本发明涉及爬行机器人,尤其涉及一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人。
背景技术:
1、现有的爬行机器人大多采用铁磁、真空滑动吸附,例如:铁磁机器人只能用在导磁壁面,面向非导磁壁面无法爬行,真空滑动吸附只能用在玻璃壁面,爪刺挂附仿生机器人还处在实验阶段,容易破坏壁面,经常与壁面之间处于打滑状态,很难在市场应用。
2、由于目前的基础设施存在大量的粗糙与光滑壁面,导致现有的爬行机器人无发胜任,例如公开号为cn114056446a公开了一种爬壁机器人,爬壁机器人包括第一机器人本体、第二机器人本体、连接机构及两个行走机构;其中,第二机器人本体与第一机器人本体间隔设置;连接机构包括框架、第一转动组件及第二转动组件,框架包括第一连杆、第二连杆及连接杆,第一连杆与第二连杆相互平行,第一转动组件套设于第一连杆,以用于驱动框架绕第一连杆的轴线转动,第二转动组件套设于第二连杆,以用于驱动框架绕第二连杆的轴线转动;两个行走机构分别固定于第一机器人本体与第二机器人本体上;虽然该专利具有障碍物的壁面之间的越障任务,但是仍然存在难以应对粗糙和光滑壁面的问题,从而影响了爬行机器人在移动时的适配效果,因此,在长期的研发测试过程中发现:现有技术中的爬行机器人难以兼顾在光滑壁面和粗糙壁面上行走的需求的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提出一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,以解决现有技术中的爬行机器人难以兼顾在光滑壁面和粗糙壁面上行走的需求的问题。
2、基于上述目的,本发明提供了一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,包括:托板;所述托板两端分别固定安装有第一竖板和第二竖板,所述第一竖板顶部与第二竖板顶部固定安装有固定板,所述固定板下方至少固定安装有两个抽风机,所述抽风机进气端贯穿托板,所述第一竖板与第二竖板的相邻侧均设置有可转动的柔性皮带,所述第一竖板与第二竖板的相邻侧靠近两端均设置有可转动的柔性套圈,所述第一竖板与第二竖板上设置有驱动组件,柔性皮带与柔性套圈通过驱动组件进行转动,所述柔性套圈与柔性皮带于托板下方合围形成有凹陷腔,启动抽风机将凹陷腔内部形成负压,使得机器人通过柔性皮带以及柔性套圈在粗糙的壁面上爬行,所述柔性皮带外围均匀设置有多个海绵吸盘,使得机器人通过柔性皮带以及柔性套圈在光滑的壁面上爬行。
3、优选的,所述驱动组件包括:主动轴,固定安装于第一竖板与第二竖板的相邻侧靠近一端,所述主动轴外围中部两侧均转动套设有主动轮,所述主动轮与主动轴的贴合面之间设置有第一轴承,两个主动轮外围相离端均开设有第一环形齿槽和第二环形齿槽,所述第一环形齿槽外围啮合套设有皮带,所述柔性皮带啮合套设于第二环形齿槽外围;通孔,分别开设于第一竖板的中部和第二竖板的中部,所述通孔内部可移动的设置有滑板,所述滑板一侧端部固定安装有支架,所述支架呈l型结构,且支架位于托板的上方,所述支架一端通过转轴转动安装有驱动轮,所述皮带啮合套设于驱动轮的外围;动力组件,设置于滑板的另一侧,动力组件用于驱动所述驱动轮转动,且动力组件驱动滑板在通孔内的位置以调节皮带的张紧度。
4、优选的,所述动力组件包括:伺服电机,固定安装于滑板的一侧中部,所述伺服电机动力输出端贯穿滑板与驱动轮固定连接;气缸,固定安装于第一竖板与第二竖板的相离侧,所述气缸动力输出端与滑板固定连接。
5、优选的,所述第一竖板与第二竖板中部靠近顶端与低端均开设有滑槽,所述滑槽平行布置,所述滑板顶端与低端均固定安装有滑块,所述滑块在滑槽内部滑动。
