[发明专利]一种爬墙机器人的脚掌及其吸附稳定性判断方法

权利要求书

1.一种爬墙机器人的脚掌，包括吸盘，其特征在于，吸盘与支撑结构相连接；支撑结构包括环绕设置在吸盘外部的支撑架；支撑架包括下支撑环板，下支撑环板套设在吸盘的外部，且吸盘位于下支撑环板的中部位置；支撑架还包括上支撑环板，上支撑环板设置在吸盘外的上部；上支撑环板和下支撑环板之间通过连接杆相连接，连接杆呈倾斜的Z字形结构，连接杆的顶面与上支撑环板的底面相连接，连接杆的底面与下支撑环板的顶面相连接；吸盘与吸盘座相连接，上支撑环板与吸盘座连接件相连接；吸盘座与吸盘座连接件以间隙配合方式相连接；吸盘、上支撑环板和下支撑环板均设为同心的圆形；吸盘座连接件上设置有微动开关，微动开关的中部设置有固定用的孔位，吸盘座连接件上设置有与孔位相对应匹配的卡扣，吸盘座连接件通过卡扣卡入孔位内与微动开关连接。

2.如权利要求1所述的爬墙机器人的脚掌，其特征在于，微动开关的顶部设置有按钮，吸盘座的顶部设置有卡槽，卡槽内卡设有位于按钮上方的微动卡环。

3.如权利要求2所述的爬墙机器人的脚掌，其特征在于，吸盘座的中部套设有弹簧，吸盘座设置有支台，弹簧设置在上支撑环板与支台之间。

4.如权利要求1-3中任一项所述的爬墙机器人的脚掌吸附稳定性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述爬墙机器人的脚掌结构设置为：包括吸盘，吸盘与支撑结构相连接；支撑结构包括环绕设置在吸盘外部的支撑架；

启动电机，控制脚掌竖直下压，使得吸盘接触到墙面且被墙面顶起，通过单片机控制打开气泵气阀电路，开始抽气；

通过单片机检测微动开关的信号，如果在设定时间内得到微动开关预定的信号，则得出结论为吸盘漏气量小于设定值，脚掌可以支撑起整个机体，其过程为吸盘与墙面之间的缝隙小于设定值，漏气量小于抽气量，吸盘内部真空度上升，吸盘变形、下压，吸盘带动微动卡环下压并压住微动开关上部的按钮，单片机得到信号，吸盘内的真空度达到设定值后，脚掌支撑起整个爬墙机器人的机体；

如果在设定时间内未得到微动开关预定的信号，则得出结论为吸盘漏气量大于设定值，吸盘内没有变化，吸盘不变形，微动开关按钮不再被压下，脚掌不能支撑起整个爬墙机器人的机体，则继续选择其他落脚点。

5.如权利要求4所述的爬墙机器人的脚掌吸附稳定性判断方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将所述爬墙机器人的脚掌的支撑架设置为：支撑架包括下支撑环板，下支撑环板套设在吸盘外的中部；支撑架还包括上支撑环板，上支撑环板设置在吸盘外的上部；上支撑环板和下支撑环板之间通过连接杆相连接；吸盘与吸盘座相连接，上支撑环板与吸盘座连接件相连接；吸盘座与吸盘座连接件以间隙配合方式相连接；吸盘、上支撑环板和下支撑环板均设为同心的圆形；吸盘座连接件上设置有微动开关，微动开关的中部设置有固定用的孔位，吸盘座连接件上设置有与孔位相对应匹配的卡扣，吸盘座连接件通过卡扣卡入孔位内与微动开关连接；微动开关的顶部设置有按钮，吸盘座的顶部设置有卡槽，卡槽内卡设有位于按钮上方的微动卡环；吸盘座的中部套设有弹簧，吸盘座设置有支台，弹簧设置在上支撑环板与支台之间；

将所述爬墙机器人的脚掌的初始状态设置为：弹簧被初步压缩，弹力方向向下，使得吸盘和吸盘座往下自然悬空，此时吸盘底部低于下支撑环板的底部，吸盘处于松弛状态，卡在吸盘座上的微动卡环向下压着微动开关，微动开关处于触发状态；

启动电机，控制脚掌竖直下压，当吸盘接触到墙面后，吸盘和吸盘座被墙面顶起，吸盘座上移，弹簧被继续压缩，吸盘座上方的微动卡环跟着上升，微动开关的按钮被松开，此时吸盘仍然处于松弛状态，仅将吸盘和吸盘座通过电机的下压向上顶起，下压过程中，通过单片机收到微动开关被松开的信号后，则确定吸盘正常顶起、吸盘接触到墙面的信息，则单片机控制打开气泵气阀电路，开始抽气；

通过单片机检测微动卡环与微动开关之间的位置状态信息，如果在设定时间内检测到微动卡环再次压住微动开关的按钮的信息，则得出吸盘内漏气量小于抽气量的结论，则继续抽真空，使得吸盘完全下压至墙面，使得脚掌支撑起整个机体；

如果在设定时间内检测不到微动卡环再次压住微动开关的按钮的信息，则得出吸盘内漏气量大于抽气量的结论，吸盘不能下压或完全下压至墙面，不能使得脚掌支撑起整个机体，则继续选择其他落脚点。