全方位多功能攀爬機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全方位多功能攀爬機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，一座座高樓大廈拔地而起，為了獲得更好的采光效果，大多高樓大廈采用了幕墻玻璃。但長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)高樓大廈外墻壁和玻璃幕墻的傳統(tǒng)清洗方式為清洗工人腰間系一根繩子，悠蕩在高樓大廈之間，不僅工作效率低，且易發(fā)生事故。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)高樓大廈外墻壁和玻璃幕墻的清洗方式也不斷進(jìn)步。目前國(guó)內(nèi)外清洗方式主要有兩種:一種方式為靠升降臺(tái)或吊籃搭載清洗工人對(duì)高樓大廈的外壁和玻璃進(jìn)行人工清洗，此種清洗方式不僅工作效率較低，清洗也不夠徹底，且事故也時(shí)有發(fā)生；另一種方式為利用安裝在樓頂?shù)能壍兰八鞯跸到y(tǒng)將擦窗機(jī)對(duì)準(zhǔn)窗戶(hù)進(jìn)行自動(dòng)清洗，此種清洗方式需要高樓在起建之初就要將擦窗系統(tǒng)考慮進(jìn)去，且不適用于階梯狀的壁面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種全方位多功能攀爬機(jī)器人，解決現(xiàn)有技術(shù)清洗效率低、清洗不徹底、不適用于對(duì)不平整壁面的清洗和易發(fā)生事故的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明全方位多功能攀爬機(jī)器人包括清洗機(jī)構(gòu)、前廂體、后廂體、舵機(jī)、多個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)、葉輪機(jī)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和履帶機(jī)構(gòu)；葉輪機(jī)固定連接在前廂體內(nèi)，舵機(jī)通過(guò)一個(gè)支架與前廂體固定連接，舵機(jī)通過(guò)另一個(gè)支架與后廂體固定連接，清洗機(jī)構(gòu)分別與前廂體和后廂體連接，履帶機(jī)構(gòu)分別與前廂體和后廂體連接，多個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)均布在前廂體和后廂體，每個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)與前廂體或后廂體為球鉸連接，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分布在前廂體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分布在前廂體和后廂體內(nèi)，葉輪機(jī)通過(guò)管道與各個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)連接，為各個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)提供氣壓。
[0006]所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括差速器1、差速器I1、聯(lián)軸器1、聯(lián)軸器I1、制動(dòng)器1、制動(dòng)器
I1、驅(qū)動(dòng)軸I和驅(qū)動(dòng)軸II ;差速器I和差速器II串聯(lián)固定連接，差速器I通過(guò)聯(lián)軸器I與驅(qū)動(dòng)軸I連接，制動(dòng)器I與驅(qū)動(dòng)軸I固定連接，差速器II通過(guò)聯(lián)軸器II與驅(qū)動(dòng)軸II連接，制動(dòng)器II與驅(qū)動(dòng)軸II固定連接，驅(qū)動(dòng)軸I和驅(qū)動(dòng)軸II分別通過(guò)軸承與前廂體連接。
[0007]所述清洗機(jī)構(gòu)包括探測(cè)器、激光器、清洗盤(pán)、水箱、水管和噴灑機(jī)構(gòu)；水箱固定連接在前廂體內(nèi)，噴灑機(jī)構(gòu)通過(guò)水管與水箱連通，噴灑機(jī)構(gòu)連接在前廂體的前部，清洗盤(pán)連接在后廂體機(jī)構(gòu)的底部，探測(cè)器固定連接在前廂體的頂部，激光器固定連接在后廂體的頂部。
[0008]所述噴灑機(jī)構(gòu)包括灑水機(jī)構(gòu)和灑水支架；所述灑水機(jī)構(gòu)包括腔體、進(jìn)水堵頭、出水堵頭、活塞和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；一個(gè)進(jìn)水堵頭和多個(gè)出水堵頭分布在腔體上的孔內(nèi)，活塞與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，腔體與灑水支架固定連接，灑水支架與前廂體的固定連接。
[0009]所述多個(gè)出水堵頭的數(shù)量為39個(gè)。
[0010]所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、軸支架、一級(jí)皮帶傳動(dòng)、二級(jí)皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、一級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)、二級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)、后廂體錐齒輪組、軸1、軸I1、軸II1、軸IV、軸支架和錐齒輪傳動(dòng)；
