自动吸附翻转行走机构和方法技术

本发明专利技术公开了吸附翻转行走机构和方法，采用两个正三角吸附翻转行走机构对称安装在擦洗机构两侧，正三角吸附翻转行走机构包括吸盘一、吸盘二、吸盘三、行走电机和真空泵，吸盘一、吸盘二和吸盘三的背面分别垂直固定连接在连接板一、连接板二和连接板三，连接板一、连接板二和连接板三均通过一转轴连接到机架板上且三根转轴呈正三角对接布置，连接板三通过不完全齿与完全齿齿轮传动机构连接到行走电机，行走电机的电机轴安装有槽轮驱动机构带动连接板一、连接板二和连接板三翻转，真空泵均通过电动阀门和管道分别连接到吸盘一、吸盘二和吸盘三，真空泵安装在连接板三上。本发明专利技术的吸附翻转机构，行走平稳可靠，翻转行走快速，且大大提高了越障能力。提高了越障能力。提高了越障能力。

【技术实现步骤摘要】
自动吸附翻转行走机构和方法


[0001]本专利技术属于隧道反光环清洗机器人
，涉及自动吸附翻转行走机构和方法。

技术介绍

[0002]高速公路隧道反光板主要是在隧道行车过程中起警示作用的环形设备，其反光原理是因为反光涂层上有玻璃微珠，使光发生折射和衍射，继而提醒司机注意隧道壁。但在长时间使用当中，灰尘等污垢的覆盖会导致反光能力下降。传统清洗隧道反光板常采用封闭半幅车道后用重型登高车+人工进行清洗，其费时费力。已有的隧道反光板清洗设备常基本上用夹紧原理，其运行缓慢，结构笨重，且由于现有隧道反光板背部工况较为复杂，夹紧机构较难夹紧，易发生掉落，不能很好满足智能化清洗隧道反光板要求。截至2018年12月28日，中国高速公路总里程已达14万千米，位居全球第一。这带来的是隧道反光板的数量激增，清洗困难的难题，现有清洗手段无法圆满解决这一问题，市面上急需一种可靠的清洗隧道反光板的装置。采用自动清洗机器人时，现有的机器人的行走机构无法实现越障，虽然基于吸附的清洗机器人已经广泛用于清洗玻璃幕墙，其技术成熟，安全可靠。将吸附技术应用于清洗隧道反光板，避开了对隧道反光板背部复杂工况的研究，但清洗玻璃幕墙的机器人的吸附方式存在难以移动、越障能力差的难点。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：提供自动吸附翻转行走机构和方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
[0004]本专利技术采取的技术方案为：自动吸附翻转行走机构，吸附翻转行走机构采用两个正三角吸附翻转行走机构对称安装在擦洗机构两侧，正三角吸附翻转行走机构包括吸盘一、吸盘二、吸盘三、行走电机和真空泵，吸盘一、吸盘二和吸盘三的背面分别垂直固定连接在连接板一、连接板二和连接板三，连接板一、连接板二和连接板三均通过一转轴连接到机架板上且三根转轴呈正三角对接布置，连接板三通过不完全齿与完全齿齿轮传动机构连接到行走电机，行走电机的电机轴安装有槽轮驱动机构带动连接板一、连接板二和连接板三翻转，真空泵均通过电动阀门和管道分别连接到吸盘一、吸盘二和吸盘三，真空泵安装在连接板三上。
[0005]优选的，上述不完全齿与完全齿齿轮传动机构包括三根转轴伸出机架板分别连接三个从动不完全齿轮，三个从动不完全齿轮分别啮合有三个主动不完全齿轮，三个主动不完全齿轮分别旋转连接在三根齿轮轴上，三根齿轮轴固定连接在机架板上且呈三角布置，三根齿轮轴分别旋转连接到三个从动齿轮，三个从动齿轮分别与对应的三个主动不完全齿轮固定连接，三个从动齿轮均相啮合到主动齿轮，主动齿轮固定连接在行走电机的电机轴，该电机轴旋转连接在机架板上。
[0006]优选的，上述槽轮驱动机构包括行走电机的电机轴固定连接有V字形的双拨叉，双
拨叉嵌入到行走电机固定连接在两个对接的拨动槽内，两个对接的拨动槽分别设置在连接板一和连接板三与连接板二和连接板三上，电机旋转能够拨动连接板旋转，连接板一、连接板二和连接板三端口均设置有呈八字形的两个拨动槽。
[0007]优选的，上述吸盘一、吸盘二和吸盘三连接的三根转轴正对另一侧铰接到机架固定板，行走电机尾端固定连接在固定板上，固定板与擦洗机构的悬挂点连接。
[0008]优选的，上述连接板一和连接板二固定连接有电池盒和控制器。
[0009]优选的，上述吸盘一、吸盘二和吸盘三的吸盘腔内边长皆设置为长136mm和宽68mm。
[0010]自动吸附翻转行走机构的控制方法，该方法为：将自动吸附翻转行走机构置于隧道反光板底部，并使自动吸附翻转行走机构在该位置吸附于隧道反光板上、夹紧机构位于隧道反光板两端，随后启动设备，在电机作用下，带动由不完全齿轮构成的不完全齿轮机构和由拨叉和拨动槽构成的拨盘机构进行翻转，吸盘在真空泵抽气作用下达
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53KPa真空度，取动摩擦系数为f=0.1，并考虑极端情况本专利技术智能翻转清洗机器人能竖直吸附于隧道反光板上，通过计算可得两吸盘能吸附竖向力为98N，可以将5kg左右重量的本专利技术悬挂于隧道反光板上，机器人采用翻转+吸附方式前进，针对直线移动时：两侧后一工位吸盘需先稳定产生
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53KPa真空度将机器人吸附于隧道反光板上后，前一工位吸盘方由控制器控制真空泵对其进行放气处理，之后控制器控制电机进而控制两侧后一个吸盘进行旋转120度运行至待复位工位；此时，该两侧吸盘的下一工位吸盘在槽轮机构作用下旋转60度由中间工位运行至工作工位，原前一工位吸盘在槽轮机构作用下旋转60度由待复位工位运行至中间工位，按以上工步，机器人在隧道反光板上翻转前进；针对拐弯前进时：控制机器人两侧电机转速不同，使内侧电机转速小于外侧电机转速，在悬挂机构作用下即实现拐弯效果。
