帶吸盤的分體式機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分體式機器人，特別地，涉及通過吸盤吸附在物體表面的分體式機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代城市高樓林立。這些摩天化城市建筑物的外墻的維護和清潔作業(yè)以往都是由人工完成的。這樣的人工作業(yè)過程費時費力，還存在著危險性。能夠在建筑物等的垂直壁面或頂部移動工作的機器人的出現(xiàn)在很大程度上解決了這個問題。通過在這些機器人上安裝各種不同的執(zhí)行裝置，它們可以代替人完成諸如高樓清洗、大型船殼焊接、電梯井檢查等危險作業(yè)。
[0003]這樣的機器人可以是分體式的并且依靠諸如吸盤等吸附裝置吸附在作業(yè)表面。例如，中國專利申請公布CN102167102A (下文中稱為專利文獻I)中披露了一種分體式爬墻機器人。如圖1所示，這種分體式機器人包括第一吸附體101和第二吸附體102。在第一吸附體和第二吸附體的底部均設(shè)置有多個吸盤103。第一吸附體101和第二吸附體102通過吸盤103交替吸附在作業(yè)表面上，從而實現(xiàn)機器人的諸如前進等運動。特別地，當這樣的機器人需要越過作業(yè)表面上的縫隙時，第一吸附體101先脫離作業(yè)表面并向前運動，使得設(shè)置在其上的吸盤103越過縫隙并吸附在縫隙對面的作業(yè)表面上，然后第二吸附體102再脫離作業(yè)表面并向前運動使得設(shè)置在第二吸附體102上的吸盤103越過縫隙。如圖2所示，在這種結(jié)構(gòu)中，第一吸附體101的所有吸盤103在機器人的前進方向上的邊界寬度是D1，第二吸附體102的所有吸盤103在機器人的前進方向上的邊界寬度是D2，由于設(shè)置于第一吸附體101的吸盤103和設(shè)置于第二吸附體102的吸盤103在分體式機器人的前進方向上相距有一定的距離d (這里，d彡0)，所以機器人的所有吸盤在機器人前進方向上的邊界總寬度D大于Dl、D2之和，即D=Dl+D2+d彡D1+D2 (式I)。當分體式機器人需要越過的縫隙寬度為W時，所需的行程S大于等于Dl、D2、d和W之和，即S彡Dl+D2+d+W (式2)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因而，專利文獻I中的吸盤排布結(jié)構(gòu)使得分體式機器人的機身的總長度較長，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，且越過縫隙所需的行程也較長，容易導(dǎo)致作業(yè)中的意外情況的發(fā)生。
[0005]因此，期望提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、機身較短，越過縫隙時行程也較短的分體式機器人。
[0006]本發(fā)明的實施例提供了一種分體式機器人。所述分體式機器人包括前機體和后機體，所述前機體與所述后機體相互連接并能夠相對運動。所述前機體布置有至少一個前吸盤，所述后機體布置有至少一個后吸盤。所述前機體設(shè)置有與所述后機體相面對的至少一個凹/凸部，所述后機體設(shè)置有與所述前機體相面對的至少一個凸/凹部。所述凹/凸部與對應(yīng)的所述凸/凹部的形狀相匹配，使得在所述分體式機器人的前進方向上所述前機體的后側(cè)與所述后機體的前側(cè)形成相互包絡(luò)的配合區(qū)域。所述至少一個前吸盤的至少一部分與所述至少一個后吸盤的至少一部分設(shè)置于所述配合區(qū)域，使得當所述前機體與所述后機體合攏時，所述至少一個前吸盤在所述分體式機器人的前進方向上的最后側(cè)邊緣位于所述至少一個后吸盤的最前側(cè)邊緣的后方。
[0007]優(yōu)選地，所述前吸盤與所述后吸盤的尺寸不同，當所述前機體與所述后機體合攏時，在所述配合區(qū)域內(nèi)，所述前吸盤與所述后吸盤中較小者的前后邊緣被包容在較大者的直徑范圍內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，所述前吸盤與所述后吸盤的尺寸相同，當所述前機體與所述后機體合攏時，在所述配合區(qū)域內(nèi)，所述前吸盤的中心與所述后吸盤的中心布置在垂直于所述分體式機器人的前進方向的一條直線上。
