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原文传递一种自爬壁机器人全向越障机构及越障方法

专利名称：	一种自爬壁机器人全向越障机构及越障方法
摘要：	本发明公开一种自爬壁机器人全向越障机构及越障方法，包括平移动力机构、升降动力机构、主吸盘、两个副吸盘、可转向行走机构和控制器，平移动力机构和升降动力机构均连接控制器，平移动力机构包括滑块、平移杆和平移驱动机构，滑块和平移杆间连接平移驱动机构，滑块相对平移杆做往复运动，升降动力机构包括滑台、举升杆和升降驱动机构，滑台固定连接滑块，滑台和举升杆间连接升降驱动机构，滑台相对于举升杆做往复运动，所述主吸盘直接或间接连接可转向行走机构和举升杆。该越障机构突破了现有机器人无法在水平方向上越过竖直障碍物的限制，平衡了机器人越过水平方向上越过竖直障碍物时所产生的扭转力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	郑宏远
发明人：	郑宏远
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910308985.7
公开号：	CN109911050A
代理机构：	成都顶峰专利事务所(普通合伙)
代理人：	刘林
分类号：	B62D57/024(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	100000 北京市朝阳区酒仙桥路7号院3楼1号
主权项：	1.一种自爬壁机器人全向越障机构，其特征在于：包括平移动力机构、升降动力机构、主吸盘、两个副吸盘、可转向行走机构和控制器，平移动力机构和升降动力机构均连接控制器，平移动力机构包括滑块、平移杆和平移驱动机构，滑块和平移杆间连接平移驱动机构，滑块相对平移杆做往复运动，升降动力机构包括滑台、举升杆和升降驱动机构，举升杆与平移杆垂直，滑台固定连接滑块，滑台和举升杆间连接升降驱动机构，滑台相对于举升杆做往复运动，所述主吸盘直接或间接连接可转向行走机构和举升杆，副吸盘与平移杆连接，主吸盘处于副吸盘之间，主吸盘和每个副吸盘的吸附方向相同。 2.根据权利要求1所述的一种自爬壁机器人全向越障机构，其特征在于：所述越障机构还包括主吸附发生器和密封组件，主吸附发生器连接在主吸盘上，主吸附发生器连接控制器，控制吸盘作吸和放的动作，主吸盘上设有支架，电机固定于支架，电机主轴连接走机构，密封组件连接于主吸附发生器。 3.根据权利要求2所述的一种自爬壁机器人全向越障机构，其特征在于：所述行走机构包括车轮、同步带轮和同步带，同侧车轮间采用同步带轮传动。 4.根据权利要求2所述的一种自爬壁机器人全向越障机构，其特征在于：所述主吸附发生器包括真空泵或连接有动力源的叶轮。 5.根据权利要求1所述的一种自爬壁机器人全向越障机构，其特征在于：所述副吸盘包括副吸附发生器和密封组件，副吸附发生器连接密封组件。 6.根据权利要求5所述的一种自爬壁机器人全向越障机构，其特征在于：所述升降驱动机构包括丝杠、电机和螺母，丝杠连接电机，螺母固定连接滑台，丝杠中心线平行于升降杆，丝杆连接螺母，电机直接或间接固定于主吸盘，电机连接控制器。 7.根据权利要求1所述的一种自爬壁机器人全向越障机构，其特征在于：所述升降驱动机构包括齿轮、齿条和电机，齿轮连接电机主轴，齿条沿举升杆轴向固定，齿轮与齿条啮合，齿轮轴与滑台转动连接，电机连接控制器。 8.根据权利要求1所述的一种自爬壁机器人全向越障机构，其特征在于：所述升降驱动机构包括皮带、主皮带轮、从皮带轮和电机，主皮带轮连接电机主轴，主皮带轮和从皮带轮间连接皮带，皮带固定连接滑台，电机连接控制器。 9.根据权利要求1所述的一种自爬壁机器人全向越障机构，其特征在于：所述升降驱动机构包括直线电机，直线电机直接或间接连接举升杆，直线电机主轴连接滑台，直线电机连接控制器。 10.一种自爬壁机器人越障方法，其特征在于：采用权利要求1-9中自爬壁机器人全向越障机构，具体的步骤如下：第一步，爬壁机器人移动至障碍物前，主吸盘处于吸附静止状态，每个副吸盘均无吸附力；第二步，平移动力机构带动平移杆向机器人的移动方向平移，进而带动一个副吸盘跨过障碍物；第三步，升降动力机构带动每个副吸盘、平移杆和平移驱动机构沿着举升杆朝壁面方向移动，使副吸盘移动至与障碍物壁面紧密接触，启动副吸盘的吸附功能，抵消整个机器人所受的重力；第四步，关闭主吸盘的主吸附发生器，启动升降动力机构，利用反作用力，拉动无吸附状态的主吸盘沿着举升的方向抬起，直至高度超过障碍物的高度即可；第五步，平移动力机构利用反作用力带动主吸盘、升降动力机构、举升杆和平移驱动机构沿着平移杆向机器人要越障的方向平移，直至主吸盘越过障碍物；第六步，升降动力机构利用反作用力带动主吸盘、升降驱动机构、举升杆、平移杆和平移驱动机构向壁面移动，直至主吸盘与壁面紧密接触，启动主吸盘的吸附发生器，直至产生足够抵消整个机器人重力的吸附力为止；第七步，关闭所有副吸盘的吸附发生器，启动升降动力机构，带动升降驱动机构、副吸盘、平移杆和平移驱动机构沿着举升杆向远离壁面的方向移动，直至高度高于障碍物高度为止。
所属类别：	发明专利