專利名稱:一種基于六足爬壁機(jī)器人的末端吸附系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于六足爬壁機(jī)器人的末端吸附系統(tǒng)，包括鋼板彈簧、螺栓、吸盤、球鉸、真空泵、氣閥及通氣孔，所述螺栓一端固定在鋼板彈簧頂端的中間，螺栓另一端固定在機(jī)器人末端，鋼板彈簧的底端與球鉸一端連接，所述球鉸另一端與吸盤連接，所述真空泵通過氣管與氣閥連接，氣閥通過氣管與通氣孔連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形變適應(yīng)性強(qiáng)，在機(jī)器人行走過程中可以補(bǔ)償受力不均衡問題，提高機(jī)器人步態(tài)適應(yīng)性，完成不同的步態(tài)行走。
【專利說明】一種基于六足爬壁機(jī)器人的末端吸附系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種基于六足爬壁機(jī)器人的末端吸附系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]爬墻機(jī)器人之所以能夠側(cè)立于垂直的墻面或倒立懸掛于天花板上，其腿末端的吸附機(jī)構(gòu)功不可沒。目前爬墻機(jī)器人的主要吸附方式有:采用負(fù)壓式吸盤吸附、針對(duì)導(dǎo)磁金屬壁面的磁吸附機(jī)構(gòu)吸附以及仿生吸附機(jī)構(gòu)吸附等。
[0003]目前負(fù)壓吸附技術(shù)相對(duì)比較成熟，考慮機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)的安全性，須采用相對(duì)成熟且能提供較大吸力的吸附技術(shù)，因此本機(jī)器人采用負(fù)壓式吸盤吸附的形式。負(fù)壓式吸附機(jī)構(gòu)主要有真空泵、氣閥和氣管等組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且安全穩(wěn)定。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型提供一種基于六足爬壁機(jī)器人的末端吸附系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0006]一種基于六足爬壁機(jī)器人的末端吸附系統(tǒng)，包括鋼板彈簧、螺栓、吸盤、球鉸、真空泵、氣閥及通氣孔，所述螺栓一端固定在鋼板彈簧頂端的中間，螺栓另一端固定在機(jī)器人末端，所述鋼板彈簧的底端與球鉸一端連接，所述球鉸另一端與吸盤連接，所述真空泵通過氣管與所述氣閥連接，所述氣閥通過氣管與通氣孔連接。
[0007]所述通氣孔位于吸盤的底部，所述氣閥與通氣孔連接。
[0008]所述鋼板彈簧由兩組彈簧垂直交叉連接固定，所述每組彈簧由兩個(gè)弧形彈簧構(gòu)成，兩個(gè)弧形彈簧固定構(gòu)成橢圓形。
[0009]還包括負(fù)壓傳感器。
[0010]還包括密封樹脂膠，所述密封樹脂膠粘帖在吸盤的底部。
[0011]還包括遮擋鐵皮。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:
[0013]機(jī)器人在爬壁行走時(shí)，如果突然發(fā)生斷電情況，通過本實(shí)用新型的吸附工作，即使在此種情況下，吸附系統(tǒng)依舊具有很好地密封性能，能夠長(zhǎng)時(shí)間緩慢降壓，避免了突然斷電后吸盤漏氣嚴(yán)重過快的降壓造成機(jī)器人掉落地面造成損害，提高了機(jī)器人的工作安全性會(huì)K ;
[0014]由于機(jī)器人在墻面?zhèn)攘⑿凶呋虻沽⑿凶邥r(shí)，由于機(jī)器人重力的作用，機(jī)器人結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定的形變量，所述鋼板彈簧與球鉸系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)末端受力情況，改善末端受力不均衡問題，在這個(gè)過程中可以緩解電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出功率過載，使電機(jī)都能工作在額定功率內(nèi)，極具有簡(jiǎn)便性，并且有很強(qiáng)的適用性。

【附圖說明】

[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中示出:
[0017]1-螺栓，2-鋼板彈簧，3-遮擋鐵皮，4-密封樹脂膠，5-真空泵，6-氣閥，7-通氣孔，8-球鉸，9-負(fù)壓傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0019]實(shí)施例
