[发明专利]一种高层建筑清洗的爬壁机器人

说明书

本发明涉及一种高层建筑清洗的爬壁机器人，该爬壁机器人由并联框架、驱动机构和控制系统相结合，主要由移动驱动关节、气动肌肉、内外框架等组成；所述的移动驱动关节部分由伺服电缸、旋转关节组成；所述的气动肌肉部分包括气动肌腱、拉伸弹簧；所述的内外框架由腿部结构、框架及滑块组成；所述的控制系统包括电机控制，腿部气动肌腱收缩控制、真空系统的控制等组成。本发明设计的新型框架式爬壁机器人具有以下优点，控制简单、运动可靠灵活，而且越障能力强。其较好的移动越障性能也可用于地面移动机器人上，具有较高的实用意义。

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体是一种高层建筑清洗的爬壁机器人。

背景技术

随着我国城市化建设进程的开展，摩天大楼越建越多、越建越高，而城市的灰尘污染也越发严重，因此，对建筑物壁面的清洗需求越来越多，任务难度也越来越大。目前，人们主要依靠升降机平台来逐层清洗大楼壁面，不但浪费时间和劳动力，而且清洗成本高、危险性大。

中国实用新型专利（申请号 201620690159.5 申请日 2016.07 .01）公开了一种爬壁清洗机器人。爬壁清洗机器人，它包括Y向框架、X向框架、X向气缸、Y向气缸、清洗组件以及吸盘；所述的清洗组件包括电动机、机架、喷水头以及滚刷；与现有的壁面清洗方式相比，它能够代替工作人员攀爬光滑的建筑物壁面进行清洗工作，增强了安全性、提高了效率并降低了成本。

中国发明专利（申请号 201510668009.4 申请日 2015.10.16）公开了一种爬壁机器人，包括履带底盘和作业模块，履带底盘包括机架、履带、变磁吸附单元，履带的外壁上固定安装有不少于两个的变磁吸附单元，机架的前端和后

端分别固定安装有与变磁槽轮相配合的拨杆。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过拨杆与变磁槽轮的配合改变变磁吸附单元的磁力方向，进而实现变磁吸附单元与风电塔筒表面的吸附和分离，从而实现该爬壁机器人沿风电塔筒表面的行走，该爬壁机器人可对风电塔筒进行除锈、清洗和喷漆作业，维持风电塔筒表面的整洁美观，提高风机运行安全性，降低工人的劳动强度、缩短施工周期、降低运营成本、降低安全隐患。

发明内容

传统第一代爬壁清洗机器人一般由1个移动关节、1个旋转关节和2个垂直移动关节组成。本体移动关节采用伺服电缸；旋转关节为步进电机，驱动转弯；抬腿通过电磁阀控制气缸伸出与收回来实现，上下框架分别各通过一个电磁阀实现统一的越障抬放腿动作。吸盘组采用组外对中连接方式。该机器人使用框架式机身结构，虽然能够实现技术要求，受制于结构本身的诸多限制，在灵活性和越障的能力上十分欠缺。针对现有设备及技术的不足，本发明在于提供一种新型复合式爬壁清洗机器人，提升其灵活性和越障的能力，适用性强。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高层建筑清洗的爬壁机器人，该爬壁机器人由并联框架、驱动机构和控制系统相结合，主要由移动驱动关节、气动肌肉、内外框架等组成；所述的移动驱动关节部分由伺服电缸、旋转关节组成；所述的气动肌肉部分包括气动肌腱、拉伸弹簧；所述的内外框架由腿部结构、框架及滑块组成；所述的控制系统包括电机控制，腿部气动肌腱收缩控制、真空系统的控制等组成。

作为本发明的一种优选方案，所述的吸附方式为真空吸附方式，可玻璃面或一般墙面牢固吸附。

作为本发明的一种优选方案，所述的爬壁机器人的移动方式为框架式和多足步行式相结合。

作为本发明的一种优选方案，所述的驱动方式为气压驱动和电动驱动的复合形式。

作为本发明的一种优选方案，所述的控制系统为DSP嵌入式系统。

作为本发明的一种优选方案，所述的移动关节与旋转关节分别采用伺服电缸与步进电机，实现爬壁机器人的前进与转弯。