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原文传递防跌落爬墙机器人及其行走方法

专利名称：	防跌落爬墙机器人及其行走方法
摘要：	本发明涉及机器人技术领域，具体来说是一种防跌落爬墙机器人及其行走方法，中心平台能沿框架运动，主传动轴底部依次设有中心定盘与中心动盘，滚珠丝杠与中心动盘配合连接从而使得中心动盘能相对于中心定盘沿滚珠丝杠的轴向运动，中心动盘及框架的下侧分别设有吸附结构，以使爬墙机器人能吸附于墙体上。本发明同现有技术相比优点在于：采用两组或两组以上双稳态电磁铁交替在墙面上充磁吸附，退磁脱离，在整个爬行过程中至始至终确保至少一组双稳态电磁铁处于有磁状态并吸附于墙面上，即在组与组之间的双稳态电磁铁磁场交换中先充磁，后退磁，同时在爬墙机器人的构架上和吸附装置上均设置了自适应结构，以满足适用于曲率半径变化的弯曲墙面的爬行。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海神谷电子科技有限公司
发明人：	朱家义
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910660695.9
公开号：	CN110341827A
代理机构：	上海三方专利事务所(普通合伙)
代理人：	吴玮
分类号：	B62D57/024(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	201801 上海市嘉定区宝安公路2889号2幢A4137室
主权项：	1.一种防跌落爬墙机器人，包括吸附结构和用于驱动所述的防跌落爬墙机器人的电器系统，其特征在于还包括框架及框架内侧的中心盘传动总成与中心平台，所述的中心盘传动总成包括相配合的转向电机与主传动轴及相配合的中心盘升降电机与滚珠丝杠，所述的主传动轴与中心平台相转动连接，所述的中心平台与所述的框架相配合连接，转向电机与中心平台相固定，使得所述的转向电机能驱动中心平台及框架转动，且所述的中心平台能沿框架运动，所述的主传动轴底部设有中心定盘，所述的主传动轴与所述的滚珠丝杠同轴设置且所述的滚珠丝杠与中心动盘配合连接，从而当滚珠丝杠转动时能使所述的中心动盘相对于所述的中心定盘沿所述的滚珠丝杠的轴向运动，所述的吸附结构包括第一吸附结构和第二吸附结构，所述的中心动盘下侧设有至少一个第一吸附结构，所述的框架的下侧设有至少一个第二吸附结构，以通过第一吸附结构和第二吸附结构的交替吸附实现爬行。 2.如权利要求1所述的防跌落爬墙机器人，其特征在于所述的第一吸附结构和第二吸附结构上分别设有固定架，所述的固定架内沿竖向设有台阶孔，所述的吸附结构的中心螺栓穿越所述的台阶孔以使得吸附结构位于台阶孔下侧，所述的吸附结构的中心螺栓顶部与所述的台阶孔底部之间连接有竖向设置的第一弹簧。 3.如权利要求1或2所述的防跌落爬墙机器人，其特征在于所述的框架侧面可转动的设有连接杠杆，连接杠杆两端分别设有用于连接第二吸附结构的固定架及自适应复位弹簧，自适应复位弹簧沿竖向设置且抵持于连接杠杆与框架之间。 4.如权利要求1所述的防跌落爬墙机器人，其特征在于所述的框架呈长方形，所述的长方形的一组对边上设有滚珠导轨，所述的中心平台底部设有与所述的滚珠导轨相配合的滑块并能沿滚珠导轨运动。 5.如权利要求1或4所述的防跌落爬墙机器人，其特征在于所述的中心平台底部向下设有齿轮，且所述的中心平台上设有用于驱动齿轮的电机，所述的框架内侧设有与所述的齿轮相啮合的齿条，从而通过电机驱动齿轮旋转以带动所述的中心平台沿所述的框架内侧设有的齿条运动。 6.如权利要求1所述的防跌落爬墙机器人，其特征在于所述的中心动盘下侧设有的吸附结构引出导线与中心定盘上设有的碳刷相连，所述的碳刷与中心定盘相互绝缘，且所述的中心平台底部设有与碳刷相配合的环形导电轨道印制板，以通过碳刷实现与所述的中心定盘的电性活动相连；所述的中心盘升降电机安装于支架上，所述的支架固定于设有碳刷的绝缘盘上，所述的绝缘盘与主传动轴相固定，所述的中心平台上固定有蜗轮蜗杆变速箱体且蜗轮蜗杆变速箱体上设有另一环形导电轨道印制板与绝缘盘的碳刷相配合，所述的中心盘升降电机的引出导线连接于绝缘盘上的碳刷上，从而使中心盘升降电机与中心平台电性活动相连，实现当主传动轴旋转时不妨碍中心盘升降电机的正常供电通道。 7.如权利要求1所述的防跌落爬墙机器人，其特征在于所述的吸附结构采用双稳态电磁铁。 8.一种如权利要求1所述的防跌落爬墙机器人的行走方法，其特征在于所述的方法包括行进方法，所述的行进方法通过依次进行步骤a和步骤b或依次进行步骤b和步骤a实现：步骤a.通过所述的中心动盘下侧的第一吸附结构使得防跌落爬墙机器人吸附于墙面，且所述的框架的下侧的第二吸附结构脱离墙面接触，此时，使框架沿中心平台运动；步骤b.通过所述的框架的下侧的第二吸附结构使得防跌落爬墙机器人吸附于墙面，且所述的中心动盘下侧的第一吸附结构脱离墙面接触，此时，使中心平台沿框架运动。 9.如权利要求8所述的防跌落爬墙机器人的行走方法，其特征在于所述的方法还包括转向方法，所述的转向方法具体如下：通过所述的中心动盘下侧的第一吸附结构使得防跌落爬墙机器人吸附于墙面，且所述的框架的下侧的第二吸附结构脱离墙面接触，此时，通过转向电机带动框架转动，从而实现防跌落爬墙机器人的转向。 10.如权利要求8所述的防跌落爬墙机器人的行走方法，其特征在于所述的吸附结构采用双稳态电磁铁，采用至少两组双稳态电磁铁交替在墙面上充磁吸附，退磁脱离，并在整个爬行过程中确保至少一组双稳态电磁铁处于有磁状态并吸附于墙面上，即在组与组之间的双稳态电磁铁在磁场交换中先充磁，后退磁，以使爬墙机器人既能稳步爬行又不会跌落。
所属类别：	发明专利