一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及爬壁機(jī)器人領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]爬壁機(jī)器人可廣泛應(yīng)用于建筑物清洗、油漆噴涂、消防救生以及軍事偵察等領(lǐng)域，但是現(xiàn)有的爬壁機(jī)器人因?yàn)楹芏嗳毕?，無(wú)法被推廣使用。首先，現(xiàn)有爬壁機(jī)器人環(huán)境適應(yīng)性較差，難以在球形面、曲面以及平整性較差的壁面上行走和工作；其次，現(xiàn)有的爬壁機(jī)器人帶負(fù)載能力較弱，可搭載工作設(shè)備的種類(lèi)和數(shù)量受限，因而適用范圍受限；第三，現(xiàn)有的爬壁機(jī)器人的操作方式完全由人遠(yuǎn)程操控，智能化程度過(guò)低，既無(wú)法檢測(cè)并跨越障礙，而且無(wú)法矯正行走姿態(tài)，這使得工作人員的壓力較大，而且還會(huì)使誤差不斷積累并影響到爬壁機(jī)器人的工作穩(wěn)定性；第四，現(xiàn)有的爬壁機(jī)器人只能一對(duì)一遙控即一個(gè)操作者只能同時(shí)操作一個(gè)爬壁機(jī)器人，使得工作人員工作效率偏低。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?201110087432.7，申請(qǐng)日:2011-04_08，該實(shí)用新型公開(kāi)了一種吸盤(pán)式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，包括:推進(jìn)氣缸；第一導(dǎo)向滑桿與第二導(dǎo)向滑桿；通過(guò)所述的推進(jìn)氣缸、第一導(dǎo)向滑桿，以及第二導(dǎo)向滑桿連接的第一吸盤(pán)支架和第二吸盤(pán)支架；與第一導(dǎo)向滑桿和第二吸盤(pán)支架鉸接的第一轉(zhuǎn)向氣缸；與第二導(dǎo)向滑桿和第二吸盤(pán)支架鉸接的第二轉(zhuǎn)向氣缸；以及設(shè)置在所述第一吸盤(pán)支架和所述第二吸盤(pán)支架底部的吸盤(pán)。該申請(qǐng)案不足之處在于:該申請(qǐng)案仍然無(wú)法翻越溝槽、凸起等障礙；該申請(qǐng)案未提供解決智能化程度低、穩(wěn)定性差等問(wèn)題的技術(shù)方法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，它環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、智能化程度高、帶負(fù)載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，且允許同時(shí)控制多臺(tái)爬壁機(jī)器人作業(yè)，提高了工作效率。
[0006]技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0008]一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，包括骨架、行走裝置、吸附裝置和控制電路，所述的行走裝置安裝在骨架的兩側(cè)，所述的控制電路安裝在骨架上方中部，其中:
[0009]所述的骨架包括側(cè)板和底板，所述的側(cè)板數(shù)量為2個(gè)，呈長(zhǎng)方形，側(cè)板兩端均設(shè)置有一個(gè)方形通孔A ;所述的底板呈長(zhǎng)方體板狀結(jié)構(gòu)，底板兩邊分別與2個(gè)側(cè)板相焊接；
[0010]所述的行走裝置包括短臂、長(zhǎng)臂、舵機(jī)和吸盤(pán)座，所述的短臂、長(zhǎng)臂和吸盤(pán)座的數(shù)量均為4個(gè)；所述的舵機(jī)的數(shù)量為8個(gè)，分別為舵機(jī)A、舵機(jī)B、舵機(jī)C、舵機(jī)D、舵機(jī)E、舵機(jī)F、舵機(jī)G和舵機(jī)H，所述的舵機(jī)A、舵機(jī)B、舵機(jī)C和舵機(jī)D分兩對(duì)對(duì)稱(chēng)的通過(guò)螺栓安裝在兩個(gè)側(cè)板上的方形通孔A內(nèi)；所述的短臂呈長(zhǎng)方形，短臂上端設(shè)置有方形通孔B，4個(gè)短臂的下端分別通過(guò)舵盤(pán)與舵機(jī)A、舵機(jī)B、舵機(jī)C、舵機(jī)D的轉(zhuǎn)軸相連接；所述的舵機(jī)E、舵機(jī)F、舵機(jī)G和舵機(jī)H分別通過(guò)螺栓安裝在4個(gè)短臂上端的方形通孔B內(nèi)；所述的長(zhǎng)臂呈長(zhǎng)方形，4個(gè)長(zhǎng)臂的上端分別通過(guò)舵盤(pán)與舵機(jī)EJtW F、舵機(jī)G和舵機(jī)H的轉(zhuǎn)軸相連接；所述的吸盤(pán)座呈“L”形，底面設(shè)置有圓形通孔，4個(gè)吸盤(pán)座的側(cè)面分別通過(guò)螺栓與4個(gè)長(zhǎng)臂的下端相固定連接；所述的8個(gè)舵機(jī)分別通過(guò)導(dǎo)線與所述的控制電路相連接；
