一种微型无源负压振动吸附模块制造技术

本发明专利技术公开了一种微型无源负压振动吸附模块，属于无源负压吸附爬壁机器人领域。该吸附模块包括减振吸盘机构、固定板、槽轮换向阀机构、刚筒活塞机构、气管等。该模块可以实现稳定吸附的同时，也能实现快速脱吸附的可控，且能根据气压传感器的反馈选择工作模式，降低能耗。本吸附模块结构简单，自成一体，独立完整，重量轻，体积小，可用作微型爬壁机器人的吸附足或者作为机械臂末端的机械吸附手。

【技术实现步骤摘要】
一种微型无源负压振动吸附模块
本专利技术涉及无源负压吸附爬壁机器人
，具体涉及一种微型无源负压振动吸附模块。
技术介绍
爬壁机器人所用的负压吸附技术分为主动吸附和被动吸附两种，主动吸附即带有真空泵等负压产生装置，分为真空吸附，气流负压吸附两种，其中气流负压吸附是基于文丘里原理产生吸气效果，需要负压产生装置持续工作，由此具有吸附力大，吸附稳定等优点，但同时也具有能耗高，需要拖一根电缆供电，噪声大，效率低等缺点，在工业中应用较多但无法应用于微小型爬壁机器人如侦察机器人领域。被动负压吸附是机器人在运动过程中将吸盘压向壁面，由吸盘的回弹力产生容积变化从而产生吸附力。这种方式产生的真空度十分有限，且吸附不够稳定。振动吸附方式是一种无源负压主动吸附方式。它通过造成吸盘体积周期性的变化从而实现稳定吸附。这种方式可以在实现无源，轻量化，小型化的同时，具有比较可观的吸附力。但现有的振动吸附模块依旧具有一定的噪音，且不能完美解决振动发生装置和机器人本体之间的振动传导问题，影响了吸附稳定性，而且吸盘利用率低，结构复杂，实际应用效果不好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种微型无源负压振动吸附模块，其结构紧凑，吸附力稳定，吸盘利用率高，振动小，噪音小，且吸附力大的同时能实现快速脱落。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种微型无源负压振动吸附模块，包括刚筒活塞机构、换向阀中心气管、上层固定板、槽轮换向阀机构、下层固定板、减振吸盘机构、铜柱；所述刚筒活塞机构位于上层固定板顶端，由螺栓和上层固定板连接；所述换向阀中心气管位于上层固定板和下层固定板之间，一端联通刚筒，一端联通槽轮换向阀机构；所述槽轮换向阀机构位于上层固定板和下层固定板之间，由铜柱，螺栓固定；所述减振吸盘机构共有相同的四个，位于上层固定板之下，呈正方形布置，被安装在下层固定板上。进一步地，所述刚筒活塞机构包括活塞电机，单向阀，单向阀气管，气压传感器，蓝牙模块，刚筒固定块，刚筒，活塞，连杆，曲柄；所述刚筒侧面底部开有三个孔，这三个孔分别装有气压传感器，单向阀气管，换向阀中心气管。刚筒固定在刚筒固定块上，刚筒固定块通过螺栓固定在上层固定板上；所述单向阀进气端和单向阀气管通过快插气动接头连接，出气端直通大气；所述蓝牙模块装在气压传感器背部。进一步地，所述槽轮换向阀机构包括推力轴承，换向阀内层，换向阀外层，槽轮曲柄，槽轮电机，槽轮轴；所述推力轴承紧环和换向阀内层中心孔过渡配合，松环同换向阀中心气管连接；所述换向阀内层上部为圆柱块，轴心处有孔但未完全贯穿，侧面开有三个通孔，通向轴心孔，还有一个缺口。缺口和三个通孔呈度间隔布置。换向阀内层下部为槽轮机架，槽有四个，为度间隔布置；所述换向阀外层侧面开有四个通孔，呈度间隔布置，顶面有四个通孔，呈度间隔布置，和侧面的四个通孔错开；所述槽轮曲柄中心轴孔和槽轮电机轴配合。进一步地，所述减振机盘机构包括塔形快接接头，减振弹簧，螺纹轴套，双层硅胶吸盘，吸盘中空轴，六角螺母，吸盘气管；所述双层硅胶吸盘固定在吸盘中空轴上；所述螺纹轴套外侧有螺纹和六角螺母配合，螺纹轴套可在吸盘中空轴中段上下滑动；所述减振弹簧套在吸盘中空轴上，弹簧下端和六角螺母顶面接触，上端和塔型快接接头底部接触；所述塔型快接接头和吸盘中空轴通过螺纹配合。本专利技术在使用时，只需将吸附单元贴向吸附表面，并启动装置，该吸附模块就可根据接收到的信号以及气压传感器的反馈自动进行工作。本专利技术采用小型驱动控制一体板进行驱动控制，驱动板驱动电机，控制板采集气压传感器数据，并通过蓝牙通信作为从机和上位机进行通信，实现结构和控制的模块化。本专利技术的有益效果为：本专利技术设计新颖，结构简单紧凑，体积小，吸附稳定，能耗低。采用了模块化设计，可作为独立的工作单元应用到机械手末端，或爬壁机器人足部，只需对其供电以及配对蓝牙即可。而且其中的槽轮换向阀机构，能实现吸附与脱吸附两种模式的切换，且重量较传统换向阀轻。刚筒活塞机构在实现产生振动吸附效果的同时，相比于真空泵减轻了功耗以及重量，体现了轻量化的思想。