一种螺旋桨侧压式吸附爬壁机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种螺旋桨侧压吸附式爬壁机器人，包括主体、履带驱动电机、减速装置、履带式行走装置、侧压螺旋桨吸附装置和主控板，主体的左右两侧对称安装一对履带式行走装置，履带驱动电机的动力通过减速装置传递给履带式行走装置，主体的上下两侧均安装至少两个侧压螺旋桨吸附装置，侧压螺旋桨吸附装置包括螺旋桨电机、螺旋桨叶片以及螺旋桨保护罩，螺旋桨电机与主体固定连接，螺旋桨叶片安装在螺旋桨电机的转轴上，螺旋桨保护罩罩住螺旋桨叶片，并且与螺旋桨电机固定连接，螺旋桨电机和履带驱动电机均与主控板电连接。本爬壁机器人的适用范围广，不必考虑墙面的材质是金属还是非金属，也不用考虑墙面是否能使用真空吸附。

A propeller side pressure adsorption wall climbing robot

The invention relates to a propeller side pressure adsorption wall climbing robot, which comprises a main body, a crawler driving motor, a deceleration device, a crawler walking device, a side pressure propeller absorbing device and a main control board. A pair of crawler walking devices are symmetrically installed on the left and right sides of the main body, and the power of the crawler driving motor is transmitted to the main body through a deceleration device. Crawler type walking device, the upper and lower sides of the main body are equipped with at least two side pressure propeller adsorption device, side pressure propeller adsorption device including propeller motor, propeller blade and propeller cover, propeller motor and the main body fixed connection, propeller blade installed in the propeller motor shaft, propeller protection The blades of the propeller are covered and fixedly connected with the propeller motor. The propeller motor and the crawler drive motor are electrically connected with the main control board. The wall climbing robot has a wide range of applications, and does not need to consider whether the wall material is metal or non-metal, and does not need to consider whether the wall can use vacuum adsorption.

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋桨侧压式吸附爬壁机器人
本专利技术涉及机器人领域，尤其是一种螺旋桨侧压吸附式爬壁机器人。
技术介绍
