專利名稱：鉤爪式爬壁機器人的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種機器人，具體地說是一種爬壁機器人。
背景技術：
爬壁機器人作為載體，在高層建筑的外壁噴涂、清洗，高層救助傷又很廣泛的運用。
日本應用技術研究所研制出了車輪式磁吸附爬壁機器人，車輪式磁吸附爬壁機器人它可以吸附在各種大型構造物如油罐、球形煤氣罐、船舶等的壁面，代替人進行檢查或修理等作業。這種爬壁機器人靠磁性車輪對壁面產生吸附力，其主要特征是行走穩定速度快，最大速度可達9m/min，適用于各種形狀的壁面，且不損壞壁面的油漆。
爬壁機器人是近些年來比較熱門的研究領域，現在國內比較多見的是利用真空吸盤吸附原理，通過真空泵抽壓，或利用大功率風扇反向施壓，將機器人壓在墻體上，然后驅動機器人的輪系，攀爬坡度較緩的光滑表面，此類機器人的優點是靈活性較強，能實現較多動作，但是施壓裝置較為笨重、昂貴，且局限于在光滑表面上工作，實用性不強；再有，利用電磁吸附原理，在機器的輪上安裝永磁鐵或電磁鐵，攀爬鐵磁性金屬表面。
哈爾濱工業大學機器人研究所已經研制出單吸盤真空吸附車輪行走式爬壁機器人和永磁鐵吸附履帶行走式爬壁機器人。單吸盤輪式壁面移動機器人，有吸附機構和移動機構兩大部分，移動機構由電機、減速器、車輪構成，吸附機構包括真空泵、壓力調節閥、密封機構等。真空泵是產生負壓的裝置，其功能是不斷地從負壓腔內抽出空氣，使負壓腔內形成一定程度的真空度。為維持機器人負壓腔內的負壓，還需要有密封機構，使機器人可靠地吸附在壁面上并產生足夠的正壓力，從而使驅動機構產生足夠的摩擦力以實現移動功能。
現有的爬壁機器人一般只適合于在光滑壁面上行走，而且大多數結構復雜。

發明內容本發明的目的在于提供一種能夠穩定攀附在墻體表面，結構簡單的鉤爪式爬壁機器人。
本發明的目的是這樣實現的它包括機體板，在機體板上安裝有直流電機、控制電路板和擺動連桿，擺動連桿的兩端安裝有導軌，滑桿安裝在導軌內，滑桿未部裝有轉軸銷，轉軸銷頂部套在擺動連桿兩端的槽內，擺動連桿中間安裝在直流電機的輸出軸上，滑桿前端與支撐板連接，支撐板上設置有至少一對爪子，爪子的組成包括安裝在支撐板上的舵機，舵機輸出端連有連桿，兩側連桿通過轉軸將爪框、爪片連接起來，控制電路板與直流電機和舵機相連。
本發明還可以包括這樣一些結構特征1、每個爪子上安裝有1個爪框及一組爪片，各個爪片相互獨立，每個爪片由爪片基體、鉤子和彈性鋼針組成。
2、所述的爪子有兩對，即包括4只爪子，分布在支撐板的兩端。
本發明利用爪片端部安裝的鉤子，鉤附在粗糙墻壁的凹凸坑里，然后直流電機驅動擺動桿，左右兩側滑桿、支撐架、爪子運動，配合舵機的轉停，實現在粗糙墻壁上攀爬的目的。
本發明結構簡單，運行平穩快速，工作過程中噪音小、耗能少，且能夠實現在壁面上緊急懸停，懸停過程中可實現主電路停止工作，節省能量、無噪音。本發明的這些優點是現有傳統爬壁機器人所無法比擬的。


圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明的爪子的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述結合圖1，鉤爪式爬壁機器人的組成包括機體板2，在機體板上安裝有直流電機1、控制電路板16和擺動連桿3，擺動連桿的兩端安裝有導軌5，滑桿6安裝在導軌內，滑桿未部裝有轉軸銷4，轉軸銷頂部套在擺動連桿兩端的槽內，擺動連桿中間安裝在直流電機的輸出軸上，滑桿前端與支撐板7連接，支撐板上設置有至少一對爪子8，同時結合圖2，爪子的組成包括安裝在支撐板上的舵機9，舵機輸出端連有連桿10，兩側連桿通過轉軸11將爪框12、爪片連接起來，控制電路板與直流電機和舵機相連，每個爪子上安裝有一組抓片，一組爪片的片數可以是9片，當然也可以根據需要選擇相近似數量的爪片，各個爪片相互獨立，每個爪片由爪片基體13、鉤子14和彈性鋼針15組成。各個爪片之間相互獨立，可繞轉軸獨立轉動，其上安裝的鉤子起鉤附作用，彈性鋼針起彈性復位作用。爪片基體13尾部開有轉軸孔，穿轉軸11，頂部開有小槽，將鉤子14固定于其內，中間鉆一小孔，將彈性鋼針15固定，彈性鋼針15另一端抵在爪框上，起限位作用。所述的爪子有兩對，即包括4只爪子，分布在支撐板的兩端。
由直流電機帶動擺動連桿在預定角度范圍內往復擺動，直流電機輸出扭矩0.5Nm，驅動電壓12V；擺動連桿由硬質板材制成，中間摳有電機連軸孔，通過頂絲與電機輸出軸緊密連接；轉軸銷頂端為光滑圓柱體，套在擺動連桿左右兩側的槽內，轉軸銷頂部圓柱體與擺動桿槽可以相對轉動和滑動；轉軸銷底部插在滑桿的尾部，兩者緊密連接，無相對運動；滑桿安裝在導軌內，滑桿前段與支撐架相連；支撐架上安裝爪子的驅動舵機；舵機輸出轉動舵角片上連有連桿，連桿另一端穿轉軸，將爪框、爪片基體、鉤子、彈性鋼針連在一起；機器人的控制電路電源部分獨立安裝在機體板上側。
權利要求
1.一種鉤爪式爬壁機器人，它包括機體板，在機體板上安裝有直流電機、控制電路板、擺動連桿和導軌，其特征是擺動連桿的兩端通過轉軸銷與滑桿相連，滑桿安裝在導軌內，滑桿未部裝有轉軸銷，轉軸銷頂部套在擺動連桿兩端的槽內，擺動連桿中間安裝在直流電機的輸出軸上，滑桿前端與支撐板連接，支撐板上設置有至少一對爪子，爪子的組成包括安裝在支撐板上的舵機，舵機輸出端連有連桿，兩側連桿通過轉軸將爪框、爪片連接起來，控制電路板與直流電機和舵機相連。
2.根據權利要求1所述的鉤爪式爬壁機器人，其特征是每個爪子上安裝有1個爪框及一組爪片，各個爪片相互獨立，每個爪片由爪片基體、鉤子和彈性鋼針組成。
3.根據權利要求1或2所述的鉤爪式爬壁機器人，其特征是所述的爪子有兩對，即包括4只爪子，分布在2塊支撐板的兩端。
全文摘要
本發明提供的是一種鉤爪式爬壁機器人。它包括機體板，在機體板上安裝有直流電機、控制電路板和擺動連桿，擺動連桿的兩端安裝有導軌，滑桿安裝在導軌內，滑桿末部裝有轉軸銷，轉軸銷頂部套在擺動連桿兩端的槽內，擺動連桿中間安裝在直流電機的輸出軸上，滑桿前端與支撐板連接，支撐板上設置有至少一對爪子，爪子的組成包括安裝在支撐板上的舵機，舵機輸出端連有連桿，兩側連桿通過轉軸將爪框、爪片連接起來，控制電路板與直流電機和舵機相連。本發明結構簡單，運行平穩快速，工作過程中噪音小、耗能少，且能夠實現在壁面上緊急懸停，懸停過程中可實現主電路停止工作，節省能量、無噪音。
文檔編號B62D57/00GK101049838SQ20071007223
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月22日 優先權日2007年5月22日
發明者陳東良, 吳磊, 王立權, 左勇勝, 徐正毅, 李長勝, 朱月寶, 方堃, 王康, 楊恩霞 申請人:哈爾濱工程大學