[0011]電動(dòng)機(jī)輸出軸與葉輪機(jī)的輸入軸為一級(jí)皮帶傳動(dòng)，一級(jí)皮帶傳動(dòng)中的其中一個(gè)帶輪與齒輪傳動(dòng)中的其中一個(gè)齒輪在軸I上，軸I與電動(dòng)機(jī)輸出軸連接，齒輪傳動(dòng)中的另一個(gè)齒輪與一級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)中的蝸桿在軸II上，一級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)中的蝸輪與軟軸的一端固定連接，軟軸的另一端與后車(chē)廂錐齒輪組中的一個(gè)錐齒輪固定連接，后車(chē)廂錐齒輪組中的另一個(gè)錐齒輪與清洗盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)固定連接；一級(jí)皮帶傳動(dòng)中的另一個(gè)帶輪與二級(jí)皮帶傳動(dòng)中的一個(gè)帶輪在軸III上，二級(jí)皮帶傳動(dòng)中的另一個(gè)帶輪與二級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)中的蝸桿在軸IV上，且曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在軸IV上，葉輪機(jī)輸入軸與軸IV為二級(jí)皮帶傳動(dòng)，二級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)中的蝸輪與錐齒輪傳動(dòng)中的錐齒輪I固定連接，錐齒輪傳動(dòng)中的錐齒輪II為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力輸入錐齒輪，軸1、軸I1、軸III和軸IV分別通過(guò)軸承與軸支架固定連接，軸支架固定連接在前廂體內(nèi)。
[0012]所述履帶機(jī)構(gòu)包括前廂體履帶機(jī)構(gòu)和后廂體履帶機(jī)構(gòu)；前廂體履帶機(jī)構(gòu)包括前履帶、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪、多個(gè)前負(fù)重輪、兩個(gè)誘導(dǎo)輪、多個(gè)前獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)和誘導(dǎo)輪軸；兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪分別與驅(qū)動(dòng)軸I和驅(qū)動(dòng)軸II固定連接，誘導(dǎo)輪軸通過(guò)軸承與前廂體固定連接，誘導(dǎo)輪軸的兩端分別與兩個(gè)誘導(dǎo)輪通過(guò)鍵連接，多個(gè)前獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)與前廂體螺栓連接，每個(gè)獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)與一個(gè)前負(fù)重輪通過(guò)軸承連接，前履帶包覆在前負(fù)重輪和誘導(dǎo)輪上；
[0013]后廂體履帶機(jī)構(gòu)包括后履帶、多個(gè)后負(fù)重輪和六個(gè)后獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)；多個(gè)所述前獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)與多個(gè)所述后獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同；多個(gè)后獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)與后廂體螺栓連接，每個(gè)后獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)與一個(gè)后負(fù)重輪通過(guò)軸承連接，后履帶包覆在后負(fù)重輪上。
[0014]所述前廂體每側(cè)分布4個(gè)前獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)。
[0015]所述后廂體每側(cè)分布3個(gè)后獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明的有益技術(shù)效果:本發(fā)明中噴灑機(jī)構(gòu)搭載在前廂體上，曲柄滑塊帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)水和灑水的功能:活塞回程時(shí)水箱內(nèi)的水在大氣壓的作用下被壓入灑水機(jī)構(gòu)的腔體內(nèi)，活塞進(jìn)程時(shí)，灑水機(jī)構(gòu)的腔體內(nèi)的水在壓力作用下從灑水機(jī)構(gòu)的出水口處灑出，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)濕待清洗表面的功能，連接在后廂體上的清洗盤(pán)實(shí)現(xiàn)對(duì)待清洗表面的清洗；本發(fā)明中前廂體上均布6個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)，后廂體上也均布2個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)，且每個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)與前廂體或后廂體為球鉸連接，氣旋式真空吸盤(pán)不僅對(duì)攀爬面的形狀、材料無(wú)要求，且能夠十分可靠地吸附在攀爬面；本發(fā)明搭載的清洗盤(pán)和激光器實(shí)現(xiàn)了雙模式清洗，即傳統(tǒng)自動(dòng)清洗和激光清洗于一身，清洗工作效率高，且清洗徹底；本發(fā)明搭載的探測(cè)器能夠探測(cè)玻璃幕墻的壽命，大大降低了事故的發(fā)生率；本發(fā)明中前廂體和后廂體的制作材料為碳纖維，具有密度小、剛度和強(qiáng)度大、重量輕和動(dòng)作靈敏的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明全方位多功能攀爬機(jī)器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明全方位多功能攀爬機(jī)器人的另一個(gè)立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明全方位多功能攀爬機(jī)器人的俯視圖；
