若干擋板構(gòu)成用于空氣流通的風(fēng)道。

優(yōu)選地，所述吸盤的外緣采用弧面過度。

優(yōu)選地，所述彈性軟墊采用1,1,2,2-四苯乙烯制成。

優(yōu)選地，所用密封膠采用熱熔丁基密封膠。

優(yōu)選地，所述吸盤高60mm，底部外緣直徑120mm、內(nèi)緣直徑108mm；吸盤采用PLA材料通過3D打印成型。

優(yōu)選地，所述彈性軟墊內(nèi)圈直徑105mm、外圈直徑135mm。

優(yōu)選地，電機(jī)轉(zhuǎn)速大于15000r/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明公開的攀壁機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)，通過將在渦輪外罩底部開設(shè)圓孔，能夠使渦輪外罩底部與吸盤相連，通過渦輪外罩底部的圓孔將吸盤內(nèi)部空氣抽出，制造真空環(huán)境。本發(fā)明的攀壁機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠在一定程度上適應(yīng)不平整平面上凹凸不平處或小顆粒對爬行的影響，且能在最大程度增大足部吸附力的同時不影響爬行步態(tài)。

進(jìn)一步地，吸盤的外緣采用弧面過度，逐漸減小與墻面的傾斜角，用以增大受壓面積提高吸附力，同時使結(jié)構(gòu)具有一定的強(qiáng)度，能承受較大的壓力。即吸盤的曲面設(shè)計在增大吸附面積的同時又能保留有足夠的強(qiáng)度，在高負(fù)壓下使得吸盤不會出現(xiàn)迸裂。