[发明专利]一种非动力附着式爬墙机器人

说明书

本发明公开了一种非动力附着式爬墙机器人，包括机座、倾斜电动伸缩杆、水平电动伸缩杆和轮式机器人。机座通过活动铰链与倾斜电动伸缩杆的一端链接，倾斜电动伸缩杆的另一端与水平电动伸缩杆垂直固连，水平电动伸缩杆的另一端与轮式机器人上方的横梁连接，横梁的两端分别与位于轮式机器人两侧的两根立柱连接。现场使用时，机座固定在地面上或安装在固定物体上，倾斜电动伸缩杆搭在墙上，水平电动伸缩杆保持水平，轮式机器人的四个轮子贴在墙面上。本发明的有益效果在于：1.不需要动力就能附着在墙上，因此避免了附着所需要的额外的动力消耗；2.造价低廉，制造方便；3.不仅可攀爬光滑的墙壁，也可攀爬粗糙不平的墙壁。

技术领域

本发明涉及一种非动力附着式爬墙机器人。

背景技术

许多危险作业，例如高层建筑物的清洁、核设施的检查与维护、消防与抢险工作、危险环境的远程监测等，人工完成具有很大的风险，一旦发生事故将造成人员伤亡，同时也会给国家、集体和个人带来重大的经济损失。随着科学技术的快速发展和智能化与现代化的不断进步，出现了越来越多的智能机器人，这些智能机器人以其智能、高效和便捷等优点，得到了人们的普遍接受和喜爱，有些智能机器人已经可以替代人工在一些危险的环境中进行作业，从而降低了人工劳动的强度和危险性，保证了作业人员的人身安全。其中，爬墙机器人作为人工智能发展的产物正广泛应用于高层建筑物的清洗以及高空设备的检修勘测等现场作业中。

现有的爬墙机器人主要按照爬墙方式分为以下几类：一种是利用导轨，即在垂直表面上安装若干导轨，使机器人通过履带或者其他步行机构在导轨上进行运动，该方案对平面的材质和形状要求不高，但是安装导轨会改变平面外观；二是通过真空吸附的方式，即利用吸盘将机器人固定在垂直面上，缺点在于对平面平整度有一定要求；三是通过电磁吸附的方式，比如电磁铁等，但仅限于金属等特殊平面；四是通过旋翼反向旋转产生的反向压力使摩擦力增大，令机器人停留在墙面上，缺点制造成本太高，对周围环境的要求比较苛刻。此外，后三种爬墙机器人的共同缺陷是附着在墙面上需要消耗额外的能源。如果由机器人携带的电池提供能源，续航时间是一个致命的问题；即使是通过电缆供电也会造成能源的浪费。因此，设计一款不需要耗费能源也能附着在墙上，不仅可以在光滑的墙壁，而且可以再粗糙不平的墙上行走自如的爬墙机器人机，已成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有爬墙机器人需要利用动力附着在墙上，因此造成额外动力消耗的缺陷，提供了一种不需要动力就能附着在墙上的爬墙机器人。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种非动力附着式爬墙机器人，包括机座、倾斜电动伸缩杆、水平电动伸缩杆和轮式机器人。机座通过活动铰链与倾斜电动伸缩杆的一端链接，倾斜电动伸缩杆的另一端与水平电动伸缩杆垂直固连，水平电动伸缩杆的另一端与轮式机器人上方的横梁连接，横梁的两端分别与位于轮式机器人两侧的两根立柱连接。

现场使用时，机座固定在地面上或安装在固定物体上，倾斜电动伸缩杆搭在墙上，水平电动伸缩杆保持水平，轮式机器人的四个轮子贴在墙面上。此时轮式机器人在墙面上包括水平运动和竖直运动，对于水平运动，水平电动伸缩杆的伸缩长度就是轮式机器人的运动距离；对于竖直运动，以c表示倾斜电动伸缩杆当前的长度，a表示链接机座与倾斜电动伸缩杆的铰链轴线到墙面的距离，b表示水平电动伸缩杆到铰链轴线的竖直距离，h表示轮式机器人需要在竖直方向上运动的距离，则倾斜电动伸缩杆的伸缩长度为

本发明的有益效果在于：

1.不需要动力就能附着在墙上，因此避免了附着所需要的额外的动力消耗；

2.造价低廉，制造方便；

3.不仅可攀爬光滑的墙壁，也可攀爬粗糙不平的墙壁。

附图说明

图1是非动力附着式爬墙机器人示意图。

标号说明