本发明专利技术提供一种可转向的四足爬壁机器人装置及使用方法，包括转向机构和设置于转向机构侧部的多个爬行支腿；多个爬行支腿均包括腿部机架，腿部机架上端靠近转向机构的一端设置有第一电机，底部水平设置有导向杆；第一电机输出端连接有曲柄行进机构，曲柄行进机构包括依次铰接的曲柄、连杆和滑动杆，滑动杆一侧设置有与导向杆滑动连接的连接卡板，另一侧设置有软管，底部设置有吸盘，顶部铰接连杆，且滑动杆与连接卡板竖直滑动连接；腿部机架均相互平行设置，转向机构和爬行支腿均连接有中央处理器；本申请爬行支腿结构简单，稳定性强，能够满足爬壁行进的需求，生产和维护成本低。生产和维护成本低。生产和维护成本低。
【技术实现步骤摘要】
一种可转向的四足爬壁机器人装置及使用方法
[0001]本专利技术涉及爬壁机器人
，具体为一种可转向的四足爬壁机器人装置及使用方法。
技术介绍
[0002]爬壁机器人是一种极限作业机器人，在高空环境和极限环境中，爬壁机器人代替人工工作能够有效地降低高危作业的存在的风险、提高工作效率、降低成本花费，在船舶业、核工业以及消防和清洗除锈等领域都有着广阔的应用前景。
[0003]爬壁机器人的工作场所主要集中于垂直或倾斜墙面。为了能在倾斜的壁面上工作，爬壁机器人均具有墙壁吸附和方向移动两个基本功能。爬壁机器人的吸附方式有多种，具体可以分为负压吸附、磁力吸附、推力吸附和仿生吸附。吸附方式不同，其应用场合和特点也存在着明显的差别，负压吸附方式中又可以分为单吸盘方式和多吸盘方式，单吸盘负压吸附结构简单，但其整体机构的越障能力较差；多吸盘负压吸附移动能力上有所加强，但机械结构却比较复杂，因为结构的增加导致其重量也较大；磁吸附式爬壁机器人的工作场所是磁性壁面，应用环境有很大的限制；推力式爬壁机器人应用范围较广，但其本身自带的螺旋桨或风扇在使用过程中噪声较大；仿生爬壁机器人其特点是在工作时模仿壁虎的吸附机理，虽然在使用过程中能耗较小但对整体结构的要求较高。爬壁机器人移动方式主要有履带式、轮式、框架式、足式。履带式爬壁机器人工作中移动行进稳定，但其控制方式较难；轮式爬壁机器人通过轮足进行移动行进，具有灵活迅速的特点，但越障性能不理想；框架式爬壁机器人控制简单，但运动时有间断不能连续。
[0004]现有的爬壁机器人步行机构结构复杂，需要多组机构协同作业才能完成一组运动，其结构复杂导致维修成本和生产成本较高，且结构的稳定性较差。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种可转向的四足爬壁机器人装置及使用方法，结构简单，成本较低。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种可转向的四足爬壁机器人装置，包括转向机构和设置于转向机构侧部的多个爬行支腿；
[0008]所述多个爬行支腿均包括腿部机架，所述腿部机架上端靠近转向机构的一端设置有第一电机，底部水平设置有导向杆；所述第一电机输出端连接有曲柄行进机构，所述曲柄行进机构包括依次铰接的曲柄、连杆和滑动杆，所述滑动杆一侧设置有与导向杆滑动连接的连接卡板，另一侧设置有软管，底部设置有吸盘，顶部铰接连杆，且滑动杆与连接卡板竖直滑动连接；
[0009]所述腿部机架均相互平行设置，所述转向机构和爬行支腿均连接有中央处理器。
[0010]进一步的，所述软管靠近转向机构的区域为螺旋结构。
[0011]进一步的，所述转向机构包括上盖和下盖，所述上盖和下盖之间同轴设置有第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构和第二驱动机构最少连接有呈对角设置的两个爬行支腿，且所述第一驱动机构和第二驱动机构之间设置有离合器结构。
[0012]进一步的，所述第一驱动机构包括相互啮合的第一行星轮、第一太阳轮和第二行星轮，还包括与第一行星轮或第二行星轮传动连接的第二电机，以及与上盖和第一太阳轮固定连接的第一转动臂，所述第一转动臂上可旋连接有第一行星轮；
[0013]所述第二驱动机构包括相互啮合的第三行星轮、第二太阳轮和第四行星轮，还包括与第三行星轮或第四行星轮传动连接的第三电机，以及与下盖和第二太阳轮固定连接的第二转动臂，所述第二转动臂上可旋连接有第三行星轮和第四行星轮；
[0014]所述第一太阳轮和第二太阳轮之间设置有离合器结构。
[0015]进一步的，所述上盖、第一太阳轮、第二太阳轮和下盖轴心依次贯穿有同一中央支柱；中央支柱外壁套设有中央支撑套筒，所述中央支撑套筒上下两端分别贯穿第一太阳轮和第二太阳轮且分别固接于上盖和下盖上。
[0016]进一步的，所述第一转动臂和第二转动臂自由端均固定连接有爬行支腿；所述上盖和下盖分别设置有负压气泵，所述负压气泵分别接入对应第一转动臂或第二转动臂自由端的爬行支腿上，并接通吸盘。
[0017]进一步的，所述第一转动臂和第二转动臂均包括支撑环和一体式设置于支撑环两侧的支撑臂；
[0018]所述第一转动臂和第二转动臂的支撑环分别卡接于中央支撑套筒上下两端，支撑臂分别通过紧固螺钉依次固定连接上盖和第一太阳轮或下盖和第二太阳轮。
[0019]进一步的，所述述中央支撑套筒为两个一侧壁相接设置，且另一侧壁相间设置的空心半圆体结构，相间设置的区域设置有离合器结构。
[0020]进一步的，所述中央支撑套筒侧壁固接有离合器结构；