6、优选的,所述驱动组件还包括:从动轴,可拆卸的安装于第一竖板与第二竖板的相邻侧靠近的另一端,所述从动轴外围中部两侧均转动套设有从动轮,所述从动轮与从动轴的贴合面之间设置有第二轴承,两个从动轮外围相离端均开设有第三环形齿槽,所述柔性皮带啮合套设于第三环形齿槽外围;定位组件,设置于从动轴以及第一竖板和第二竖板之间,定位组件用于限定从动轴在第一竖板和第二竖板上的位置,以限定柔性皮带的张紧度。
7、优选的,所述定位组件包括:缺口,分别开设于第一竖板与第二竖板的端部,所述从动轴卡合于缺口内,所述从动轴两端穿过缺口固定安装有定位块,所述定位块一端转动插接有丝杆,所述丝杆外围螺纹套设有固定块,所述固定块一侧固定安装于第一竖板和第二竖板上。
8、优选的,所述托板中部贯穿设置有套管,所述抽风机进气端穿入套管内部,且与套管呈过盈配合,所述套管四周与托板之间涂覆有密封层,所述托板下方中部两侧均固定安装有挡板,两个挡板平行布置,且挡板贴合布置于柔性皮带的一侧,所述挡板两端均延伸至柔性套圈上。
9、优选的,所述第一竖板和第二竖板对称且平行布置,所述柔性皮带与柔性套圈的相邻侧贴合设置,两个所述柔性套圈的相邻侧贴合设置。
10、本发明的有益效果:机器人通过抽风机将凹陷腔内的空气抽出后使得凹陷腔内形成负压,进而使得机器人能够吸附于壁面上,通过驱动组件能够驱动柔性皮带以及柔性套圈实施转动,从而使得机器人能在倾斜乃至竖直壁面上进行爬行,当机器人在粗糙的壁面上爬行时,机器人四周的柔性皮带和柔性套圈与壁面上的小颗粒嵌合,使得壁面上的颗粒为柔性皮带以及柔性套圈提供附着点,柔性皮带和柔性套圈既能够作为机器人的行走机构又能够作为凹陷腔的裙边,当机器人在粗糙的壁面上行走的过程中,抽风机不断将凹陷腔内的气体抽出,使得柔性皮带以及柔性套圈压附在壁面上,从而为机器人提供行走摩擦力,当机器人在光滑表面爬行时,通过在柔性皮带的外围设置一周海绵吸盘,使得机器人在光滑壁面上行走时能够显著的增加与壁面之间的摩擦力,从而有效的兼顾了需要在光滑壁面和粗糙壁面上行走的需求,进一步提升了机器人在不同壁面上的爬行效果。
1.一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,包括:托板(1);其特征在于,所述托板(1)两端分别固定安装有第一竖板(2)和第二竖板(3),所述第一竖板(2)顶部与第二竖板(3)顶部固定安装有固定板(4),所述固定板(4)下方至少固定安装有两个抽风机(5),所述抽风机(5)进气端贯穿托板(1),所述第一竖板(2)与第二竖板(3)的相邻侧均设置有可转动的柔性皮带(9),所述第一竖板(2)与第二竖板(3)的相邻侧靠近两端均设置有可转动的柔性套圈(8),所述第一竖板(2)与第二竖板(3)上设置有驱动组件,柔性皮带(9)与柔性套圈(8)通过驱动组件进行转动,所述柔性套圈(8)与柔性皮带(9)于托板(1)下方合围形成有凹陷腔,启动抽风机(5)将凹陷腔内部形成负压,使得机器人通过柔性皮带(9)以及柔性套圈(8)在粗糙的壁面上爬行,所述柔性皮带(9)外围均匀设置有多个海绵吸盘(10),使得机器人通过柔性皮带(9)以及柔性套圈(8)在光滑的壁面上爬行。
2.根据权利要求1所述的一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,其特征在于,所述驱动组件包括:主动轴(11),固定安装于第一竖板(2)与第二竖板(3)的相邻侧靠近一端,所述主动轴(11)外围中部两侧均转动套设有主动轮(112),所述主动轮(112)与主动轴(11)的贴合面之间设置有第一轴承(111),两个主动轮(112)外围相离端均开设有第一环形齿槽(113)和第二环形齿槽(114),所述第一环形齿槽(113)外围啮合