一种多足柔性爬壁机器人的制作方法

1.本实用新型涉及爬壁机器人技术领域，具体是一种多足柔性爬壁机器人。


背景技术：

2.当前，建筑物表面作业和船舶壁面作业主要以人工为主，一方面人工进行高空攀爬，危险性大，另一方面，人工攀爬作业效率低。采用爬壁机器人替换人工攀爬可以解决上述问题，但是现有的爬壁机器人，攀爬效率低，灵活性较差。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种多足柔性爬壁机器人，爬壁效率高，且能保证机器人的爬壁安全性。
4.本实用新型的技术方案为：
5.一种多足柔性爬壁机器人，包括有下安装板、上安装板、真空泵、真空腔体和多个柔性机械腿，上安装板的底端通过伸缩万向节连接于下安装板的顶端，真空泵和真空腔体均固定于下安装板的外表面上且真空腔体与真空泵连接；所述的多个柔性机械腿中，其中两个柔性机械腿分别连接于上安装板的两端，剩余的柔性机械腿均连接于下安装板的边缘处，下安装板上的柔性机械腿平均分为两组，两组柔性机械腿沿下安装板的竖直中轴线对称；
6.每个柔性机械腿均包括有回转电机、回转转盘、多轴机械臂和吸盘，所述的回转电机固定连接于对应的下安装板或上安装板上，回转转盘竖直设置且与回转电机的水平输出轴固定连接，多轴机械臂的内端固定连接于回转转盘上，吸盘连接于多轴机械臂的外端上，每个柔性机械腿的吸盘均与真空腔体通过软管连接。
7.所述的上安装板和下安装板上均设置有电磁阀，每个柔性机械腿的吸盘与对应的一个电磁阀的一端连接，电磁阀的另一端通过对应的软管与真空腔体连接。
8.所述的下安装板上连接有四个柔性机械腿，四个柔性机械腿两两分为一组，其中一组柔性机械腿连接于下安装板的左侧边缘处，另一组柔性机械腿连接于下安装板的右侧边缘处。
9.所述的回转电机位于对应下安装板或上安装板的内侧，回转转盘位于对应下安装板或上安装板的外侧，下安装板和上安装板上安装有回转转盘轴承，所述的回转电机的水平输出轴穿过回转转盘轴承后与回转转盘固定连接，回转电机的输出轴与回转转盘轴承的内圈固定连接。
10.所述的多轴机械臂包括有第一双轴电机、第一摆臂、第二双轴电机和第二摆臂，所述的第一双轴电机的两个输出轴和第二双轴电机的两个输出轴均为竖直设置，所述的第一双轴电机固定连接于回转转盘上，第一摆臂的内端固定连接于第一双轴电机的两个输出轴上，第二双轴电机固定连接于第一摆臂的外端上，第二摆臂的内端固定连接于第二双轴电机的两个输出轴上，所述的吸盘连接于第二摆臂的外端上。
11.本实用新型的优点：
12.(1)、本实用新型设置有上安装板和下安装板，且两者通过伸缩万向节连接，并配合柔性机械腿的多轴机械臂结构，实现壁面避障的功能；
13.(2)、本实用新型的柔性机械腿通过回转转盘带动多轴机械臂进行攀爬，回转灵活性高，从而提高了爬壁的效率；
14.(3)、本实用新型的每个柔性机械腿均采用吸盘吸附于壁面上，与真空腔体连接的每个电磁阀能独立控制对应的一个吸盘，防止漏气，提高吸盘的密封性，吸附稳定性高，提高了机器人爬壁的安全性。
附图说明
15.图1是本实用新型的立体图。
16.图2是本实用新型的主视图。
17.图3是本实用新型柔性机械腿的结构示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.见图1
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图3，一种多足柔性爬壁机器人，包括有下安装板1、上安装板2、真空泵3、真空腔体4和六个柔性机械腿5，上安装板2的底端通过伸缩万向节6连接于下安装板1的顶端，真空泵3和真空腔体4均固定于下安装板1的外表面上且真空腔体4与真空泵3连接；六个柔性机械腿5中，其中两个柔性机械腿5分别连接于上安装板2的两端，另外四个柔性机械腿5均连接于下安装板1的边缘处，下安装板1上的四个柔性机械腿5平均分为两组，其中一组柔性机械腿5连接于下安装板1的左侧边缘处，另一组柔性机械腿5连接于下安装板1的右侧边缘处，两组柔性机械腿5沿下安装板1的竖直中轴线对称；