随着机器人技术的发展和人们的自我保护意识的增强，人们迫切希望能利用爬壁机器人替代人工进行高空作业，如建筑物表面的清洗、大型钢质建筑焊缝打磨、船舶等大型钢质表面除锈等。已有的工业爬行机器人的吸附方式主要分为电磁吸附和真空吸附。例如，公告号为CN205819364U到的中国专利公开了“一种电磁吸附式爬壁机器人”，此种爬壁机器人通过控制电流来实现控制吸附力，从而实现在不同的金属材料的应用场合。此种方式存在不足之处，因为很多建筑表面的材料是非金属，如混凝土、玻璃等。而这些材料不能被电磁吸附。公告号为CN205836999U的中国专利公开了“一种真空吸附爬壁机器人”，此种爬壁机器人利用真空吸附组成的负压腔产生的吸力吸附在墙面上。该种吸附方式对吸附物体表面的平整度和光滑度有着较高的要求。若吸附表面凹凸不平则很难形成密封的腔室，从而无法实现吸附效果。因此，传统的电磁吸附和真空吸附的爬壁机器人都有其不足的地方。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的真空吸附和电磁吸附爬壁机器人的吸附技术应用范围局限的缺点，从而提出一种螺旋桨侧压吸附式的爬壁机器人。该机器人通过螺旋桨获取动力将机器人压紧在墙壁上，从而克服爬壁机器人需要根据墙壁的材质与表面的粗糙度运用不同的吸附方式。本专利技术所采用的技术方案如下：一种螺旋桨侧压吸附式爬壁机器人，包括主体、履带驱动电机、减速装置、履带式行走装置、侧压螺旋桨吸附装置和主控板，所述主体的左右两侧对称安装一对履带式行走装置，履带驱动电机的动力通过减速装置传递给履带式行走装置，主体的上下两侧均安装至少两个侧压螺旋桨吸附装置，所述侧压螺旋桨吸附装置包括螺旋桨电机、螺旋桨叶片以及螺旋桨保护罩，所述螺旋桨电机与主体固定连接，螺旋桨叶片安装在螺旋桨电机的转轴上，螺旋桨保护罩罩住螺旋桨叶片，并且与螺旋桨电机固定连接，螺旋桨电机和履带驱动电机均与主控板电连接。进一步的，所述履带式行走装置包括履带支撑架、履带、主动履带轮、被动履带轮、履带压紧轮、弹簧；主动履带轮支承在履带支撑架，弹簧的一端顶住履带支撑架，弹簧的另一端顶住被动履带轮的转轴上，履带支撑架上还支承若干履带压紧轮，履带压紧轮分布在主动履带轮和被动履带轮之间，履带支撑架固定在主体上，履带套在主动履带轮、被动履带轮和履带压紧轮外，履带驱动电机的动力通过减速装置传递给履带式行走装置的主动履带轮。进一步的，所述减速装置由相互啮合的小齿轮和大齿轮组成，小齿轮固定在履带驱动电机的转轴上，大齿轮固定在主动履带轮的转轴上。进一步的，所述主体包括框架，框架的上下两侧均具有螺旋桨支撑臂，螺旋桨支撑臂上具有凹台，螺旋桨电机固定在凹台中。进一步的，所述螺旋桨保护罩包括保护圈以及支撑在保护圈内壁的若干支撑杆，支撑杆固定在凹台外侧。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用螺旋桨提供的侧压力，为爬壁机器人提供吸附所需的侧压力，然后通过履带的摩擦力将机器人吸附于墙壁上。该种吸附方法摆脱了机器人对墙壁的材质要求以及对墙壁表面粗糙度的要求，其应用范围更为广泛。本专利技术利用螺旋桨的转速可以控制机器人吸附压力的大小。对于表面粗糙度较大的墙面，较大的吸附力会增大履带的阻力，影响机器人行动，可以适当减小机器人的吸附力；而对于表面比较光滑的墙面，需要较大的吸附力才能保障机器人能抓紧壁面。通过控制侧压螺旋桨的转速可以适应不同的工作环境。附图说明图1为本专利技术的总体示意图；图2为本专利技术履带式行走装置的示意图；图中：主体1、履带驱动电机2、减速装置3、履带式行走装置4、侧压螺旋桨吸附装置5、螺旋桨支撑臂101、凹台102、履带支撑架401、履带402、主动履带轮403、被动履带轮404、履带压紧轮405、弹簧406、螺旋桨电机501、螺旋桨叶片502、螺旋桨保护罩503、保护圈504、支撑杆505。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进一步具体的说明。如图1-2所示，本实施例提供一种螺旋桨侧压吸附式爬壁机器人，包括主体1、两个履带驱动电机2、两个减速装置3、两个履带式行走装置4、四个侧压螺旋桨吸附装置5和主控板，所述主体1包括框架，框架的上下两侧均具有两个螺旋桨支撑臂101，螺旋桨支撑臂101内部有一定体积的贯通空腔，供螺旋桨电源和控制线通过。螺旋桨支撑臂101上具有凹台102，所述主体1的左右两侧对称安装一对履带式行走装置4，履带驱动电机2固定在框架内，履带驱动电机2的动力通过减速装置3传递给履带式行走装置4，主体1的上下两侧均安装两个侧压螺旋桨吸附装置5，四个侧压螺旋桨吸附装置5呈矩形分布，所述侧压螺旋桨吸附装置5包括螺旋桨电机501、螺旋桨叶片502以及螺旋桨保护罩503，螺旋桨电机501固定在凹台102中，螺旋桨叶片502作为一个整体，通过螺纹直接固定在螺旋桨电机501的转轴上。