套设有皮带(115),所述柔性皮带(9)啮合套设于第二环形齿槽(114)外围;通孔(116),分别开设于第一竖板(2)的中部和第二竖板(3)的中部,所述通孔(116)内部可移动的设置有滑板(117),所述滑板(117)一侧端部固定安装有支架(118),所述支架(118)呈l型结构,且支架(118)位于托板(1)的上方,所述支架(118)一端通过转轴转动安装有驱动轮(119),所述皮带(115)啮合套设于驱动轮(119)的外围;动力组件,设置于滑板(117)的另一侧,动力组件用于驱动所述驱动轮(119)转动,且动力组件驱动滑板(117)在通孔(116)内的位置以调节皮带(115)的张紧度。
3.根据权利要求2所述的一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,其特征在于,所述动力组件包括:伺服电机(12),固定安装于滑板(117)的一侧中部,所述伺服电机(12)动力输出端贯穿滑板(117)与驱动轮(119)固定连接;气缸(121),固定安装于第一竖板(2)与第二竖板(3)的相离侧,所述气缸(121)动力输出端与滑板(117)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,其特征在于,所述第一竖板(2)与第二竖板(3)中部靠近顶端与低端均开设有滑槽(122),所述滑槽(122)平行布置,所述滑板(117)顶端与低端均固定安装有滑块(123),所述滑块(123)在滑槽(122)内部滑动。
5.根据权利要求1所述的一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,其特征在于,所述驱动组件还包括:从动轴(13),可拆卸的安装于第一竖板(2)与第二竖板(3)的相邻侧靠近的另一端,所述从动轴(13)外围中部两侧均转动套设有从动轮(132),所述从动轮(132)与从动轴(13)的贴合面之间设置有第二轴承(131),两个从动轮(132)外围相离端均开设有第三环形齿槽(133),所述柔性皮带(9)啮合套设于第三环形齿槽(133)外围;定位组件,设置于从动轴(13)以及第一竖板(2)和第二竖板(3)之间,定位组件用于限定从动轴(13)在第一竖板(2)和第二竖板(3)上的位置,以限定柔性皮带(9)的张紧度。
6.根据权利要求5所述的一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,其特征在于,所述定位组件包括:缺口(14),分别开设于第一竖板(2)与第二竖板(3)的端部,所述从动轴(13)卡合于缺口(14)内,所述从动轴(13)两端穿过缺口(14)固定安装有定位块(141),所述定位块(141)一端转动插接有丝杆(142),所述丝杆(142)外围螺纹套设有固定块(143),所述固定块(143)一侧固定安装于第一竖板(2)和第二竖板(3)上。
7.根据权利要求1所述的一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,其特征在于,所述托板(1)中部贯穿设置有套管(6),所述抽风机(5)进气端穿入套管(6)内部,且与套管(6)呈过盈配合,所述套管(6)四周与托板(1)之间涂覆有密封层,所述托板(1)下方中部两侧均固定安装有挡板(7),两个挡板(7)平行布置,且挡板(7)贴合布置于柔性皮带(9)的一侧,所述挡板(7)两端均延伸至柔性套圈(8)上。
8.根据权利要求1所述的一种适用于光滑和粗糙壁面爬行的机器人,其特征在于,所述第一竖板(2)和第二竖板(3)对称且平行布置,所述柔性皮带(9)与柔性套圈(8)的相邻侧贴合设置,两个所述柔性套圈(8)的相邻侧贴合设置。