本發(fā)明涉及外墻爬樓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種外墻爬樓智能蜘蛛人。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)高層建筑外墻施工或救援作業(yè)，大多使用搭建腳手架或吊繩、吊籃等形式，這種工作模式不僅費時、費工、成本高、效率低，傳遞和運送物料十分不方便，而且作業(yè)危險，還得隨時擔心操作人員的安全。此外，由于受地域、環(huán)境、氣候及高溫或嚴寒自然條件因素的影響，施工或救援也與工作人員的熟練程度、身體狀況、精神狀況等多種因素相關(guān)。

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，高層或超高層建筑越來越多，用戶對外墻施工或救援也有了更高層次的要求。

因此，在國家大力提倡創(chuàng)新型驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略指引下，解決如何代替人工及時將物料運達現(xiàn)場的目的，是現(xiàn)有技術(shù)問題的當務(wù)之急。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種外墻爬樓智能蜘蛛人，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的外墻爬樓智能蜘蛛人，包括主體、多個腿部機構(gòu)、多個手臂機構(gòu)、多個吸附裝置、多個機械手和驅(qū)動系統(tǒng)；

多個所述腿部機構(gòu)設(shè)置在所述主體的一側(cè)，多個所述手臂機構(gòu)設(shè)置在所述主體的另一側(cè)；

所述吸附裝置設(shè)置在所述腿部機構(gòu)遠離所述主體的一端，所述機械手設(shè)置在所述手臂機構(gòu)遠離所述主體的一端；

所述驅(qū)動系統(tǒng)分別與所述腿部機構(gòu)、所述手臂機構(gòu)和所述機械手連接。

進一步的，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括腿部驅(qū)動電機、肩部驅(qū)動電機、手腕驅(qū)動電機和方向驅(qū)動電機；

所述腿部驅(qū)動電機與所述腿部機構(gòu)連接，用于驅(qū)動腿部邁步移動；

所述肩部驅(qū)動電機與所述手臂機構(gòu)連接，用于驅(qū)動所述手臂揮動；

所述手腕驅(qū)動電機與所述機械手連接，用于驅(qū)動所述機械手擺動夾持物體；

所述方向驅(qū)動電機與所述腿部機構(gòu)連接，用于控制所述腿部機構(gòu)的邁進方向。

進一步的，所述吸附裝置為抽風(fēng)吸附盤。

進一步的，所述吸附盤為中空設(shè)置的柱體；

所述抽風(fēng)吸附盤內(nèi)設(shè)置有葉輪螺旋飛行系統(tǒng)；

所述柱體的相對兩端均設(shè)置有開口，分別為吸附口和排氣口；

所述螺旋飛行系統(tǒng)能夠通過所述吸附口進行吸氣，再通過所述排氣口將所述吸附盤內(nèi)的氣體排出，以實現(xiàn)所述吸附口貼在外墻上時進行真空吸附，未貼在外墻上時進行噴氣飛行。

進一步的，所述葉輪螺旋飛行系統(tǒng)包括飛行電機、轉(zhuǎn)軸和多個葉輪；

所述飛行電機固定設(shè)置在所述吸附盤內(nèi)，且與所述轉(zhuǎn)軸連接，能夠帶動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；

所述葉輪以所述轉(zhuǎn)軸為中心均勻設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上，能夠通過所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動帶動空氣從所述葉輪的一側(cè)到另一側(cè)。

進一步的，所述吸附盤上設(shè)置有接觸式傳感器，用于測試所述吸附盤的吸附強度。

進一步的，所述主體內(nèi)設(shè)置有控制器；

所述控制器與所述驅(qū)動系統(tǒng)連接，用于對不同部位進行驅(qū)動協(xié)調(diào)。

進一步的，外墻爬樓智能蜘蛛人還包括遙控器；

所述遙控器與所述控制器連接，用于實現(xiàn)對驅(qū)動系統(tǒng)的遙控指揮。

進一步的，所述主體上設(shè)置有電源模塊，用于給所述控制器和所述驅(qū)動系統(tǒng)提供電力。

進一步的，所述主體上設(shè)置有可拆卸的裝飾罩，用于對所述控制器和所述驅(qū)動系統(tǒng)的維護和保護。

本發(fā)明提供的外墻爬樓智能蜘蛛人，通過腿部機構(gòu)和吸附裝置實現(xiàn)在外墻上的吸附和攀爬，通過手臂機構(gòu)和機械手實現(xiàn)對貨物的夾持功能，再通過驅(qū)動系統(tǒng)對腿部機構(gòu)、吸附裝置、手臂機構(gòu)和機械手進行驅(qū)動，實現(xiàn)通過機器人即可將貨物運輸至樓上，避免了人工爬高，減少了人力作業(yè)強度，保證了作業(yè)人員的安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的外墻爬樓智能蜘蛛人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的外墻爬樓智能蜘蛛人的另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的外墻爬樓智能蜘蛛人的另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的外墻爬樓智能蜘蛛人控制器的控制結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：

