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原文传递一种仿生爬壁滑动吸盘

专利名称：	一种仿生爬壁滑动吸盘
摘要：	本发明公开一种仿生爬壁滑动吸盘，涉及仿生爬壁技术领域，包括仿生吸盘模块，所述仿生吸盘模块包括负压腔体，所述负压腔体开口侧设有吸盘柔性唇边，所述吸盘柔性唇边能够吸附于壁面上，并能够改变与壁面的接触压力和摩擦力；所述负压腔体内部安装有驱动模块，用于驱动所述仿生吸盘模块在壁面上移动；所述仿生吸盘模块远离吸盘柔性唇边的一端安装有负载；吸盘柔性唇边呈柔性，可以通过被动变形来适应型面，负压腔体呈刚性，为本发明承载主体。本发明提供的仿生爬壁滑动吸盘，适用于复杂型面吸附爬行喷涂作业，具有型面适应性好、无导轨限制、结构简单、制作成本低、适用范围广等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	张德远;周祥聪;刘艳强;崔恩华
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-21T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202311233326.4
公开号：	CN117048734A
代理机构：	北京高沃律师事务所
代理人：	瞿艺
分类号：	B62D57/024;B;B62;B62D;B62D57;B62D57/024
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种仿生爬壁滑动吸盘，其特征在于：包括仿生吸盘模块，所述仿生吸盘模块包括负压腔体，所述负压腔体开口侧设有吸盘柔性唇边，所述吸盘柔性唇边能够吸附于壁面上，并能够改变与壁面的接触压力和摩擦力；驱动模块，安装于所述负压腔体内部，用于驱动所述仿生吸盘模块在壁面上移动；负载，固定安装于所述仿生吸盘模块远离吸盘柔性唇边的一端。 2.根据权利要求1所述的仿生爬壁滑动吸盘，其特征在于：所述负压腔体连接有高压气动管，所述高压气动管用于外接抽真空装置。 3.根据权利要求1所述的仿生爬壁滑动吸盘，其特征在于：所述吸盘柔性唇边上分布有多个仿生泄压孔，所述仿生泄压孔外侧设有仿生泄压孔气门，所述仿生泄压孔气门用于控制所述仿生泄压孔的气体流量，从而能够保证负压腔体内设定负压前提下，降低吸盘柔性唇边与壁面接触界面的正压力；所述吸盘柔性唇边内侧分布有多个仿生凸包结构，其能够减少吸盘柔性唇边与壁面实际接触面积，进而降低当量摩擦系数。 4.根据权利要求2所述的仿生爬壁滑动吸盘，其特征在于：仿生凸包结构的半径为R，总载荷为W总，仿生凸包结构个数为n，接触界面当量弹性模量为E’，仿生凸包结构材料硬度为H，接触界面发生弹性接触，结合分子-机械理论，当量摩擦系数f为：式中α、β由摩擦表面物理与机械性质决定，β表示实际摩擦系数，为一常量，由弹性接触理论推导可得，当量摩擦系数满足： 5.根据权利要求2所述的仿生爬壁滑动吸盘，其特征在于：所述仿生泄压孔截面为椭圆形；所述仿生泄压孔外环设有凹槽，所述凹槽开设于所述吸盘柔性唇边远离壁面一侧，所述凹槽与所述仿生泄压孔的通道之间形成所述仿生泄压孔气门。 6.根据权利要求1所述的仿生爬壁滑动吸盘，其特征在于：所述驱动模块包括电机，所述电机通过电机座固定于所述负压腔体内底部，所述电机一端设有导向轮，所述导向轮通过导向轮支撑座活动设于所述负压腔体内底部，所述电机另一端设有驱动轴，所述驱动轴通过轴承安装于驱动轮支座上，所述驱动轮支座固定设于所述负压腔体内底部，所述驱动轴两端安装有驱动轮；所述电机的输出轴上安装的伞齿轮与所述驱动轴上固定安装的伞齿轮啮合传动连接。 7.根据权利要求6所述的仿生爬壁滑动吸盘，其特征在于：所述驱动轮包括轮毂，所述轮毂通过法兰联轴器与所述驱动轴一端连接，所述轮毂外包覆有增摩橡胶轮皮。 8.根据权利要求3所述的仿生爬壁滑动吸盘，其特征在于：所述吸盘柔性唇边采用上模具、中模具、下模具结合3D技术和浇注工艺制成；所述仿生凸包结构包括柔性硅橡胶、固定网布和刚性珠，所述刚性珠嵌入固定网布的网孔和下模具凹坑中，利用浇注工艺使固定网布结合到柔性硅橡胶表面，完成所述刚性珠与柔性硅橡胶的结合，制得所述仿生凸包结构；所述仿生泄压孔通过上模具的双层同心圆柱直接浇注获得。
所属类别：	发明专利