[发明专利]一种爬墙多功能机器人

说明书

技术领域  本发明涉及用程序控制机械臂的可爬行的机器人，特别是涉及带旋转臂的机器人，尤其涉及以真空吸盘吸附攀爬的机器人。

背景技术  随着城市高楼的大量兴建和要求改善工作环境呼声越来越高，但高楼大厦的安装、清洁工作和维护等高空危险工作仍是人工操作，特别是恶劣环境的工作、施救更是一大难题。这是现实工作中经常碰到、目前又未能得到圆满解决的难题。

现有技术中，已经有多种多样的攀爬机器人，所述这些机器人也都能按照使用者的意愿及本身所具备的功能完成一些操作。但是对于真空吸盘吸附攀爬的机器人来说，最大的问题莫过于吸附不牢靠。这是机器人制造者所孜孜以求的核心目标。

例如，中国发明专利申请200610150939.1，所公开的一种名为“仿壁虎小型机器人”的技术方案，该方案中，机器人只有四条机械腿，每个腿的末端也各自有一个吸盘。通过对该专利申请整个文件的分析发现，该机器人只能工作在理想的墙壁上，所说的理想墙壁是指整面墙平整光滑，且没有拼接的缝隙。众所周知，理想的墙壁并不多见，因为任何墙面总有拼接的缝隙，这是无法回避的现实，又由于该专利申请的机器人只有四条腿，所以当有两条腿吸附不牢时，机器人将不能移动，一旦移动，还很可能会由高空坠落。

发明内容  本发明的目的是为了避免现有技术的不足之处而提出一种爬墙多功能机器人，本发明的机器人有10条以上的机械腿，每条腿的末端都有真空吸盘，这些机械腿错落有致地分布在工作主机周围，以保证总有一些真空吸盘不落在墙面拼接的缝隙上，同时，对所有真空吸盘实时检测负压状态，智能化控制各个真空吸盘，确保总有一些真空吸盘牢靠地吸附，在运行过程中，判断出无法前进时，本发明的机器人将会智能化选择前进方向。

为了解决上述技术问题，爬墙机器人是通过以下技术方案实现的：

设计制造一种爬墙多功能机器人，包括工作主机、抽真空泵、主控制器、电磁阀组，尤其是工作主机驱动10条以上的机械腿，在第一实施方式中为12条机械腿，每条机械腿的前端设置有真空吸盘，每个真空吸盘的盘内设置有气压传感器，各气压传感器连接A/D转换器，所述A/D转换器连接主控制器，在机器人进行爬墙作业时，主控制器按如下步骤进行操作：

A.将所述机器人置于待攀爬的墙壁，开启工作主机驱动12条机械腿使12个真空吸盘都接触墙壁；然后开启抽真空泵，对12个真空吸盘逐个进行抽真空，通过第1～第12气压传感器和A/D转换器，实时检测真空吸盘内的真空度；

B.当其中某一真空吸盘在规定时间内不能按设定速率降低气压，则判定此真空吸盘工作在非吸附状态，主控制器在内置的标志模块内给该真空吸盘的标志单元写为“0”；

C.当其中某一真空吸盘能够在规定时间内按设定速率降低气压，则判定此真空吸盘工作在吸附状态，主控制器在内置的标志模块内给该真空吸盘的标志单元写为“1”；

D.判定12个真空吸盘中有至少10只能够工作在吸附状态，则主控制器给出能够进行下一步工作的指示；

E.接下来主控制器驱动真空吸盘能够工作在吸附状态的机械腿进行爬行作业，并在爬行过程中根据操作指令驱动前工作机械臂进行操作。

所述12条机械腿，分为左右两列排列在工作主机的两侧；所述真空吸盘都有一吸盘软垫，保证吸盘与墙壁之间的密闭性。

所述工作主机连接一主机外壳，所述主机外壳上设置前摄像探头、后摄像探头，还设置有遥控天线；所述前摄像探头、后摄像探头将影像数据传输至影像数据处理模块，然后经影像数据发送模块和遥控天线无线发出。

所述的前工作机械臂前端有一机械卡爪，该机械卡爪与主机外壳上挂接的清扫刷卡头、刮刀卡头、钻头卡头相配套。

所述工作主机还连接一机械臂钻头。

所述主机外壳内设置蓄电池或整流稳压装置。

所述主机外壳上设置工作照明灯。

所述主机外壳上设置工具挂口，所述工具挂口挂接清扫刷、刮刀、钻头。

所述主机外壳上设置电源插座，该电源插座一端连接整流稳压装置，另一端连接电源线引入插头。

所述12条机械腿，分为左右两列排列在工作主机的两侧，在每一侧也错开设置。