20.每个柔性机械腿5均包括有回转电机51、回转转盘52、多轴机械臂和吸盘58，回转电机51固定连接于对应的下安装板1或上安装板2上且回转电机51位于对应下安装板1或上安装板2的内侧，回转转盘52竖直设置且位于对应下安装板1或上安装板2的外侧，下安装板1和上安装板2上安装有回转转盘轴承53，回转电机51的水平输出轴穿过回转转盘轴承53后与回转转盘52固定连接，回转电机53的输出轴与回转转盘轴承53的内圈固定连接，多轴机械臂包括有第一双轴电机54、第一摆臂55、第二双轴电机56和第二摆臂57，第一双轴电机54的两个输出轴和第二双轴电机56的两个输出轴均为竖直设置，第一双轴电机54固定连接于回转转盘52上，第一摆臂55的内端固定连接于第一双轴电机54的两个输出轴上，第二双轴电机56固定连接于第一摆臂55的外端上，第二摆臂57的内端固定连接于第二双轴电机56的两个输出轴上，吸盘58连接于第二摆臂57的外端上，上安装板2和下安装板1上均设置有电磁阀7，每个柔性机械腿的吸盘58与对应的一个电磁阀7的一端连接，电磁阀7的另一端通过对应的软管与真空腔体4连接。
21.本实用新型的工作原理：
22.(1)、进行爬壁移动过程中，首先上安装板2上的其中一个柔性机械脚5其吸盘58与壁面解除负压进行回转移动，下安装板1上的吸盘58吸附于壁面上保证机器人整体吸附的稳定性；
23.(2)、当上安装板2上的其中一个柔性机械脚5回转移动到高位并吸附在墙壁上之后，上安装板2上的另一个柔性机械脚5与壁面解除负压、然后回转移动到高位并吸附在墙壁上；
24.(3)、最后下安装板1上的四个柔性机械脚5依次重复步骤(2)的操作实现回转爬壁操作；
25.(4)、连续重复步骤(1)
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(3)即可实现爬壁机械人的稳步爬壁操作。
26.当爬壁过程中遇到障碍物时，可通过控制伸缩万向节6，使上安装板2和下安装板1分别越过障碍物，实现避障功能。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种多足柔性爬壁机器人，其特征在于：包括有下安装板、上安装板、真空泵、真空腔体和多个柔性机械腿，上安装板的底端通过伸缩万向节连接于下安装板的顶端，真空泵和真空腔体均固定于下安装板的外表面上且真空腔体与真空泵连接；所述的多个柔性机械腿中，其中两个柔性机械腿分别连接于上安装板的两端，剩余的柔性机械腿均连接于下安装板的边缘处，下安装板上的柔性机械腿平均分为两组，两组柔性机械腿沿下安装板的竖直中轴线对称；每个柔性机械腿均包括有回转电机、回转转盘、多轴机械臂和吸盘，所述的回转电机固定连接于对应的下安装板或上安装板上，回转转盘竖直设置且与回转电机的水平输出轴固定连接，多轴机械臂的内端固定连接于回转转盘上，吸盘连接于多轴机械臂的外端上，每个柔性机械腿的吸盘均与真空腔体通过软管连接。2.根据权利要求1所述的一种多足柔性爬壁机器人，其特征在于：所述的上安装板和下安装板上均设置有电磁阀，每个柔性机械腿的吸盘与对应的一个电磁阀的一端连接，电磁阀的另一端通过对应的软管与真空腔体连接。3.根据权利要求1所述的一种多足柔性爬壁机器人，其特征在于：所述的下安装板上连接有四个柔性机械腿，四个柔性机械腿两两分为一组，其中一组柔性机械腿连接于下安装板的左侧边缘处，另一组柔性机械腿连接于下安装板的右侧边缘处。4.根据权利要求1所述的一种多足柔性爬壁机器人，其特征在于：所述的回转电机位于对应下安装板或上安装板的内侧，回转转盘位于对应下安装板或上安装板的外侧，下安装板和上安装板上安装有回转转盘轴承，所述的回转电机的水平输出轴穿过回转转盘轴承后与回转转盘固定连接，回转电机的输出轴与回转转盘轴承的内圈固定连接。5.根据权利要求1所述的一种多足柔性爬壁机器人，其特征在于：所述的多轴机械臂包括有第一双轴电机、第一摆臂、第二双轴电机和第二摆臂，所述的第一双轴电机的两个输出轴和第二双轴电机的两个输出轴均为竖直设置，所述的第一双轴电机固定连接于回转转盘上，第一摆臂的内端固定连接于第一双轴电机的两个输出轴上，第二双轴电机固定连接于第一摆臂的外端上，第二摆臂的内端固定连接于第二双轴电机的两个输出轴上，所述的吸盘连接于第二摆臂的外端上。

技术总结
本实用新型公开了一种多足柔性爬壁机器人，包括有下安装板、上安装板、真空泵、真空腔体和多个柔性机械腿，上安装板的底端通过伸缩万向节连接于下安装板的顶端，真空泵和真空腔体均固定于下安装板的外表面上且真空腔体与真空泵连接；多个柔性机械腿中，其中两个柔性机械腿分别连接于上安装板的两端，剩余的柔性机械腿均连接于下安装板的边缘处，下安装板上的柔性机械腿平均分为两组，两组柔性机械腿沿下安装板的竖直中轴线对称。本实用新型爬壁灵活，爬壁效率高，且能保证机器人的爬壁安全性。且能保证机器人的爬壁安全性。且能保证机器人的爬壁安全性。


技术研发人员：方继根 董玉勇
受保护的技术使用者：合肥迪一科技有限公司
技术研发日：2021.05.11
技术公布日：2021/11/21