螺旋桨保护罩503罩住螺旋桨叶片502，用于防止螺旋桨工作时击打到物体而影响机器人的吸附能力，所述螺旋桨保护罩503包括保护圈504以及支撑在保护圈504内壁的若干支撑杆505，支撑杆505固定在凹台102外侧。所述履带式行走装置4包括履带支撑架401、履带402、主动履带轮403、被动履带轮404、履带压紧轮405、弹簧406；主动履带轮403通过轴承支承在履带支撑架401，弹簧406的一端顶住履带支撑架401，弹簧406的另一端顶住被动履带轮404的转轴上，弹簧提供弹力，使被动履带轮向外伸张，起到张紧履带402的作用，从而使履带402能带有一定张力地覆盖在主动履带轮403上，保障履带的步进。履带支撑架401上还支承若干履带压紧轮405，履带压紧轮405分布在主动履带轮403和被动履带轮404之间，使履带402能够更好地接触到墙面，从而为机器人提供更为保障的吸附力。履带支撑架401固定在主体1上，履带402套在主动履带轮403、被动履带轮404和履带压紧轮405外，履带402驱动电机2的动力通过减速装置3传递给履带402式行走装置4的主动履带轮403。履带402内外两侧沿着转动方向都分布着同样尺寸的凹槽，履带7的外表面上均与分布着凹槽，这些凹槽能增大机器人与墙面的摩擦力，将螺旋桨提供的压力转化为机器人爬壁过程中所需要的摩擦力，从而保证机器人能有效的吸附在墙壁表面；而履带402内侧的凹槽与主动履带轮403、被动履带轮404和履带压紧轮405表面的凹槽相配合，实现履带的转动。所述减速装置3由相互啮合的小齿轮和大齿轮组成，小齿轮固定在履带402驱动电机2的转轴上，大齿轮固定在主动履带轮403的转轴上。螺旋桨电机501和履带驱动电机2均与主控板电连接，主控板可以采用AIRBOT公司OminibusF3型号的产品，但不限于此。主控板通过控制履带驱动电机2，从而控制着履带402的运动速度和运动方向，实现机器人的前进、后退和转向。本专利技术的机器人主控板通过控制螺旋桨电机501带动螺旋桨叶片502旋转，为机器人的侧压提供压力。机器人通过控制螺旋桨电机501的转动速度控制其侧压力，保证在不同粗糙度的墙面上能以适当的吸附力工作。本爬壁机器人的适用范围广，不必考虑墙面的材质是金属还是非金属，也不用考虑墙面是否能使用真空吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋桨侧压吸附式爬壁机器人，其特征在于，包括主体、履带驱动电机、减速装置、履带式行走装置、侧压螺旋桨吸附装置和主控板等，所述主体的左右两侧对称安装一对履带式行走装置，履带驱动电机的动力通过减速装置传递给履带式行走装置，主体的上下两侧均安装至少两个侧压螺旋桨吸附装置，所述侧压螺旋桨吸附装置包括螺旋桨电机、螺旋桨叶片以及螺旋桨保护罩，所述螺旋桨电机与主体固定连接，螺旋桨叶片安装在螺旋桨电机的转轴上，螺旋桨保护罩罩住螺旋桨叶片，并且与螺旋桨电机固定连接，螺旋桨电机和履带驱动电机均与主控板电连接。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋桨侧压吸附式爬壁机器人，其特征在于，包括主体、履带驱动电机、减速装置、履带式行走装置、侧压螺旋桨吸附装置和主控板等，所述主体的左右两侧对称安装一对履带式行走装置，履带驱动电机的动力通过减速装置传递给履带式行走装置，主体的上下两侧均安装至少两个侧压螺旋桨吸附装置，所述侧压螺旋桨吸附装置包括螺旋桨电机、螺旋桨叶片以及螺旋桨保护罩，所述螺旋桨电机与主体固定连接，螺旋桨叶片安装在螺旋桨电机的转轴上，螺旋桨保护罩罩住螺旋桨叶片，并且与螺旋桨电机固定连接，螺旋桨电机和履带驱动电机均与主控板电连接。2.根据权利要求1所述的一种螺旋桨侧压吸附式爬壁机器人，其特征在于，所述履带式行走装置包括履带支撑架、履带、主动履带轮、被动履带轮、履带压紧轮、弹簧；主动履带轮支承在履带支撑架，弹簧的一端顶住履带支撑架，弹簧的另一端顶住被...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宣银，欧焕锐，曹松晓，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33