[0011]本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术的吸附翻转行走机构，行走平稳可靠，类行走轮一样在反光板上行走，行走快速，翻转行走，大大提高了越障能力，也避免考虑反光板后侧的复杂结构考虑，其中不完全齿和完全齿齿轮机构做主运动，槽轮机构做复位运动，该机构翻转运动进行时始终有一个槽轮的吸盘和隧道反光板贴合。翻转过程中智能机器人整体做360度公转运动，槽轮盘做120度往复摆动，后一槽轮盘贴于反光板上一段时间后，前一槽轮盘进行复位运动实现整体机构往复滚动；在翻转运动进行的同时，吸附部分也在同时工作，后一槽轮盘贴于反光板上一段时间用于吸附，待吸附完成后，前一槽轮盘停止吸附，进行复位，吸附部分，采用真空泵装置，通过气管使各槽轮盘产生负压继而使机构吸附于隧道反光板上，通过控制各槽轮盘吸附腔负压值继而控制盘的吸附能力。
附图说明
[0012]图 1为本专利技术的立体结构示意图；图2为本专利技术的侧视结构示意图；图3为图2中A
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A剖面结构示意图；图4为本专利技术的俯视结构示意图；图5为本专利技术的仰视结构示意图；图6为本专利技术的前视结构示意图；图7为擦洗机构的立体结构示意图；
图8为擦洗机构的侧视结构示意图；图9为吸附翻转行走机构的单侧立体结构示意图；图10为吸附翻转行走机构的单侧另一视角立体结构示意图；图11为吸附翻转行走机构的侧面结构示意图；图12为吸附翻转行走机构的后视结构示意图；图13为图11中A
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A剖面结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面结合具体的实施例对本专利技术进行进一步介绍。
[0014]实施例1：如图1
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13所示，自动吸附翻转行走机构，吸附翻转行走机构2采用两个正三角吸附翻转行走机构对称安装在擦洗机构1两侧，正三角吸附翻转行走机构包括吸盘一201、吸盘二202、吸盘三203、行走电机204和真空泵205，吸盘一201、吸盘二202和吸盘三203的背面分别垂直固定连接在连接板一206、连接板二207和连接板三208，连接板一206、连接板二207和连接板三208均通过一转轴210连接到机架板209上且三根转轴210呈正三角对接布置，连接板三208通过不完全齿与完全齿齿轮传动机构连接到行走电机204，行走电机204的电机轴安装有槽轮驱动机构带动连接板一206、连接板二207和连接板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自动吸附翻转行走机构，其特征在于：吸附翻转行走机构（2）采用两个正三角吸附翻转行走机构对称安装在擦洗机构（1）两侧，正三角吸附翻转行走机构包括吸盘一（201）、吸盘二（202）、吸盘三（203）、行走电机（204）和真空泵（205），吸盘一（201）、吸盘二（202）和吸盘三（203）的背面分别垂直固定连接在连接板一（206）、连接板二（207）和连接板三（208），连接板一（206）、连接板二（207）和连接板三（208）均通过一转轴（210）连接到机架板（209）上且三根转轴（210）呈正三角对接布置，连接板三（208）通过不完全齿与完全齿齿轮传动机构连接到行走电机（204），行走电机（204）的电机轴安装有槽轮驱动机构带动连接板一（206）、连接板二（207）和连接板三（208）翻转，真空泵（205）均通过电动阀门和管道分别连接到吸盘一（201）、吸盘二（202）和吸盘三（203），真空泵（205）安装在连接板三（208）上。2.根据权利要求1所述的自动吸附翻转行走机构，其特征在于：不完全齿与完全齿齿轮传动机构包括三根转轴（210）伸出机架板（209）分别连接三个从动不完全齿轮（211），三个从动不完全齿轮（211）分别啮合有三个主动不完全齿轮（212），三个主动不完全齿轮（212）分别旋转连接在三根齿轮轴（213）上，三根齿轮轴（213）固定连接在机架板（209）上且呈三角布置，三根齿轮轴（213）分别旋转连接到三个从动齿轮（214），三个从动齿轮（214）分别与对应的三个主动不完全齿轮（212）固定连接，三个从动齿轮（214）均相啮合到主动齿轮（215），主动齿轮（215）固定连接在行走电机（204）的电机轴，该电机轴旋转连接在机架板（209）上。3.根据权利要求2所述的自动吸附翻转行走机构，其特征在于：槽轮驱动机构包括行走电机（207）的电机轴固定连接有V字形的双拨叉（216），双拨叉（216）嵌入到...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨观赐，吴均浪，何玲，贾川，刘丹，章杰，陈家兑，李杨，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：