一種x-y雙向無人遙控攀爬機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械裝備，具體是一種x-Y雙向無人遙控攀爬機器人。
【背景技術】
[0002]建筑物外表面如建筑外墻長期置于露天，風吹雨淋，表面粘附著灰塵、煙塵及雨水沖刷形成的沉積物，極大地影響了外墻的環(huán)境衛(wèi)生和外表美觀，而目前建筑物外墻的清洗方法均采用人工擦洗的方法來進行清潔，這種清潔作業(yè)方法需借助各種高空作業(yè)裝置和通用清潔劑人工手動擦洗，費時費力，清洗成本高，時間長，工人勞動強度大，并且存在清洗效果不均勻、安全性差等缺陷。隨著我國城市化進程的加快，城市建筑不斷向高空發(fā)展，對高空作業(yè)人員的需求量也越來越大，但是高空作業(yè)存在著很高的危險性，給高空作業(yè)人員的人身安全帶來威脅，此外，管道監(jiān)測維修、隧道掘進、建筑頂制件安裝等工作也同樣存在高空作業(yè)的危險。
[0003]為了避免高空作業(yè)人員的人身安全受到威脅，出現(xiàn)了可以代替高空作業(yè)人員的機器人，如申請?zhí)枮?00810011957.0的中國專利公開了一種遙控爬桿爬繩機器人，該機器人可以沿豎直繩索或爬桿上下爬行，用于完成向高空或地下等遠距離垂直輸送作業(yè)，工作時要將爬桿或繩索分別卡在下行驅動輥和上自鎖壓桿以及托輥和下自鎖壓桿之間，并分別用上脫桿保護框和下脫桿保護框框住。當然也可以沿水平繩索或爬桿水平爬行，用于完成水平輸送作業(yè)，但是該機器人結構復雜、體積龐大，往爬桿或繩索上安裝時操作不方便，而且行動緩慢，對于一些要求快速、靈活實現(xiàn)水平輸送的高空作業(yè)來說，該機器人明顯不適入口 ο

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服已有技術存在的缺點，提供一種結構簡單，使用方便，生產(chǎn)成本低，結構方法新穎，行動靈活快速的一種無人遙控雙向Χ-Υ攀爬機器人。
[0005]本發(fā)明目的是用以下方式實現(xiàn)的:一種Χ-Υ雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:其包括主機及設于其內的攀爬裝置及救援裝置:
其中所述的攀爬裝置包括與頂部固定的X軸鋼絲繩及Υ軸鋼絲繩，上述兩軸鋼絲繩分別與主機內相應的卷繞裝置及電磁鐵夾持裝置連接，所述的卷繞裝置為由電機驅動的滾筒，鋼絲繩纏繞在滾筒上，滾筒轉動時可驅動主機朝相應的方向移動；
所述的電磁鐵夾持裝置包括主動電磁鐵及從動電磁鐵，主動電磁鐵位于鋼絲繩的進口處，從動電磁鐵位于鋼絲繩的出口處，上述兩電磁鐵相對分布在滾筒兩側，主動電磁鐵通過鉸臂安裝在主機上，主機與主動電磁鐵間設置有彈簧，彈簧產(chǎn)生推力令主動電磁鐵始終向外推出。
[0006]所述的鉸臂及彈簧設置有兩個，對稱分布在鋼絲繩兩側。
[0007]所述的主動電磁鐵為斷電吸合型。
[0008]所述的X軸鋼絲繩從主機的側壁引入，所述的所述的Υ軸鋼絲繩從主機的頂部引入。
[0009]所述的救援裝置包括設置在主機正面的消防水槍及設于其背面的水槍接口。
[0010]所述的救援裝置包括設置在主機頂部的攝像頭及紅外線探測儀。
[0011]所述的救援裝置包括設置在主機正面的清潔刷。
[0012]所述的主機內還設置有遙控系統(tǒng)，用戶可通過遙控器控制相應的卷繞裝置及電磁鐵夾持裝置工作，實現(xiàn)主機的攀爬移動。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明具有結構簡單、組裝方便，生產(chǎn)成本低，市場競爭力強等優(yōu)點。2、采用卷繞式收繩攀爬式結構，在保證攀爬穩(wěn)定性的同時，可提升攀爬力，便于本機攜帶更多的功能。3、電磁鐵與卷繞裝置的配合可實現(xiàn)機器人步進式前進，及時釋放掉卷繞裝置上纏繞的鋼絲，避免纏繞太多鋼絲導致機器體積大，質量重。