[0011]所述的吸附裝置包括微型真空泵、吸盤(pán)和氣閥，所述的微型真空泵安裝在所述的底板上方后部，微型真空泵通過(guò)螺栓與所述的底板固定連接；所述的吸盤(pán)的數(shù)量為2個(gè)，吸盤(pán)呈圓錐形，上端設(shè)置有螺柱，4個(gè)吸盤(pán)分別通過(guò)螺母與所述的4個(gè)吸盤(pán)座底面相連接；所述的氣閥數(shù)量為4個(gè)，4個(gè)氣閥從左至右依次安裝在底板上方中部，控制電路前方，4個(gè)氣閥的進(jìn)氣端分別通過(guò)導(dǎo)氣管與微型真空泵相連接，出氣端分別通過(guò)導(dǎo)氣管與所述的4個(gè)吸盤(pán)相連接，4個(gè)氣閥底部分別固定在所述的底板上；
[0012]所述的控制電路包括外殼、PCB板、CPU、舵機(jī)控制器、電磁閥、穩(wěn)壓電路、LED狀態(tài)指示燈、無(wú)線傳輸模塊和天線；所述的外殼固定的設(shè)置在所述的底板上方中部；所述的PCB板通過(guò)螺栓安裝在外殼內(nèi)；所述的CPU、舵機(jī)控制器、電磁閥、穩(wěn)壓電路和無(wú)線傳輸模塊通過(guò)焊錫與PCB板相連接；所述的LED狀態(tài)指示燈安裝在外殼上方，LED狀態(tài)指示燈通過(guò)導(dǎo)線與所述的PCB板相連接；所述的天線安裝在外殼上方，天線通過(guò)導(dǎo)線與所述的無(wú)線模塊相連接。
[0013]優(yōu)選地:還包括步進(jìn)電機(jī)和超聲波傳感器，所述的步進(jìn)電機(jī)和超聲波傳感器分別通過(guò)導(dǎo)線與所述的控制電路相連接；所述的步進(jìn)電機(jī)安裝在底板上方前部，步進(jìn)電機(jī)底部與所述的底板固定連接；所述的超聲波傳感器安裝在步進(jìn)電機(jī)上方，通過(guò)焊接與所述的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相固定連接。
[0014]優(yōu)選地:所述的吸盤(pán)，中部還安裝有壓力傳感器，壓力傳感器通過(guò)導(dǎo)線與所述的控制電路相連接。
[0015]優(yōu)選地:所述的控制電路還包括撥碼開(kāi)關(guān)；所述的撥碼開(kāi)關(guān)安裝在外殼上方，撥碼開(kāi)關(guān)通過(guò)導(dǎo)線與所述的PCB板相連接。
[0016]優(yōu)選地:所述的控制電路還包括傾角傳感器，所述的傾角傳感器通過(guò)焊錫與所述的PCB板相連接。
[0017]優(yōu)選地:所述的側(cè)板長(zhǎng)度為30cm ;所述的短臂長(zhǎng)度為15cm ;所述的長(zhǎng)臂長(zhǎng)度為20cmo
[0018]有益效果
[0019]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0020](I)本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，所述的側(cè)板長(zhǎng)度為30cm ;所述的短臂長(zhǎng)度為15cm ;所述的長(zhǎng)臂長(zhǎng)度為20cm ;從而增長(zhǎng)了機(jī)械臂的長(zhǎng)度提高了爬壁機(jī)器人的越障能力，減小了機(jī)器人重心與壁面間的距離提高了爬壁機(jī)器人的帶負(fù)載能力；
[0021](2)本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，采用微型真空泵及硅膠吸盤(pán)產(chǎn)生空氣負(fù)壓，大大減輕了爬壁機(jī)器人的自重，提高了機(jī)器人的帶負(fù)載能力；
[0022](3)本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，還包括步進(jìn)電機(jī)和超聲波傳感器，所述的步進(jìn)電機(jī)和超聲波傳感器分別通過(guò)導(dǎo)線與所述的控制電路相連接；所述的步進(jìn)電機(jī)安裝在底板上方前部，步進(jìn)電機(jī)底部與所述的底板固定連接；所述的超聲波傳感器安裝在步進(jìn)電機(jī)上方，通過(guò)焊接與所述的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相固定連接，使爬壁機(jī)器人可以自行檢測(cè)并翻越障礙，增強(qiáng)了機(jī)器人的智能化水平，減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)；
[0023](4)本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，所述的控制電路還包括傾角傳感器，所述的傾角傳感器通過(guò)焊錫與所述的PCB板相連接，使爬壁機(jī)器人可以自行檢測(cè)行走姿態(tài)并及時(shí)矯正，增強(qiáng)了機(jī)器人的智能化水平，減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)；