1：機械手；2：手腕驅(qū)動電機；3：手臂機構(gòu)；4：肩部驅(qū)動電機；5：腿部驅(qū)動電機；6：腿部機構(gòu)；7：吸附盤；8：方向驅(qū)動電機；9：控制器；10：飛行電機；11：葉輪；12：轉(zhuǎn)軸；13：裝飾罩。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

如附圖1-4所示，本發(fā)明提供了一種外墻爬樓智能蜘蛛人，包括主體、多個腿部機構(gòu)6、多個手臂機構(gòu)3、多個吸附裝置、多個機械手1和驅(qū)動系統(tǒng)；多個腿部機構(gòu)6設(shè)置在主體的一側(cè)，多個手臂機構(gòu)3設(shè)置在主體的另一側(cè)；吸附裝置設(shè)置在腿部機構(gòu)6遠離主體的一端，機械手1設(shè)置在手臂機構(gòu)3遠離主體的一端；驅(qū)動系統(tǒng)分別與腿部機構(gòu)6、手臂機構(gòu)3和機械手1連接。

在使用時，通過吸附裝置，實現(xiàn)將整個蜘蛛人吸附在外墻的墻面上，通過驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動腿部機構(gòu)6實現(xiàn)蜘蛛人在外墻上邁步，通過驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動手臂機構(gòu)3和機械手1實現(xiàn)對貨物的夾持，進而實現(xiàn)將貨物通過樓體的外墻送上樓。使用方便快捷高效，且不需要人力，保證了貨物運輸?shù)陌踩浴?/p>

在本實施例中，腿部機構(gòu)6和吸附裝置的數(shù)量相同，手臂機構(gòu)3和機械手1的數(shù)量相同。

在本實施例中，腿部機構(gòu)6、吸附裝置、手臂機構(gòu)3和機械手1均設(shè)置為四個。需要指出的是，其不僅僅局限于四個，其也可以是更少的如三個、兩個，也可以是更多的，如六個、八個等，也就是說，其只要不是一個，能夠通過腿部機構(gòu)6的交換支撐實現(xiàn)在外墻面上的邁進即可。

優(yōu)選的實施方式為，驅(qū)動系統(tǒng)包括腿部驅(qū)動電機5、肩部驅(qū)動電機4、手腕驅(qū)動電機2和方向驅(qū)動電機8；腿部驅(qū)動電機5與腿部機構(gòu)6連接，用于驅(qū)動腿部邁步移動；肩部驅(qū)動電機4與手臂機構(gòu)3連接，用于驅(qū)動手臂揮動；手腕驅(qū)動電機2與機械手1連接，用于驅(qū)動機械手1擺動夾持物體；方向驅(qū)動電機8與腿部機構(gòu)6連接，用于控制腿部機構(gòu)6的邁進方向。

在本實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)由多個電機組成，其分別設(shè)置在腿部機構(gòu)6、手臂機構(gòu)3和主體上。腿部驅(qū)動電機5設(shè)置在腿部機構(gòu)6上，能夠控制腿部機構(gòu)6的擺動幅度和頻率，方向驅(qū)動電機8設(shè)置在主體上，能夠控制腿部機構(gòu)6的擺動方向，肩部驅(qū)動電機4設(shè)置在手臂機構(gòu)3和主體之間，能夠控制手臂的揮動幅度，手腕驅(qū)動電機2設(shè)置在手臂機構(gòu)3和機械手1之間，能夠控制機械手1的擺動幅度。

在使用時，蜘蛛人通過吸附裝置吸附在墻體的外墻面上，通過腿部驅(qū)動電機5分別帶動多個腿部機構(gòu)6做邁步動作。在本實施例中，腿部機構(gòu)6設(shè)置為四個，在進行邁步時，其先進行左前和右后的腿部機構(gòu)6，之后再邁進右前和左后的腿部機構(gòu)6，這樣的邁進方式，能夠充分保證了蜘蛛人在行進過程中的平穩(wěn)性，以及其對墻面的吸附強度。同理，當其腿部機構(gòu)6更多時，其可以是交叉邁進，即在同一側(cè)的腿部機構(gòu)6邁進時間隔邁進，不同側(cè)的腿部機構(gòu)6，同排不同時邁進，這樣進而能夠充分保證了行進的穩(wěn)定性和行進時的吸附強度。

