一种用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔制造技术

本发明专利技术属于爬壁机器人领域，并具体公开了一种用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔，包括依次连接的上层板、上层吸附腔、中间板和下层吸附腔，其中：上层吸附腔为带褶的柔性风腔罩，下层吸附腔为环形柔性罩，下层吸附腔内轮廓比上层吸附腔外轮廓大，并通过环形中间板连接在一起，形成阶梯型结构，上层吸附腔与下层吸附腔连通；上层板和中间板均为刚性板，上层板上安装有风机，风机用于制造上层吸附腔和下层吸附腔内负压环境。本发明专利技术双层阶梯型结构的吸附腔能够利用内外气压差将下层吸附腔紧压在被吸附表面，吸附腔经过突起时下层吸附腔发生形变，紧密地包裹住突起，保证气密性；可有效解决负压式爬壁机器人在不平整表面移动时的漏气脱附问题。的漏气脱附问题。的漏气脱附问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔


[0001]本专利技术属于爬壁机器人领域，更具体地，涉及一种用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔。

技术介绍

[0002]爬壁机器人是一种能吸附在工件表面对工件进行磨抛、钻孔、除锈等作业的机器人；负压式爬壁机器人则是利用负压原理将机器人压在墙面上从而实现吸附的爬壁机器人。
[0003]但由于工件表面往往为不平整表面，通常存在突起，如铆钉、焊缝等；故负压式爬壁机器人在工件表面移动时，吸附腔唇边容易受表面突起的阻挡或顶起而产生缝隙，导致漏气脱附。因此，亟需一种可解决负压式爬壁机器人在不平整表面移动时的漏气脱附问题的吸附腔。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔，其目的在于，提高爬壁机器人吸附腔的适应性，解决负压式爬壁机器人在不平整表面移动时的漏气脱附问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出了一种用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔，包括依次连接的上层板、上层吸附腔、中间板和下层吸附腔，其中：
[0006]所述上层吸附腔为带褶的柔性风腔罩，所述下层吸附腔为环形柔性罩，该下层吸附腔的内轮廓比所述上层吸附腔的外轮廓大，并通过环形的中间板连接在一起，形成阶梯型结构，上层吸附腔与下层吸附腔连通；所述上层板和中间板均为刚性板，上层板上安装有风机，该风机用于制造上层吸附腔和下层吸附腔内负压环境。
[0007]作为进一步优选的，所述中间板下端均匀安装有多个牛眼轴承，且下层吸附腔的下底面低于该牛眼轴承的下端。
[0008]作为进一步优选的，所述下层吸附腔的内轮廓为上层吸附腔外轮廓的向外等距实体，且距离为1cm～3cm。
[0009]作为进一步优选的，所述下层吸附腔为环形海绵罩。
[0010]作为进一步优选的，所述环形海绵罩的内部为海绵，表面为布基胶带。
[0011]作为进一步优选的，所述上层板和中间板均为碳板。
[0012]作为进一步优选的，所述上层板上安装有钣金件，该钣金件用于与爬壁机器人的底盘连接。
[0013]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
[0014]1.本专利技术将吸附腔设计为双层阶梯型结构，其能够利用内外气压差将下层吸附腔紧压在被吸附表面，吸附腔经过突起时，柔性的下层吸附腔会发生形变，紧密地包裹住突
起，保证气密性；同时上层吸附腔为带褶的风腔罩，机器人在变曲率表面移动时，上层板距表面的距离会发生变化，而且上层板和表面切向的夹角也会发生变化，带褶的风腔罩凭借其柔韧性能够很好地适应这些变化；本专利技术有效地解决了负压式爬壁机器人在不平整表面移动时的漏气脱附问题。
[0015]2.本专利技术在中间板下端设计有牛眼轴承，且下层吸附腔的下底面低于牛眼轴承的下端，从而使下层吸附腔受压时，下层吸附腔先发生压缩形变，牛眼轴承再接触吸附面承受压力，下层吸附腔的压缩形变能够为吸附腔与表面的贴合提供预紧力；同时，牛眼轴承与吸附表面的摩擦为滚动摩擦，故通过下层吸附腔中的牛眼轴承能够减少吸附腔与吸附表面的摩擦力，显著地降低机器人的运动阻力。
[0016]3.本专利技术下层吸附腔的内轮廓为上层吸附腔外轮廓的向外等距实体，向外等距实体部分由中间板连接，其作为受压区域，当吸附腔内部形成负压时，受压区域受到大气压的压力，使得中间板将下层吸附腔压在墙面上，且向外等距实体可保证受压的均匀和稳定性；同时进一步确定该向外距离为1cm～3cm，适宜的受压范围可便于得到合适的压力大小，从而避免压力过小产生的脱附问题，以及压力过大影响爬壁过程流畅性的问题。