[0020]圖4為本發(fā)明全方位多功能攀爬機(jī)器人的廂體內(nèi)部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明全方位多功能攀爬機(jī)器人的廂體內(nèi)部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)軸的分布示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明全方位多功能攀爬機(jī)器人的廂體內(nèi)部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明全方位多功能攀爬機(jī)器人的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]其中，1、清洗機(jī)構(gòu)，1001、灑水機(jī)構(gòu)，1002、探測(cè)器，1003、激光器，1004、清洗盤(pán)，1005、水箱，2、前廂體，3、前廂體履帶機(jī)構(gòu)，3001、前履帶，3002、驅(qū)動(dòng)輪，3003、前負(fù)重輪，3004、誘導(dǎo)輪，3005、前獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)，4、后廂體履帶機(jī)構(gòu)，4001、后履帶，4002、后負(fù)重輪，4003、后獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)，5、后廂體，6、舵機(jī)，7、氣旋式真空吸盤(pán)，8001、軸I，8002、電動(dòng)機(jī)，8003、軸IV，8004、軸III，8005、軸 II，8006、軟軸，8007、錐齒輪組，8008、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，8009、軸支架，8010、錐齒輪I，8011、錐齒輪II，9、葉輪機(jī)，10、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，10001、差速器I，10002、差速器II，10003、驅(qū)動(dòng)軸II，10004、制動(dòng)器II，10005、聯(lián)軸器II，10006、聯(lián)軸器I，10007、制動(dòng)器I，10008、驅(qū)動(dòng)軸I ο
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0026]參見(jiàn)附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5、附圖6和附圖7，本發(fā)明全方位多功能攀爬機(jī)器人包括清洗機(jī)構(gòu)1、前廂體2、后廂體5、舵機(jī)6、多個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)7、葉輪機(jī)9、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和履帶機(jī)構(gòu)；葉輪機(jī)9固定連接在前廂體2內(nèi)，舵機(jī)6通過(guò)一個(gè)支架與前廂體2固定連接，舵機(jī)6通過(guò)另一個(gè)支架與后廂體5固定連接，清洗機(jī)構(gòu)I分別與前廂體2和后廂體5連接，履帶機(jī)構(gòu)分別與前廂體2和后廂體5連接，多個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)7均布在前廂體2和后廂體5，每個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)7與前廂體2或后廂體5為球鉸連接，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10分布在前廂體2內(nèi)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分布在前廂體2和后廂體5內(nèi)，葉輪機(jī)9通過(guò)管道與各個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)7連接，為各個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)提供氣壓。
[0027]前廂體2底部均布6個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)7，后廂體5底部均布2個(gè)氣旋式真空吸盤(pán)?。
[0028]所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10包括差速器I 10001、差速器II 10002、聯(lián)軸器I 10006、聯(lián)軸器II 10005、制動(dòng)器I 10007、制動(dòng)器II 10004、驅(qū)動(dòng)軸I 10008和驅(qū)動(dòng)軸II 10003 ;差速器I 10001和差速器II 10002串聯(lián)固定連接，差速器I 10001通過(guò)聯(lián)軸器I 10006與驅(qū)動(dòng)軸
I10008連接，制動(dòng)器I 10007與驅(qū)動(dòng)軸I 10008固定連接，差速器II 10002通過(guò)聯(lián)軸器
II10005與驅(qū)動(dòng)軸II 10003連接，，制動(dòng)器II 10004與驅(qū)動(dòng)軸II 10003固定連接，驅(qū)動(dòng)軸I 10008和驅(qū)動(dòng)軸II 10003分別通過(guò)軸承與前廂體2連接。
[0029]所述清洗機(jī)構(gòu)I包括探測(cè)器1002、激光器1003、清洗盤(pán)1004、水箱1005、水管和噴灑機(jī)構(gòu)；水箱1005固定連接在前廂體2內(nèi)，噴灑機(jī)構(gòu)通過(guò)水管與水箱1005連通，噴灑機(jī)構(gòu)連接在前廂體2的前部，清洗盤(pán)1004連接在后廂體機(jī)構(gòu)的底部，探測(cè)器1002固定連接在前廂體2的頂部，激光器1003固定連接在后廂體5的頂部。
[0030]所述噴灑機(jī)構(gòu)包括灑水機(jī)構(gòu)1001和灑水支架；所述灑水機(jī)1001構(gòu)包括腔體、進(jìn)水堵頭、出水堵頭、活塞和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)8008 個(gè)進(jìn)水堵頭和多個(gè)出水堵頭分布在腔體上的孔內(nèi)，活塞與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)8008為轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，腔體與灑水支架固定連接，灑水支架與前廂體2的固定連接。
[0031]所述多個(gè)出水堵頭的數(shù)量為39。
[0032]所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)8002、軸支架8009、一級(jí)皮帶傳動(dòng)、二級(jí)皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、一級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)、二級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)、后廂體錐齒輪組、軸I