[发明专利]一种真空吸附式仿生爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种真空吸附式仿生爬壁机器人，在上层机身和下层机身中安装电磁继电器、主控板、电流传感器、手柄接收器等控制元件，并通过封盖保护，腿部的髋板、第一大腿、第二大腿、小腿分别通过舵机驱动，并通过爪部爬墙。以前进过程为例，该爬壁机器人运动流程如下：手柄发送前进信号至手柄接收器，主控板在手柄接收器接收到信号后，通过上述腿部移动操作依次移动需移动的腿部，在腿部移动完成后，进行机身移动，最后，再次依次移动需移动的腿部至初始位置，至此完成一个前进的运动循环，另外在爪部主体上设置有密封圈和球关节轴承，使得小腿可以实时根据墙面调整角度，并通过密封圈增加吸附力，从而可以在多种墙面上前进。

技术领域

本发明涉及爬壁机器人领域，尤其涉及一种真空吸附式仿生爬壁机器人。

背景技术

由于高空墙面作业具有很高的危险性，而目前这项工作多由人工完成，因此急需一种机械装置代替人类进行这项工作。机器人是能够自动执行任务的机械装置，其对于执行危险、人类很难完成的任务有着很大的优势。爬壁机器人作为机器人家族的一个分支，可在高建筑的外侧墙面工作，多用于消防、清洁、核工业等高危行业。

爬壁机器人常见的吸附方式分为真空吸附、磁力吸附、仿生干粘吸附等。磁力吸附与真空吸附相比吸附力大、对壁面的适应性广，但吸附材料过于单一。仿生干粘吸附由于其材料所限，造价高并在吸附壁面存在灰尘时的寿命极短，且存在强吸附弱脱离的情况，因此应用较少。真空吸附优点在于对壁面的材料无要求，但对于壁面的粗糙程度要求苛刻，若墙面粗糙，密封效果差，则无法提供机器人所需吸附力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空吸附式仿生爬壁机器人，旨在解决现有爬壁机器人对攀爬墙面要求高使得使用范围受到较大限制的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种真空吸附式仿生爬壁机器人，包括上层机身、下层机身、封盖、腿部和爪部，所述上层机身包括上层板、电磁继电器、主控板、电流传感器、手柄接收器和封盖安装座，所述电磁继电器、所述主控板、所述电流传感器、所述手柄接收器与所述上层板固定连接，并位于所述上层板内，所述封盖安装座具有转轴，所述封盖安装座与所述上层板固定连接，并位于所述上层板的一侧，所述下层机身包括下层板、真空泵、压力传感器、降压模块、舵机控制模块和电池，所述下层板具有多个舵机安装孔，所述下层板与所述上层板可拆卸连接，并位于所述上层板的一侧，所述真空泵、所述压力传感器、所述降压模块、所述舵机控制模块和所述电池与所述下层板固定连接，并位于所述下层板内，所述封盖与所述转轴固定连接，并位于所述上层板的一侧，所述腿部包括第一关节舵机、第二关节舵机、第三关节舵机、第四关节舵机、髋板、第一大腿、第二大腿、小腿和常闭型电磁阀，所述第一关节舵机与所述下层板固定连接，并位于所述舵机安装孔内，所述髋板与所述第一关节舵机的输出端固定连接，并位于所述下层板的一侧，所述第二关节舵机的输出端与所述髋板固定连接，并位于所述髋板远离所述第一关节舵机的一侧，所述第一大腿与所述第二关节舵机固定连接，并位于所述第二关节舵机的一侧，所述第三关节舵机的输出端与所述第一大腿固定连接，并位于所述第一大腿远离所述第二关节舵机的一侧，所述第二大腿与所述第三关节舵机固定连接，并位于所述第一大腿的一侧，所述第四关节舵机与所述第二大腿固定连接，并位于所述第二大腿远离所述第一大腿的一侧，所述小腿与所述第四关节舵机的输出端固定连接，并位于所述第四关节舵机的一侧，所述常闭型电磁阀与所述小腿固定连接，并位于所述小腿的一侧，所述爪部包括球关节轴承、爪部主体和密封圈，所述球关节轴承与所述小腿固定连接，并位于所述小腿的一侧，所述爪部主体与所述球关节轴承固定连接，并位于所述球关节轴承的一侧，所述密封圈与所述爪部主体固定连接，并位于所述爪部主体的一侧，所述腿部和所述爪部的数量有多个，对称分布在所述下层板的两侧。

其中，所述上层机身还包括机械臂安装座，所述机械臂安装座与所述上层板固定连接，并位于所述上层板的一侧。

其中，所述下层机身还包括多个加强板和多个加强柱，多个所述加强板和多个所述加强柱与所述下层板固定连接，并分布在所述下层板和所述上层板之间。