[0020]如圖1所示，一種基于六足爬壁機(jī)器人的末端吸附系統(tǒng)，為末端著力點(diǎn)，包括螺栓1、鋼板彈簧2、球鉸8、遮擋鐵皮3、密封樹脂膠4、吸盤、真空泵5、氣閥6、負(fù)壓傳感器9和通氣孔7，所述螺栓I將吸附系統(tǒng)固定在機(jī)器人腿部末端，一端固定在鋼板彈簧2頂端的中間，鋼板彈簧2的底端與球鉸8的一端連接，球鉸8的另一端與吸盤連接，所述真空泵5通過氣管與所述氣閥6連接，所述氣閥6通過氣管與通氣孔7連接。
[0021]所述鋼板彈簧2由兩組彈簧垂直交叉連接固定，每組彈簧由兩個(gè)弧形彈簧構(gòu)成，兩個(gè)弧形彈簧固定構(gòu)成橢圓形，在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，鋼板彈簧提供形變，改善末端受力不均衡問題，弧形彈簧可以選用除鋼板以外的其他材料，球鉸擺動(dòng)，產(chǎn)生位置形變，靈活適用不水平的底面。
[0022]所述通氣孔7位于吸盤的底部，所述通氣孔7通過氣管與氣閥連接，所述真空泵5產(chǎn)生吸附氣壓，通過氣閥6進(jìn)行控制，當(dāng)末端與墻壁接觸時(shí)，抽取吸盤墻壁空腔內(nèi)的氣體，產(chǎn)生負(fù)壓，最后穩(wěn)定在一個(gè)負(fù)壓值，進(jìn)而保證整個(gè)吸附系統(tǒng)工作的穩(wěn)定，負(fù)壓傳感器9為測(cè)量吸盤與墻壁之間的負(fù)壓值，負(fù)壓傳感器的檢測(cè)端口在吸盤底部?jī)?nèi)腔表面，負(fù)壓傳感器的顯示界面在吸盤上表面，傳感器的顯示端可以直接顯示內(nèi)部負(fù)壓值。
[0023]當(dāng)末端要離開墻壁時(shí)，先關(guān)閉真空泵，然后打開氣閥使吸盤底面與墻壁間的空腔與大氣接觸，此時(shí)不在由負(fù)壓產(chǎn)生，可以順利離開墻壁。
[0024]在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過，由于墻面大部分時(shí)候不是光滑的，會(huì)有凸凹的平面，此時(shí)每條腿末端會(huì)受到不同的力的作用，同時(shí)加上機(jī)器人重力的影響，機(jī)器人末端會(huì)產(chǎn)生很不均衡的力，此時(shí)由于鋼板彈簧和球鉸的作用，鋼板彈簧2會(huì)產(chǎn)生一定的壓縮或拉伸形變，同時(shí)球鉸會(huì)自動(dòng)偏轉(zhuǎn)適應(yīng)力的變化，自動(dòng)均衡調(diào)節(jié)末端受力情況，避免某條腿末端受力過大，致使某些關(guān)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器超出額定功率工作，很具有適用性，能夠在不同的平面行走。
[0025]所述密封樹脂膠4粘貼在吸盤的底部，與墻壁接觸，柔韌性保證在一定凹凸的墻面上依舊能密封接觸，在氣泵工作時(shí)候密封不透氣。
[0026]所述遮擋鐵皮3為真空泵及氣閥6提供保護(hù)罩，安裝在密封樹脂膠4上面，包圍著吸盤中的球鉸8、真空泵5、氣閥6。所述遮擋鐵皮3不是密閉的，有一個(gè)圓盤的空余處，這個(gè)空間為球鉸連桿的運(yùn)動(dòng)空間。
[0027]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于六足爬壁機(jī)器人的末端吸附系統(tǒng)，其特征在于，包括鋼板彈簧、螺栓、吸盤、球鉸、真空泵、氣閥及通氣孔，所述螺栓一端固定在鋼板彈簧頂端的中間，螺栓另一端固定在機(jī)器人末端，所述鋼板彈簧的底端與球鉸一端連接，所述球鉸另一端與吸盤連接，所述真空泵通過氣管與所述氣閥連接，所述氣閥通過氣管與通氣孔連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，所述通氣孔位于吸盤的底部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼板彈簧由兩組彈簧垂直交叉連接固定，所述每組彈簧由兩個(gè)弧形彈簧構(gòu)成，兩個(gè)弧形彈簧固定構(gòu)成橢圓形。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，還包括負(fù)壓傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，還包括密封樹脂膠，所述密封樹脂膠粘帖在吸盤的底部。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的吸附系統(tǒng)，其特征在于，還包括遮擋鐵皮。
【文檔編號(hào)】B62D57-02GK204279689SQ201420784413
【發(fā)明者】魏武, 袁銀龍, 葉春臺(tái), 余俊俠 [申請(qǐng)人]華南理工大學(xué)