[0024](5)本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，所述的控制電路還包括撥碼開(kāi)關(guān)；所述的撥碼開(kāi)關(guān)安裝在外殼上方，撥碼開(kāi)關(guān)通過(guò)導(dǎo)線與所述的PCB板相連接，使得工作人員可以選擇或改變爬壁機(jī)器人的通訊地址，從而不僅防止了多個(gè)爬壁機(jī)器人之間的遙控干擾還使得工作人員同時(shí)控制多個(gè)機(jī)器人作業(yè)成為可能，提高了工作效率；
[0025](6)本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，所述的吸盤(pán)，中部還安裝有壓力傳感器，壓力傳感器通過(guò)導(dǎo)線與所述的控制電路相連接，使爬壁機(jī)器人可以自行檢測(cè)吸盤(pán)是否與壁面吸合并及時(shí)調(diào)整，增強(qiáng)了機(jī)器人的智能化水平，減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)；
[0026](7)本實(shí)用新型一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，原理簡(jiǎn)單，便于推廣使用。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的仰視圖；
[0029]圖3是本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的骨架結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖4是本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的短臂結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖5是本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的舵機(jī)結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖6是本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的吸盤(pán)座結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖7是本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的控制電路立體結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖8是本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的步進(jìn)電機(jī)和超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖9是本實(shí)用新型的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人的吸盤(pán)和壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖。
[0036]示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、骨架；2、行走裝置；3、吸附裝置；4、控制電路；5、步進(jìn)電機(jī)；6、超聲波傳感器；7、壓力傳感器；11、側(cè)板；12、底板；13、方形通孔A ;21、短臂；22、長(zhǎng)臂；23、舵機(jī)；24、吸盤(pán)座；25、方形通孔B ;26、圓形通孔；31、微型真空泵；32、吸盤(pán)；33、氣閥；41、外殼；42、LED狀態(tài)指示燈；43、天線；44、撥碼開(kāi)關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
[0038]實(shí)施例1
[0039]如圖1和圖2所示:本實(shí)施例的一種負(fù)壓吸附式仿生爬壁機(jī)器人，包括骨架1、行走裝置2、吸附裝置3和控制電路4，所述的行走裝置2安裝在骨架I的兩側(cè)，所述的控制電路4安裝在骨架I上方中部；其中:
[0040]如圖3所示:所述的骨架I包括側(cè)板11和底板(12 )，所述的側(cè)板(11)數(shù)量為2個(gè)，呈長(zhǎng)方形，側(cè)板(11)兩端均設(shè)置有一個(gè)方形通孔A (13);所述的底板(12)呈長(zhǎng)方體板狀結(jié)構(gòu)，底板(12)兩邊分別與2個(gè)側(cè)板(11)相焊接；
[0041]如圖1、圖2、圖4、圖5和圖6所示:所述的行走裝置(2)包括短臂(21 )、長(zhǎng)臂(22)、舵機(jī)(23)和吸盤(pán)座(24)，所述的短臂(21)、長(zhǎng)臂(22)和吸盤(pán)座(24)的數(shù)量均為4個(gè)；所述的舵機(jī)(23)的數(shù)量為8個(gè)