[0017]4.本专利技术中下层吸附腔优选为环形海绵罩，且该海绵罩表面为布基胶带，内部为海绵，工作时，内部海绵能够发生形变适应表面突起，同时表面的布基胶带有很好的耐磨性；此外，上下层板优选为碳板，可在保证刚度的情况下，减轻柔性吸附腔的整体重量。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔结构的整体俯视示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔结构的整体仰视示意图；
[0020]图3中(a)、(b)为本专利技术实施例双层柔性吸附腔中上下层板及吸附腔相对位置的示意图及剖视图；
[0021]图4为本专利技术实施例双层柔性吸附腔的上层板结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例双层柔性吸附腔的上层吸附腔结构示意图；
[0023]图6为本专利技术实施例双层柔性吸附腔的中间板结构示意图；
[0024]图7为本专利技术实施例双层柔性吸附腔的下层吸附腔结构示意图；
[0025]图8中(a)、(b)为本专利技术实施例双层柔性吸附腔的牛眼轴承安装高度示意图及剖视图。
[0026]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1
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上层板，2
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上层吸附腔，3
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中间板，4
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下层吸附腔，5
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风机，6
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钣金件，7
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牛眼轴承。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]本专利技术实施例提供的一种用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔，如图1和图2所示，包括依次连接的上层板1、上层吸附腔2、中间板3和下层吸附腔4，其中：
[0029]如图5所示，所述上层吸附腔2为带褶的风腔罩，其具有很好的柔韧性，机器人在变曲率表面移动时，上层板1距表面的距离会发生变化，而且上层板1和表面切向的夹角也会发生变化，而上层吸附腔2位于上层板1和表面之间，上层吸附腔凭借其柔韧性能够很好地适应这些变化。
[0030]如图7所示，所述下层吸附腔4为环形柔性罩，优选为环形海绵罩，该海绵罩表面为布基胶带，内部为海绵，能够发生形变适应表面突起，同时有很好的耐磨性。
[0031]进一步的，如图3中(a)、(b)所示，下层吸附腔4的内轮廓比所述上层吸附腔2的外轮廓大，并通过环形的中间板3连接在一起，形成阶梯型结构，上层吸附腔2与下层吸附腔4连通；即中间板3为一个环形板，内轮廓与上层吸附腔2内轮廓重合，外轮廓与下层吸附腔4外轮廓重合，如图6所示。
[0032]更进一步的，所述下层吸附腔4的内轮廓为上层吸附腔2外轮廓的向外等距实体，且距离为1cm～3cm，优选为2cm；下层吸附腔4内轮廓与上层吸附腔2外轮廓之间的区域为受压区域，当吸附腔内部形成负压时，受压区域受到大气压的压力，中间板3会将下层吸附腔压在墙面上，当吸附腔经过突起时，受压的下层吸附腔发生形变包裹住突本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔，其特征在于，包括依次连接的上层板(1)、上层吸附腔(2)、中间板(3)和下层吸附腔(4)，其中：所述上层吸附腔(2)为带褶的柔性风腔罩，所述下层吸附腔(4)为环形柔性罩，该下层吸附腔(4)的内轮廓比所述上层吸附腔(2)的外轮廓大，并通过环形的中间板(3)连接在一起，形成阶梯型结构，上层吸附腔(2)与下层吸附腔(4)连通；所述上层板(1)和中间板(3)均为刚性板，上层板(1)上安装有风机(5)，该风机(5)用于制造上层吸附腔(2)和下层吸附腔(4)内负压环境。2.如权利要求1所述的用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔，其特征在于，所述中间板(3)下端均匀安装有多个牛眼轴承(7)，且下层吸附腔(4)的下底面低于该牛眼轴承(7)的下端。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶波，刘晓顺，龚泽宇，黄俊辉，丁文政，谷乐，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：