[0021]所述离合器结构包括沿竖直高度间隔设置的两个离合支撑，两个离合支撑之间固定连接有第四电机，第四电机输出端固定设置有凸轮，两个离合支撑靠近凸轮的一端均分别竖直滑动设置有相互远离的推杆摩擦盘，所述推杆摩擦盘的竖直滑动最大距离等于大于其与相邻上盖或下盖的距离。
[0022]一种可转向的四足爬壁机器人装置的使用方法，包括以下步骤：
[0023]在前进或后退时：第一电机启动并带动曲柄旋转，连杆在腿部机架的滑槽内水平滑动，同时连杆带动滑动杆在连接卡板的作用下沿导向杆的方向滑动，此时滑动杆做水平向的前后运动，并由于曲柄的转动和铰接的连杆的作用，同时做上下运动，完成单个爬行支腿的抬起和前进或后退；
[0024]在转向时，抬起互成对角设置的两个爬行支腿，启动转向机构使得抬起的两个爬行支腿完成半程转向；抬起另一对互成对角设置的两个爬行支腿，启动转向机构使得另一对抬起的两个爬行支腿完成剩余半程转向，完成一次转向。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0026]本专利技术提供一种可转向的四足爬壁机器人装置及使用方法，包括转向机构和设置于转向机构侧部的多个爬行支腿；多个爬行支腿均包括腿部机架，腿部机架上端靠近转向机构的一端设置有第一电机，底部水平设置有导向杆；第一电机输出端连接有曲柄行进机
构，曲柄行进机构包括依次铰接的曲柄、连杆和滑动杆，滑动杆一侧设置有与导向杆滑动连接的连接卡板，另一侧设置有软管，底部设置有吸盘，顶部铰接连杆，且滑动杆与连接卡板竖直滑动连接；腿部机架均相互平行设置，转向机构和爬行支腿均连接有中央处理器；本申请爬行支腿结构简单，稳定性强，能够满足爬壁行进的需求，生产和维护成本低。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一种可转向的四足爬壁机器人装置结构示意图；
[0028]图2为本专利技术离合器结构局部放大图；
[0029]图3为本专利技术离合器结构示意图；
[0030]图4为本专利技术转向机构结构示意图；
[0031]图5为本专利技术爬行支腿结构示意图；
[0032]图6为本专利技术爬行支腿结构侧视图；
[0033]图7为本专利技术爬行支腿吸盘和软管连接结构示意图。
[0034]图中：1、第二转动臂；2、第二电机；3、上盖；5、负压气泵；7、第一转动臂；8、连杆；9、滑动杆；13、下盖；14、第一行星轮；15本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可转向的四足爬壁机器人装置，其特征在于，包括转向机构和设置于转向机构侧部的多个爬行支腿；所述多个爬行支腿均包括腿部机架(45)，所述腿部机架(45)上端靠近转向机构的一端设置有第一电机(28)，底部水平设置有导向杆(39)；所述第一电机(28)输出端连接有曲柄行进机构，所述曲柄行进机构包括依次铰接的曲柄(26)、连杆(8)和滑动杆(9)，所述滑动杆(9)一侧设置有与导向杆(39)滑动连接的连接卡板(44)，另一侧设置有软管(24)，底部设置有吸盘(21)，顶部铰接连杆(8)，且滑动杆(9)与连接卡板(44)竖直滑动连接；所述腿部机架(45)均相互平行设置，所述转向机构和爬行支腿均连接有中央处理器。2.根据权利要求1所述一种可转向的四足爬壁机器人装置，其特征在于，所述软管(24)靠近转向机构的区域为螺旋结构。3.根据权利要求1所述一种可转向的四足爬壁机器人装置，其特征在于，所述转向机构包括上盖(3)和下盖(13)，所述上盖(3)和下盖(13)之间同轴设置有第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构和第二驱动机构最少连接有呈对角设置的两个爬行支腿，且所述第一驱动机构和第二驱动机构之间设置有离合器结构。4.根据权利要求3所述一种可转向的四足爬壁机器人装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括相互啮合的第一行星轮(14)、第一太阳轮(15)和第二行星轮(16)，还包括与第一行星轮(14)或第二行星轮(16)传动连接的第二电机(2)，以及与上盖(3)和第一太阳轮(15)固定连接的第一转动臂(7)，所述第一转动臂(7)上可旋连接有第一行星轮(14)；所述第二驱动机构包括相互啮合的第三行星轮(140)、第二太阳轮(150)和第四行星轮(160)，还包括与第三行星轮(140)或第四行星轮(160)传动连接的第三电机(200)，以及与下盖(13)和第二太阳轮(150)固定连接的第二转动臂(1)，所述第二转动臂(1)上可旋连接有第三行星轮(140)和第四行星轮(160)；所述第一太阳轮(15)和第二太阳轮(150)之间设置有离合器结构。5.根据权利要求4所述一种可转向的四足爬壁机器人装置，其特征在于，所述上盖(3)、第一太阳轮(15)、第二太阳轮(150)和下盖(13)轴心依次贯穿有同一中央支柱(33)；中央支柱(33)外壁套设有中央支撑套筒(32)，所述中央支撑套筒(32)上下两端分别贯穿第一太阳轮(15)和第二太阳轮(150)且...
【专利技术属性】
技术研发人员：惠烨，赖飞林，陈昊，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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