[0009]優(yōu)選地，所述至少一個前吸盤與所述至少一個后吸盤可以均設(shè)置于所述配合區(qū)域。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，能夠減小分體式機器人的機身長度，使得分體式機器人的結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且能夠縮短分體式機器人越過縫隙所需的行程。
【附圖說明】
[0011]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的分體式機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2詳細示出了現(xiàn)有技術(shù)中的分體式機器人的吸盤排布結(jié)構(gòu)；
[0013]圖3是本發(fā)明實施例的分體式機器人的機體結(jié)構(gòu)以及吸盤布局的示意圖；
[0014]圖4是本發(fā)明實施例的分體式機器人越過縫隙的示意圖；
[0015]圖5是本發(fā)明實施例的分體式機器人的優(yōu)選實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明實施例的分體式機器人設(shè)置有前機體2和后機體3?？梢圆捎帽绢I(lǐng)域中已知的方式來設(shè)置前機體2和后機體3之間的連接機構(gòu)與致動機構(gòu)，這里不再贅述。如圖3所不，前機體2設(shè)置有與后機體3相面對的至少一個凹/凸部4,后機體3設(shè)置有與前機體2相面對的至少一個凸/凹部5 (為了便于圖示，圖3中僅示出了一個凸/凹部5)，凹/凸部4與對應(yīng)的凸/凹部5的形狀相匹配，使得當前機體2與后機體3合攏時，在分體式機器人的前進方向上前機體2的后側(cè)與后機體3的前側(cè)相互包絡(luò)，形成如圖3中點劃線所示的類似于齒輪相互嚙合的配合區(qū)域6。為了便于圖示，圖3中僅示出了一個凹/凸部4和一個凸/凹部5，但應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的分體式機器人可以在垂直于前進方向的方向上設(shè)置有多個相匹配的凹/凸部4和凸/凹部5，這些凹/凸部4和凸/凹部5共同形成配合區(qū)域6。
[0017]前機體2的底部設(shè)置有至少一個前吸盤21，它們中的至少一部分設(shè)置于配合區(qū)域6。至少一個前吸盤21在分體式機器人的前進方向上的邊界總寬度是D1。后機體3的底部設(shè)置有至少一個后吸盤31，它們中的至少一部分設(shè)置于配合區(qū)域6。至少一個后吸盤31在分體式機器人的前進方向上的邊界總寬度是D2。通過上述結(jié)構(gòu)，由于存在前機體2與后機體3的配合區(qū)域6并且至少一部分前吸盤21和至少一部分后吸盤31設(shè)置于配合區(qū)域6，因此前機體2的前吸盤21與后機體3的后吸盤31不但沒有像圖1和圖2中所示的那樣間隔有距離d，而且還使得在分體式機器人的前進方向上，前機體2的前吸盤21的最后側(cè)邊緣位于后機體3的后吸盤31的最前側(cè)邊緣的后方。也即是，分體式機器人的所有吸盤在分體式機器人的前進方向上的邊界總寬度D小于Dl與D2之和，即D〈D1+D2 (式3)。當具有這樣的結(jié)構(gòu)的分體式機器人需要越過的縫隙寬度為W時，如圖4所示，所需的行程S小于Dl、D2和W之和，即S〈D1+D2+W(式4)。通過將式I與式3以及式2與式4分別進行比較，本發(fā)明實施例的分體式機器人在前進方向上的尺寸顯然更加緊湊，并且越過縫隙所需的行程也更短。需要注意的是，為了便于圖示，圖3和下面將要說明的圖4中示出的分體式機器人僅在配合區(qū)域6布置有前吸盤21和后吸盤31。然而，根據(jù)設(shè)計需要，在配合區(qū)域6之外的其它區(qū)域也可以布置有前吸盤21和后吸盤31以增強吸附力。在這種情況下，布置于其它區(qū)域的吸盤的排列可以按照已知的任意形式實施，只要確保布置于配合區(qū)域6的前吸盤21和后吸盤31具有上述構(gòu)造，就能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果。優(yōu)選地，前吸盤21和后吸盤31可以如圖3和圖4所示均設(shè)置于配合區(qū)域6。
[0018]當前機體2的前吸盤21與后機體3的后吸盤31的吸盤大小不同時，優(yōu)選地，通過調(diào)整凹/凸部4和凸/凹部5的尺寸以及前吸盤21和后吸盤31的直徑，使得在配合區(qū)域6內(nèi)，在分體式機器人的前進方向上，前吸盤21與后吸盤31中較小者的前后邊緣被包容在較大者的直徑范圍內(nèi)。特別地，如圖5所示，在前吸盤21和后吸盤31均設(shè)置于配合區(qū)域6的情況下，分體式機器人的所有吸盤在分體式機器人的前進方向上的邊界總寬度D即等于較大吸盤的前后邊緣寬度(在圖5中，D=D2)，分體式機器人越過寬度為W的縫隙時所需的行程S即等于較大吸盤的前后邊緣寬度與W之和(在圖5中，S=W+D2)。也即是，能夠使得分體式機器人的機身長度在前進方向上達到最短，并且使得分體式機器人越過縫隙時的行程最短。