在本實施例中，方向驅(qū)動電機8與腿部機構(gòu)6通過傳動機構(gòu)連接，能夠通過方向驅(qū)動電機8的轉(zhuǎn)動，在傳動機構(gòu)的作用下，調(diào)整腿部機構(gòu)6的邁進方向，使得蜘蛛人的行動更加靈活。

傳動機構(gòu)的設(shè)置方式有很多中，可以是通過齒輪傳動、錐齒輪傳動以及齒輪齒條聯(lián)動、行星齒輪組等方式，也可以是其他方式，如皮帶傳動、鏈條傳動等方式，也就是說，其只要能夠通過傳動機構(gòu)將方向驅(qū)動電機8的轉(zhuǎn)動傳遞給腿部機構(gòu)6，使得腿部機構(gòu)6改變其行進方向即可。

在本實施例中，肩部驅(qū)動電機4和手腕驅(qū)動電機2分別控制手臂機構(gòu)3和機械手1，能夠使得手臂機構(gòu)3和機械手1進行揮動，通過兩個手臂機構(gòu)3和機械手1能夠?qū)崿F(xiàn)對貨物的夾持。

優(yōu)選的實施方式為，吸附裝置為抽風(fēng)吸附盤7。

抽風(fēng)吸附盤7，顧名思義是通過抽風(fēng)的方式進行吸附的，即將吸附盤7內(nèi)進行抽真空，通過真空進行吸附。

優(yōu)選的實施方式為，吸附盤7為中空設(shè)置的柱體；抽風(fēng)吸附盤7內(nèi)設(shè)置有葉輪11螺旋飛行系統(tǒng)；柱體的相對兩端均設(shè)置有開口，分別為吸附口和排氣口；螺旋飛行系統(tǒng)能夠通過吸附口進行吸氣，再通過排氣口將吸附盤7內(nèi)的氣體排出，以實現(xiàn)吸附口貼在外墻上時進行真空吸附，未貼在外墻上時進行噴氣飛行。

在本實施例中，吸附盤7為兩端開口的空心柱體，一端開口大，另一端開口小。開口大的一端為吸附口，開口小的一端為排氣口。

在吸附盤7的空腔內(nèi)設(shè)置有螺旋飛行系統(tǒng)，通過螺旋飛行系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，在吸附盤7的吸附口貼在外墻面上時，能夠?qū)⑽奖P7內(nèi)的氣體從排氣口排出，使得吸附盤7內(nèi)形成負壓，進而將吸附盤7吸附在外墻面上，實現(xiàn)將蜘蛛人吸附的功能。

需要指出的是，在本實施例中，吸附裝置為抽風(fēng)吸附盤7，其利用抽真空進行吸附，但是吸附裝置的設(shè)置方式不僅僅局限于這一種方式，還可以是其他的吸附方式，如擠壓真空吸附等，也就是說，其只要能夠通過吸附裝置將蜘蛛人吸附在外墻面上即可。

在本實施例中，葉輪11螺旋飛行系統(tǒng)包括飛行電機10、轉(zhuǎn)軸12和多個葉輪11；飛行電機10固定設(shè)置在吸附盤7內(nèi)，且與轉(zhuǎn)軸12連接，能夠帶動轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動；葉輪11以轉(zhuǎn)軸12為中心均勻設(shè)置在轉(zhuǎn)軸12上，能夠通過轉(zhuǎn)軸12的轉(zhuǎn)動帶動空氣從葉輪11的一側(cè)到另一側(cè)。

飛行電機10固定設(shè)置在吸附盤7內(nèi)，其電機軸與轉(zhuǎn)軸12固定同軸連接，能夠在電機軸轉(zhuǎn)動的情況下，帶動轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動，進一步帶動固定設(shè)置在轉(zhuǎn)軸12上的多個葉輪11轉(zhuǎn)動。

在本實施例中，葉輪11的設(shè)置方式與風(fēng)扇的扇葉相同或相似，進而能夠?qū)崿F(xiàn)對吸附盤7內(nèi)部排氣的功能。

通過葉輪11螺旋飛行系統(tǒng)，還能夠?qū)崿F(xiàn)蜘蛛人的空中飛行，即當吸附盤7沒有貼在外墻面上時，開啟飛行電機10，使得吸附盤7開口較大的一端的氣體通過吸附盤7后，在開口較小的一端排出，進而使得吸附盤7形成一個反向的噴氣式動力，當所有的吸附盤7的排氣方向一致時，其可以利用噴氣式的吸附盤7結(jié)構(gòu)實現(xiàn)蜘蛛人的飛行。