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明結構示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明中電磁鐵處于外伸放繩狀態(tài)結構示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明中電磁鐵處于內縮收繩狀態(tài)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明作具體進一步的說明。一種X-Y雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:其包括主機1及設于其內的攀爬裝置及救援裝置:
其中所述的攀爬裝置包括與頂部固定的X軸鋼絲2繩及Y軸鋼絲繩3，上述兩軸鋼絲繩分別與主機內相應的卷繞裝置及電磁鐵夾持裝置連接，所述的卷繞裝置為由電機4驅動的滾筒5，鋼絲繩纏繞在滾筒5上，滾筒5轉動時可驅動主機1朝相應的方向移動；
所述的電磁鐵夾持裝置包括主動電磁鐵6及從動電磁鐵7，主動電磁鐵6位于鋼絲繩的進口處，從動電磁鐵7位于鋼絲繩的出口處，上述兩電磁鐵相對分布在滾筒5兩側，主動電磁鐵6通過鉸臂8安裝在主機1上，主機1與主動電磁鐵6間設置有彈簧9，彈簧9產(chǎn)生推力令主動電磁鐵6始終向外推出。
[0018]所述的鉸臂8及彈簧9設置有兩個，對稱分布在鋼絲繩兩側。
[0019]所述的主動電磁鐵6為斷電吸合型。
[0020]所述的X軸鋼絲繩2從主機1的側壁引入，所述的所述的Y軸鋼絲繩3從主機1的頂部引入。
[0021]所述的救援裝置包括設置在主機正面的消防水槍及設于其背面的水槍接口 10。
[0022]所述的救援裝置包括設置在主機1頂部的攝像頭11及紅外線探測儀12。
[0023]所述的救援裝置包括設置在主機1正面的清潔刷。
[0024]所述的主機1內還設置有遙控系統(tǒng)，用戶可通過遙控器控制相應的卷繞裝置及電磁鐵夾持裝置工作，實現(xiàn)主機的攀爬移動。
[0025]工作原理:在使用本機前，如圖1所述，需要將X軸鋼絲繩及Y軸鋼絲繩鉚定在墻壁頂端的相對位置，然后將上述兩軸的鋼絲繩引至地面，與機器人上相應的卷繞裝置連接。
[0026]如圖2所示，其為本案中未攀爬時狀態(tài)圖，電磁鐵在彈簧9的作用下向外伸出，控制系統(tǒng)使得主動電磁鐵得電夾持在鋼絲繩上，然后卷繞裝置中的滾筒5轉動，收卷鋼絲繩，隨著鋼絲繩被卷繞，滾筒5與主動電磁鐵間的距離被壓縮，使得主動電磁鐵狀態(tài)逐漸進入到圖3的收縮狀態(tài)。當主動電磁鐵與滾筒間的距離到達最近時，滾筒停止轉動，同時主動電磁鐵斷電。令電磁鐵松開鋼絲繩，主動電磁鐵在彈簧的作用下向外伸出復位至圖2狀態(tài)。
[0027]當需要再次攀爬時，主動電磁鐵得電重新夾持在鋼絲繩上，此時從動電磁鐵打開，松開鋼絲繩，與此同時，滾筒反轉，釋放掉纏繞在其上的鋼絲繩，鋼絲繩在其自重的作用下從主機內滑出。當滾筒上的鋼絲完全釋放后，滾筒繼續(xù)正轉，重新將鋼絲繩纏繞在其上，拉進主動電磁鐵與滾筒間的距離，使得機器人再次向上攀爬。其中需要說明的是:X軸及Y軸的運動方式相同，且上升及下降時滾筒與電磁鐵的運動方向相反，具體過程不再詳細贅述。
[0028]與傳統(tǒng)滾輪夾持鋼絲繩，依靠滾輪與鋼絲繩間的摩擦力進行上升或是下降的技術相比。由于本案中采用滾筒式卷揚機原理，使其具有更大的提升力，便于機器人攜帶更多的設備，從而提升其功能性。另外，獨特的滾筒與電磁鐵夾持結構交替使用，可使得滾筒在卷繞一段鋼絲繩后，利用電磁鐵的夾持力固定機器人，然后再松掉纏繞在滾筒上的鋼絲繩，兩者交替進行，從而實現(xiàn)機器人的攀爬。與單純使用卷揚機的結構相比，由于本案中的滾筒不必纏繞太多的鋼絲，因此能減輕機器人本身的自重及體積，進一步提升了機器人的攀爬能力及便攜性。
[0029]在實際的使用過程中，用戶只需要通過控制X軸及Y軸鋼絲繩的攀爬量，即可使得機器人在墻面上的任意位置停留。因此，用戶即可通過設置在機器人上的消防水龍頭進行消防作業(yè)。也可通過機器人上的清潔刷配合水龍頭實現(xiàn)對墻壁的清洗保潔。當然在一下緊急情況，還可通過機器人攜帶救護網(wǎng)，通過配合攝像頭，紅外線探測器等設備進行高空救援等，具體功能在此不作詳細舉例說明。