[0019]當前機體2的前吸盤21與后機體3的后吸盤31的吸盤大小相同時，優(yōu)選地，通過調(diào)整凹/凸部4和凸/凹部5的尺寸以及前吸盤21和后吸盤31的直徑，使得在配合區(qū)域6內(nèi)，前吸盤21的中心與后吸盤31的中心布置在垂直于分體式機器人的前進方向的一條直線上。這能夠使得分體式機器人的機身長度在前進方向上達到最短，并且使得分體式機器人越過縫隙時的行程最短。
[0020]通過上述結(jié)構(gòu)，不僅能夠減小分體式機器人的機身長度，使得分體式機器人的結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且能夠縮短分體式機器人越過縫隙所需的行程。
【主權(quán)項】
1.一種分體式機器人，其包括前機體(2)和后機體(3)，所述前機體(2)與所述后機體(3)相互連接并能夠相對運動，所述前機體(2)布置有至少一個前吸盤(21)，所述后機體(3)布置有至少一個后吸盤(31)，其特征在于: 所述前機體(2)設(shè)置有與所述后機體(3)相面對的至少一個凹/凸部(4)，所述后機體(3)設(shè)置有與所述前機體(2)相面對的至少一個凸/凹部(5)，所述凹/凸部(4)與對應(yīng)的所述凸/凹部(5)的形狀相匹配，使得在所述分體式機器人的前進方向上所述前機體(2)的后側(cè)與所述后機體(3)的前側(cè)形成相互包絡(luò)的配合區(qū)域(6)，并且 所述至少一個前吸盤(21)的至少一部分與所述至少一個后吸盤(31)的至少一部分設(shè)置于所述配合區(qū)域(6)，使得當所述前機體(2)與所述后機體(3)合攏時，所述至少一個前吸盤(21)在所述分體式機器人的前進方向上的最后側(cè)邊緣位于所述至少一個后吸盤(31)的最前側(cè)邊緣的后方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式機器人，其特征在于，所述前吸盤(21)與所述后吸盤(31)的尺寸不同，當所述前機體(2)與所述后機體(3)合攏時，在所述配合區(qū)域(6)內(nèi)，所述前吸盤(21)與所述后吸盤(31)中的較小者的前后邊緣被包容在較大者的直徑范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式機器人，其特征在于，所述前吸盤(21)與所述后吸盤(31)的尺寸相同，當所述前機體(2)與所述后機體(3)合攏時，在所述配合區(qū)域(6)內(nèi)，所述前吸盤(21)的中心與所述后吸盤(31)的中心布置在垂直于所述分體式機器人的前進方向的一條直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的分體式機器人，其特征在于，所述至少一個前吸盤(21)與所述至少一個后吸盤(31)均設(shè)置于所述配合區(qū)域(6)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種分體式機器人，其包括相互連接并能夠相對運動的前機體（2）和后機體（3），前機體（2）具有至少一個前吸盤（21），后機體（3）具有至少一個后吸盤（31），前機體（2）設(shè)置有至少一個凹/凸部（4），后機體（3）設(shè)置有至少一個凸/凹部（5），凹/凸部（4）與對應(yīng)的凸/凹部（5）的形狀相匹配，以形成前機體（2）后側(cè)與后機體（3）前側(cè)相互包絡(luò)的配合區(qū)域（6）；至少一部分的前吸盤（21）與至少一部分的后吸盤（31）設(shè)置于所述配合區(qū)域（6），使得至少一個前吸盤（21）的最后側(cè)邊緣位于至少一個后吸盤（31）的最前側(cè)邊緣的后方。根據(jù)本發(fā)明，能夠減少分體式機器人的長度，縮短越過縫隙時的行程。
【IPC分類】B62D57-024
【公開號】CN104648509
【申請?zhí)枴緾N201310589798
【發(fā)明人】楊敏敏
【申請人】蘇州科沃斯商用機器人有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月20日
【公告號】WO2015074543A1