需要指出的是，在本實施例中，吸附盤7飛行的過程中，需要改變飛行方向時，通過方向驅(qū)動電機8或腿部驅(qū)動電機5來對吸附盤7的排氣口的排氣方向進行調(diào)整即可，操作簡單方便有效。

在本實施例中，吸附盤7上設(shè)置有接觸式傳感器，用于測試吸附盤7的吸附強度。

通過在吸附盤7上設(shè)置接觸式傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)控吸附盤7的吸附強度，進而通過對吸附強度的觀察，能夠準確判斷出蜘蛛人攜帶的貨物是否能夠順利送入到高處。

在本實施例中，接觸式傳感器可以是設(shè)置在吸附盤7內(nèi)部的壓力傳感器，即對吸附盤7的空腔內(nèi)的負壓的壓力進行監(jiān)測，當壓力變小時，其吸附強度降低；也可以是溫度傳感器，即對吸附盤7的空腔內(nèi)的溫度進行監(jiān)測，當溫度升高時，其吸附強度降低。

在本實施例中，在主體內(nèi)部設(shè)置有控制器9；控制器9與驅(qū)動系統(tǒng)連接，用于對不同部位進行驅(qū)動協(xié)調(diào)。

通過控制器9對驅(qū)動系統(tǒng)的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同位置的驅(qū)動電機進行協(xié)調(diào)控制，即能夠同時控制方向驅(qū)動電機8和腿部驅(qū)動電機5，實現(xiàn)在邁步的過程中進行行進方向的調(diào)整，使得整個蜘蛛人的動作更加的協(xié)調(diào)，也是的作業(yè)效率得到有效的提高。

在本實施例中，外墻爬樓智能蜘蛛人還包括遙控器；遙控器與控制器9連接，用于實現(xiàn)對驅(qū)動系統(tǒng)的遙控指揮。

也就是說，通過遙控器在樓下進行操作，能夠?qū)χ┲肴伺罉沁\輸貨物時的行進方向、行進速度等進行人為控制，進而在爬樓的過程中，出現(xiàn)意外狀況能夠及時進行調(diào)整，保證了貨物運輸?shù)陌踩浴?/p>

優(yōu)選的實施方式為，主體上設(shè)置有電源模塊，用于給控制器9和驅(qū)動系統(tǒng)提供電力。

在本實施例中，電源模塊為電池，其可以是蓄電池，也可以是鋰電池等。使用電池作為電源模塊，能夠使得蜘蛛人行進較為方便。

需要指出的是，電源模塊可以是電池，但其不僅僅局限于電池，其我也可以是利用市電作為電源模塊，其只要能夠給蜘蛛人上的控制器9以及驅(qū)動系統(tǒng)中的各個驅(qū)動電機進行供電即可。

優(yōu)選的實施方式為，主體上設(shè)置有可拆卸的裝飾罩13，用于對控制器9和驅(qū)動系統(tǒng)的維護和保護。

在本實施例中，在主體上還設(shè)置了可拆卸的裝飾罩13，通過裝飾罩13的設(shè)置，能在蜘蛛人正常工作的時候，實現(xiàn)對控制器9和方向驅(qū)動電機8的保護，提高了蜘蛛人的使用壽命。在蜘蛛人的控制器9或方向驅(qū)動電機8出現(xiàn)故障時，能夠通過拆下裝飾罩13對控制器9或方向驅(qū)動電機8進行維護和更換，以保證蜘蛛人能夠繼續(xù)作業(yè)。

本發(fā)明提供的外墻爬樓智能蜘蛛人，通過腿部機構(gòu)6和吸附裝置實現(xiàn)在外墻上的吸附和攀爬，通過手臂機構(gòu)3和機械手1實現(xiàn)對貨物的夾持功能，再通過驅(qū)動系統(tǒng)對腿部機構(gòu)6、吸附裝置、手臂機構(gòu)3和機械手1進行驅(qū)動，實現(xiàn)通過機器人即可將貨物運輸至樓上，避免了人工爬高，減少了人力作業(yè)強度，保證了作業(yè)人員的安全。本發(fā)明的整個裝置布局合理、協(xié)調(diào)連環(huán)性強、能夠有效的達到機器代替人工爬樓運送貨物的有益效果。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。