【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构。
技术介绍
1、在爬壁机器人得到广泛应用之前，建筑外墙的墙面检测一直是相关工程领域的技术难题，特别是较高建筑外墙面的检测难于进行并且存在安全隐患。爬壁机器人作为能在外墙壁面行走且具有停留能力的机器人，可以代替人类在陡峭壁面上开展作业，有效提高作业效率，保障作业安全。传统爬壁机器人利用电磁吸附、气压吸附等方法为机器人提供壁面吸附能力，已广泛应用于高层建筑外墙清洁、罐体外壁检测、船体焊接等领域。但传统爬壁机器人对于不同粗糙度的壁面适应能力是较弱的，对于某些同时具有光滑处与粗糙处的壁面无法保证爬壁性能的实现。
技术实现思路
1、本专利技术解决上述技术问题，为此提出一种适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，能够适应不同粗糙度的壁面攀爬。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其结构特点是：
4、包括壳体以及壳体上的一对钩爪和吸盘，还包括壳体上用于为一对钩爪的爬壁提供驱动力的驱动机构；一对钩爪作为粗糙壁面的攀爬机构以及光滑壁面的辅助攀爬机构，吸盘作为光滑壁面的主攀爬机构；
5、壳体以带有吸盘的一面作为底面、与壁面接触，吸盘由真空泵提供吸附力，吸附面正对壁面；一对钩爪左右对称分设、悬伸在壳体两侧并朝着行进方向伸出至壳体前方，所述驱动机构通过舵机驱动，经齿轮机构传动后通过一对四连杆机构分别带动一对钩爪沿着壁面、顺着行进方向或同步伸出或同
6、本专利技术的结构特点也在于：
7、所述钩爪包括一对夹板以及多片刺片，多片刺片沿着左右向并排设置、通过三根定位轴穿设并装夹在一对夹板之间，相邻两片刺片之间相接触，多片刺片整体与一对夹板之间留有间隙；
8、所述刺片包括作为固定结构的刺片后部、作为可活动结构的刺片前部，还包括连接在刺片后部与刺片前部之间的弹性连接部，所述刺片前部的前端底部带有所述刺针，相邻两片刺片的刺针之间留有间隙，刺片前部通过刺针与壁面接触时能够整体通过弹性连接部相对刺片后部产生垂直于壁面方向的位移，或脱离壁面，或依靠弹性连接部的弹力抵紧于壁面，并通过刺针钩挂在壁面上；
9、所述刺片后部通过三根定位轴中的后部定位轴与中部定位轴固定穿设在一对夹板之间，所述刺片前部带有槽长方向顺着刺片前部位移方向设置的导向槽，通过穿设在导向槽中的前部定位轴可活动地穿设在一对夹板之间，通过导向槽与前部定位轴之间在槽内区域范围内的相对位移，形成对刺片前部位移的导向。
10、所述钩爪上的刺针呈弧形弯钩状，弧形内凹面向后，朝向壳体，自由端与壁面相接触。
11、作为固定结构的刺片后部与作为活动结构的刺片前部均为硬质材料制成，材料类型为abs或pla塑料；所述刺针为硬质材料制成，材料类型为高碳钢；所述弹性连接部为弹性材料制成，材料类型为铂金硅胶。
12、所述驱动机构中：
13、舵机设置在壳体上，电机输出轴与齿轮机构中的主动齿轮同轴联接；
14、齿轮机构，包括主动齿轮、中转从动齿轮与一左一右对称分布且结构形式相同的两输出从动齿轮，位于左侧的输出从动齿轮与主动齿轮直接啮合，位于右侧的输出从动齿轮与主动齿轮通过中转从动齿轮啮合传动，所述主动齿轮由舵机驱动回转，通过中转从动齿轮传动，带动两输出从动齿轮按照相同的回转速度、相反的回转方向同步回转；
15、四连杆机构，设有一对，左右对称分布，分别由两输出从动齿轮带动运行，且运行轨迹左右对称；任一侧四连杆机构均是，由钩爪杆、前短杆、后长杆铰接而成，后长杆一端偏心地铰接在所在侧输出从动齿轮轮盘上，形成第一铰接点，另一端与钩爪杆的后侧末端铰接，形成第二铰接点，所述前短杆一端铰接在壳体上，形成第三铰接点，另一端与钩爪杆的后端部铰接，形成第四铰接点，所述钩爪杆顺着行进方向设置，前侧末端与钩爪的后端相连，四处铰接轴均与输出从动齿轮轮轴平行，通过所在侧输出从动齿轮的回转，经四连杆机构的传动，带动钩爪顺着行进方向伸出或缩回。
16、所述吸盘居中设置在壳体底面。
17、与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：
18、一、兼具在粗糙壁面与光滑壁面的攀爬功能；
19、本专利技术的爬壁爪同时设有吸盘与一对钩爪，吸盘由真空泵提供吸附力，实现在光滑壁面上的吸附攀爬，一对钩爪则通过舵机驱动，经齿轮机构传动，带动四连杆机构运动，通过四连杆机构的钩爪杆牵动，实现顺着行进方向的向前伸出或向后缩回，在缩回时能够通过刺针钩挂在壁面上，从而，使本专利技术爬壁爪能够遇粗糙壁面时依靠一对钩爪实现爬壁，遇光滑壁面时能够依靠吸盘实现主要爬壁功能，同时借助一对钩爪辅助攀爬，提高爬壁能力的同时，拓宽了适用范围；
20、二、更好地适应不同粗糙度的壁面攀爬；
21、钩爪的多片刺片所带刺针彼此之间留有间隙，又由于各刺针随钩爪的回缩与壁面接触时，能够分别通过相应刺片所有的弹性连接部的弹力作用实现在所接触壁面上可靠的钩挂，因此，尽管各片刺片所带刺针与所接触壁面之间由于壁面粗糙度不同，作用力不会完全一致，但通过弹性连接部的设置，使得多片刺片形成的钩爪能够很好地适应不同粗糙度的壁面攀爬，进一步提高了本专利技术爬壁爪的攀爬能力与适应能力。
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1.一种适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其特征是：
2.根据权利要求1所述的适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其特征是：所述钩爪包括一对夹板以及多片刺片，多片刺片沿着左右向并排设置、通过三根定位轴穿设并装夹在一对夹板之间，相邻两片刺片之间相接触，多片刺片整体与一对夹板之间留有间隙；
3.根据权利要求1或2所述的适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其特征是：所述钩爪上的刺针呈弧形弯钩状，弧形内凹面向后，朝向壳体，自由端与壁面相接触。
4.根据权利要求2所述的适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其特征是：作为固定结构的刺片后部与作为活动结构的刺片前部均为硬质材料制成，材料类型为ABS或PLA塑料；所述刺针为硬质材料制成，材料类型为高碳钢；所述弹性连接部为弹性材料制成，材料类型为铂金硅胶。
5.根据权利要求1所述的适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其特征是，所述驱动机构中：
6.根据权利要求1所述的适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其特征是：所述吸盘居中设置在壳体底面。
【技术特征摘要】
1.一种适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其特征是：
2.根据权利要求1所述的适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其特征是：所述钩爪包括一对夹板以及多片刺片，多片刺片沿着左右向并排设置、通过三根定位轴穿设并装夹在一对夹板之间，相邻两片刺片之间相接触，多片刺片整体与一对夹板之间留有间隙；
3.根据权利要求1或2所述的适用于爬壁机器人的钩爪吸盘爬壁爪结构，其特征是：所述钩爪上的刺针呈弧形弯钩状，弧形内凹面向后，朝向壳体，自由端与壁面相接触。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：周爽，李露，王美玲，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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