[发明专利]一种双履带爬壁监控机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种爬壁机器人，具体地说是一种双履带爬壁监控机器人。

背景技术

目前，市面上存在四种监控设备，分别是：固定式传统监控设备、直升机搭载式监控设备、卫星监控设备和机器人搭载式监控设备。

固定式传统监控设备需要固定及连接电缆，无法灵活移动，监控范围受到很大限制；直升机搭载监控设备噪声大，易暴露，无法实现近距离现场监控；卫星监控设备无法监控室内活动，存在死角，成本高，对操作人员技术要求高；机器人搭载式监控设备运动灵活，隐蔽性好，实用性强，但是以行走式居多数，爬壁式居少数。

目前爬壁机器人主要基于磁吸附、负压吸附和真空吸附形式。这三种形式存在适应壁面材质范围窄，噪声大，功耗高等缺点。同时，基于以上的吸附方式的爬壁机器人所使用的吸附装置往往过于笨重，移动速度慢，负载能力差。专利号为ZL200910071269.8的中国发明专利公开了一种基于静电吸附原理的单履带式爬壁机器人，该爬壁机器人采用单个柔性镀铝薄膜履带作为行走装置和吸附装置，自重小，移动速度大，但是镀铝薄膜履带吸附效率低，负载能力差，且单履带形式只能实现直线运动，移动灵活性差，局限性大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术中吸附能力弱、动作不灵活的不足，提供一种结构合理，吸附能力强、运动灵活的双履带爬壁监控机器人。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种双履带爬壁监控机器人，其设有基座，基座中间固定安装有静电发生器、电池组、控制传输模块、摄像头和一对驱动电机；其特征在于：基座两侧对称设有一对履带框架，每一履带框架上设有用来带动履带转动的主动轮和从动轮，主动轮内侧设有皮带轮，主动轮通过皮带和皮带轮由相应的驱动电机带动转动；履带覆盖在履带框架上主动轮和从动轮之间；所述履带为柔性梳齿型双极性履带，其两侧设有齿根，中间平行设有若干分别与两侧齿根相连的梳齿，梳齿外部包裹有聚酰亚胺绝缘材料；所述履带的齿根与设置在履带框架上的电刷直接接触；静电发生器经由导线、电刷与履带连接，使履带的齿根及梳齿分别携带高压正负静电；梳齿激发墙壁产生感应电荷，进而产生库伦吸附作用力，使整个监控机器人吸附在墙壁上。

所述履带上梳齿的宽度为3—5mm，两个相邻梳齿的中心间距为5—7mm，整个梳齿占空比范围为0.5—0.7。

所述整个梳齿外部包裹有聚酰亚胺绝缘材料；所述聚酰亚胺表面绝缘材料的厚度为0.08—0.12mm。

所述履带框架上还设有履带张紧机构，其设有弹簧阻尼器、张紧轮、张紧连接板，所述张紧轮连接在履带框架上或张紧连接板上；所述两侧的张紧连接板上一端开有长条孔，长条孔中装有连接销，通过该连接销连接从动轮，张紧连接板另一端与弹簧阻尼器连接；弹簧阻尼器另一端连接在履带框架上。

本发明由控制传输模块和摄像头组成控制监视系统；摄像头可以为两自由度的360°摄像头。

本发明在静电发生器的作用下产生高压静电，激发墙面与梳齿型履带之间产生异性电荷，使监控机器人吸附于墙体表面。在双驱动电机提供动力及适时差速、反转、抱死的条件下，能够在墙面上灵活的实现前进、后退、转向和悬停，并通过无线信号实现远程控制和视频传输，实现高空监控。本发明采用的柔性梳齿型双极性履带，大大提高了吸附效率和负载能力，吸附能力可达到同规格涂镀型履带吸附能力的3.33倍，负载能力强；其采用双电机驱动双履带的方式行走，通过两电机差速控制左、右履带转速的不同，从而实现斜向行走和零半径转弯动作，克服现存设备只能直线行走的缺陷，运动更加灵活；本发明采用整套无线监控技术与爬壁机器人技术集成，增添了爬壁机器人监控的使用功能。对照现有技术，本发明结构简单，运动灵活，噪声低，成本低廉，在反恐侦查、高楼探测等领域具有广阔的应用前景。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明组成结构示意图。

图2为本发明中履带的截面示意图。

图3是本发明中驱动电机和主动轮连接的局部放大示意图。

图4是本发明中张紧机构的局部放大示意图。

图中标号是：1.履带，2.摄像头，3.从动轮，4.张紧连接板，5.弹簧阻尼器，6.张紧轮，7.履带框架，8.主动轮，9.电刷，10.皮带，11.皮带轮，12.驱动电机，13.静电发生器，14.电池组，15.控制传输模块。

具体实施方式