气压传感器的使用能监测吸附压力的实际情况，针对不同的气压泄漏情况做出不同的调整，使整套装置更加智能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的立体结构示意图；图2为本专利技术的下层结构示意图；图3为本专利技术的刚筒活塞机构示意图；图4为本专利技术的槽轮换向阀机构示意图；图5为本专利技术的槽轮换向阀机构底部视图；图6为本专利技术的减振吸盘机构半剖图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-刚筒活塞机构，11-活塞电机，12-单向阀，13-单向阀气管，14-气压传感器，15-蓝牙模块，16-刚筒固定块，17-刚筒，18-活塞，19-连杆，110-曲柄，2-换向阀中心气管，3-上层固定板，4-槽轮换向阀机构，41-推力轴承，42-换向阀内层，43-换向阀外层，44-槽轮曲柄，5-下层固定板，45-槽轮电机，46-槽轮轴，6-减振吸盘机构，61-塔形快接接头，62-减振弹簧，63-螺纹轴套，64-双层硅胶吸盘，65-吸盘中空轴，66-六角螺母，67-吸盘气管，7-铜柱。具体实施方式以下结合说明书附图对本专利技术做出进一步的说明：一种微型无源负压振动吸附模块，包括刚筒活塞机构1、换向阀中心气管2、上层固定板3、槽轮换向阀机构4、下层固定板5、减振吸盘机构6、铜柱7；所述刚筒活塞机构1位于上层固定板3顶端，由螺栓和上层固定板3连接；所述换向阀中心气管2位于上层固定板3和下层固定板5之间，一端联通刚筒17，一端联通槽轮换向阀机构4；所述槽轮换向阀机构4位于上层固定板3和下层固定板5之间，由铜柱7，螺栓固定；所述减振吸盘机构6共有相同的四个，位于上层固定板3之下，呈正方形布置，被安装在下层固定板5上。进一步地，所述刚筒活塞机构1包括活塞电机11，单向阀12，单向阀气管13，气压传感器14，蓝牙模块15，刚筒固定块16，刚筒17，活塞18，连杆19，曲柄110；所述刚筒17侧面底部开有三个孔，这三个孔分别装有气压传感器14，单向阀气管13，换向阀中心气管2。刚筒17固定在刚筒固定块16上，刚筒固定块通过螺栓固定在上层固定板3上；所述单向阀12进气端和单向阀气管13通过快插气动接头连接，出气端直通大气；所述蓝牙模块15装在气压传感器14背部。进一步地，所述槽轮换向阀机构4包括推力轴承41，换向阀内层42，换向阀外层43，槽轮曲柄44，槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型无源负压振动吸附模块，其特征在于：包括刚筒活塞机构(1)、换向阀中心气管(2)、上层固定板(3)、槽轮换向阀机构(4)、下层固定板(5)、减振吸盘机构(6)、铜柱(7)；/n所述刚筒活塞机构(1)位于上层固定板(3)顶端，由螺栓和上层固定板(3)连接；/n所述换向阀中心气管(2)位于上层固定板(3)和下层固定板(5)之间，一端联通刚筒(17)，一端联通槽轮换向阀机构(4)；/n所述槽轮换向阀机构(4)位于上层固定板(3)和下层固定板(5)之间，由铜柱(7)，螺栓固定；/n所述减振吸盘机构(6)共有相同的四个，位于上层固定板(3)之下，呈正方形布置，被安装在下层固定板(5)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种微型无源负压振动吸附模块，其特征在于：包括刚筒活塞机构(1)、换向阀中心气管(2)、上层固定板(3)、槽轮换向阀机构(4)、下层固定板(5)、减振吸盘机构(6)、铜柱(7)；
所述刚筒活塞机构(1)位于上层固定板(3)顶端，由螺栓和上层固定板(3)连接；
所述换向阀中心气管(2)位于上层固定板(3)和下层固定板(5)之间，一端联通刚筒(17)，一端联通槽轮换向阀机构(4)；
所述槽轮换向阀机构(4)位于上层固定板(3)和下层固定板(5)之间，由铜柱(7)，螺栓固定；
所述减振吸盘机构(6)共有相同的四个，位于上层固定板(3)之下，呈正方形布置，被安装在下层固定板(5)上。


2.根据权利要求1所述的一种微型无源负压振动吸附模块，其特征在于：所述刚筒活塞机构(1)包括活塞电机(11)，单向阀(12)，单向阀气管(13)，气压传感器(14)，蓝牙模块(15)，刚筒固定块(16)，刚筒(17)，活塞(18)，连杆(19)，曲柄(110)；
所述刚筒(17)侧面底部开有三个孔，这三个孔分别装有气压传感器(14)，单向阀气管(13)，换向阀中心气管(2)。刚筒(17)固定在刚筒固定块(16)上，刚筒固定块通过螺栓固定在上层固定板(3)上；
所述单向阀(12)进气端和单向阀气管(13)通过快插气动接头连接，出气端直通大气；
所述蓝牙模块(15)装在气压传感器(14)背部。


3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余涛，鞠萍华，沈新明，袁泽安，熊琴，陈锐，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50