[0030]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，如卷繞裝置的具體結構，機器人上攜帶的功能等，這些變化和改進都落入要求保護的發(fā)明范圍內。
【主權項】
1.一種X-Y雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:其包括主機(1)及設于其內的攀爬裝置及救援裝置: 其中所述的攀爬裝置包括與頂部固定的X軸鋼絲(2)繩及Υ軸鋼絲繩(3)，上述兩軸鋼絲繩分別與主機內相應的卷繞裝置及電磁鐵夾持裝置連接，所述的卷繞裝置為由電機(4)驅動的滾筒(5)，鋼絲繩纏繞在滾筒(5)上，滾筒(5)轉動時可驅動主機(1)朝相應的方向移動； 所述的電磁鐵夾持裝置包括主動電磁鐵(6 )及從動電磁鐵(7 )，主動電磁鐵(6 )位于鋼絲繩的進口處，從動電磁鐵(7 )位于鋼絲繩的出口處，上述兩電磁鐵相對分布在滾筒(5 )兩偵牝主動電磁鐵(6)通過鉸臂(8)安裝在主機(1)上，主機(1)與主動電磁鐵(6)間設置有彈簧(9)，彈簧(9)產(chǎn)生推力令主動電磁鐵(6)始終向外推出。2.根據(jù)權利要求1所述的一種Χ-Υ雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:所述的鉸臂(8 )及彈簧(9 )設置有兩個，對稱分布在鋼絲繩兩側。3.根據(jù)權利要求1所述的一種Χ-Υ雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:所述的主動電磁鐵(6)為斷電吸合型。4.根據(jù)權利要求1所述的一種Χ-Υ雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:所述的X軸鋼絲繩(2)從主機(1)的側壁引入，所述的所述的Υ軸鋼絲繩(3)從主機(1)的頂部引入。5.根據(jù)權利要求1所述的一種Χ-Υ雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:所述的救援裝置包括設置在主機正面的消防水槍及設于其背面的水槍接口(10)。6.根據(jù)權利要求1所述的一種Χ-Υ雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:所述的救援裝置包括設置在主機(1)頂部的攝像頭(11)及紅外線探測儀(12 )。7.根據(jù)權利要求1所述的一種Χ-Υ雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:所述的救援裝置包括設置在主機(1)正面的清潔刷。8.根據(jù)權利要求1所述的一種Χ-Υ雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于:所述的主機(1)內還設置有遙控系統(tǒng)，用戶可通過遙控器控制相應的卷繞裝置及電磁鐵夾持裝置工作，實現(xiàn)主機的攀爬移動。
【專利摘要】一種X-Y雙向無人遙控攀爬機器人，其特征在于：其包括主機及設于其內的攀爬裝置及救援裝置：其中所述的攀爬裝置包括與頂部固定的X軸鋼絲繩及Y軸鋼絲繩，上述兩軸鋼絲繩分別與主機內相應的卷繞裝置及電磁鐵夾持裝置連接，所述的卷繞裝置為由電機驅動的滾筒，鋼絲繩纏繞在滾筒上，滾筒轉動時可驅動主機朝相應的方向移動。本發(fā)明的有益效果是1、采用卷繞式收繩攀爬式結構，在保證攀爬穩(wěn)定性的同時，可提升攀爬力，便于本機攜帶更多的功能。2、電磁鐵與卷繞裝置的配合可實現(xiàn)機器人步進式前進，及時釋放掉卷繞裝置上纏繞的鋼絲，避免纏繞太多鋼絲導致機器體積大，質量重。
【IPC分類】B62D57/024
【公開號】CN105346616
【申請?zhí)枴緾N201510765049
【發(fā)明人】蘇軍紅
【申請人】珠海安作機器人自動化有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月11日