本發明涉及一種攀爬機器人。

背景技術：

現今的高樓外墻工作方式較為繁多較矮樓層選擇搭接腳手架，腳手架搭接分為豎架與橫版，兩個豎架之間可并排兩個橫版，一層一層堆疊，達到所需高度，人員可在搭好的腳手架上行走活動，進行各種外墻所需作業，若進行下一地點作業便要將腳手架全部拆除，搬運到下一地點重新拼裝，然后進行作業。較高建筑采用吊車，或者樓頂安裝絞錨機吊住安全纜繩，纜繩連著儲物或人的框進行物品攜帶及支撐工作人員進行作業。

腳手架有標準的規格來方便不同廠家所產腳手架的互換性配合，但單套腳手架都比較笨重，多套腳手架則更為笨重，搭接過程比較繁瑣，耗時耗力消耗人工較大。采用兩層腳手架高度固定這種搭接方式，拼裝一次后不易拆運，不靈活。另外纜繩提升的方式危險系數較大，而且受吊車及絞錨機的高度行程限制其結構非常復雜，且造價過于昂貴。

隨著高樓的增多，如828米的迪拜塔，632米在建的上海中心大廈，及上海環球金茂中心這么多的高層建筑，其外圍多為光滑的鋼化玻璃或者光滑的瓷磚層，與此對應的高樓檢修、維護、粉刷、再裝修等很多必要工作都增加了難度與危險系數。

技術實現要素：

本發明提供一種攀爬機器人，采用翻越式攀爬結構，能夠有效跨過玻璃及其他光滑墻體上的凸起或凹陷障礙，結構簡單，易操控，節省了人力，提高了安全系數和經濟效益，可攀爬各種光滑表面并能到達不同高度，適用范圍廣泛。

為了達到上述目的，本發明提供一種攀爬機器人，包含：肢體轉動關節，以及分別連接肢體轉動關節的第一翻越機體和第二翻越機體；

所述的肢體轉動關節包含：機械連接的肢體轉動舵機和U型肢體轉動關節舵機支架，肢體轉動舵機機械連接第一翻越機體，U型肢體轉動關節舵機支架機械連接第二翻越機體，肢體轉動舵機可以帶動U型肢體轉動關節舵機支架繞其旋轉；

所述的第一翻越機體和第二翻越機體的結構相同；

所述的第一翻越機體包含：機械連接肢體轉動舵機的第一轉動組件，機械連接第一轉動組件的第一驅動組件，以及機械連接第一驅動組件的第一吸盤，第一轉動組件可以帶動第一驅動組件和第一吸盤繞其旋轉；

所述的第二翻越機體包含：機械連接U型肢體轉動關節舵機支架的第二轉動組件，機械連接第二轉動組件的第二驅動組件，以及機械連接第二驅動組件的第二吸盤，第二轉動組件可以帶動第二驅動組件和第二吸盤繞其旋轉。

所述的第一轉動組件包含：機械連接肢體轉動舵機的第一豎直支架，機械連接第一豎直支架的第一腕部轉動舵機，以及機械連接第一腕部轉動舵機的第一U型舵機支架，第一腕部轉動舵機可以帶動第一U型舵機支架繞其旋轉；

所述的第二轉動組件包含：機械連接U型肢體轉動關節舵機支架的第二豎直支架，機械連接第二豎直支架的第二腕部轉動舵機，以及機械連接第二腕部轉動舵機的第二U型舵機支架，第二腕部轉動舵機可以帶動第二U型舵機支架繞其旋轉。

所述的肢體轉動舵機安裝在舵機支架上，通過舵機支架機械連接第一豎直支架，所述的肢體轉動舵機上還包含舵盤，通過舵盤機械連接U型肢體轉動關節舵機支架；

所述的第一腕部轉動舵機安裝在第一舵機支架上，通過第一舵機支架機械連接第一豎直支架，所述的第一腕部轉動舵機上還包含第一舵盤，通過第一舵盤機械連接第一U型舵機支架；

所述的第二腕部轉動舵機安裝在第二舵機支架上，通過第二舵機支架機械連接第二豎直支架，所述的第二腕部轉動舵機上還包含第二舵盤，通過第二舵盤機械連接第二U型舵機支架。

所述的第一驅動組件包含：機械連接第一U型舵機支架的第一L型固定支架，機械連接第一L型固定支架的第一直線電機，以及機械連接第一直線電機的第一傳動裝置；所述的第一傳動裝置包含：機械連接第一直線電機的第一絲桿，以及套設在第一絲桿上的第一絲桿螺母；

所述的第二驅動組件包含：機械連接第二U型舵機支架的第二L型固定支架，機械連接第二L型固定支架的第二直線電機，以及機械連接第二直線電機的第二傳動裝置；所述的第二傳動裝置包含：機械連接第二直線電機的第二絲桿，以及套設在第二絲桿上的第二絲桿螺母。

所述的第一驅動組件還包含：機械連接第一直線電機和第一吸盤的第一U型固定支架；所述的第二驅動組件還包含：機械連接第二直線電機和第二吸盤的第二U型固定支架。

所述的第一吸盤包含：機械連接第一絲桿的第一吸盤吸拉支座，第一吸盤座，以及機械連接第一吸盤吸拉支座且設置在第一吸盤座內的第一吸盤橡膠體；

所述的第二吸盤包含：機械連接第二絲桿的第二吸盤吸拉支座，第二吸盤座，以及機械連接第二吸盤吸拉支座且設置在第二吸盤座內的第二吸盤橡膠體。

所述的攀爬機器人還包含控制電路，所述的控制電路分別電性連接所有的轉動舵機和直線電機，控制轉動舵機和直線電機的運動。

所述的攀爬機器人還包含電源，所述的電源連接所有的轉動舵機和直線電機，為其提供電力。

本發明采用翻越式攀爬結構，能夠有效跨過玻璃及其他光滑墻體上的凸起或凹陷障礙，結構簡單，易操控，節省了人力，提高了安全系數和經濟效益，可攀爬各種光滑表面并能到達不同高度，適用范圍廣泛。

附圖說明

圖1和圖2是本發明提供的攀爬機器人的結構示意圖。

圖3是本發明提供的攀爬機器人的爆炸圖。

具體實施方式

以下根據圖1～圖3，具體說明本發明的較佳實施例。

如圖1～圖3所示，本發明提供一種攀爬機器人，包含：肢體轉動關節2，以及分別連接肢體轉動關節2的第一翻越機體1和第二翻越機體3。

所述的肢體轉動關節2包含：機械連接的肢體轉動舵機21和U型肢體轉動關節舵機支架22，肢體轉動舵機21機械連接第一翻越機體1，U型肢體轉動關節舵機支架22機械連接第二翻越機體3，肢體轉動舵機21可以帶動U型肢體轉動關節舵機支架22繞其旋轉。

所述的肢體轉動舵機21安裝在舵機支架212上，通過舵機支架212機械連接第一豎直支架11，所述的肢體轉動舵機21上還包含舵盤211，通過舵盤211機械連接U型肢體轉動關節舵機支架22。

所述的第一翻越機體1和第二翻越機體3的結構相同。

所述的第一翻越機體1包含：機械連接肢體轉動舵機21的第一轉動組件，機械連接第一轉動組件的第一驅動組件，以及機械連接第一驅動組件的第一吸盤18。

所述的第一轉動組件包含：機械連接肢體轉動舵機21的第一豎直支架11，機械連接第一豎直支架11的第一腕部轉動舵機13，以及機械連接第一腕部轉動舵機13的第一U型舵機支架14，第一腕部轉動舵機13可以帶動第一U型舵機支架14繞其旋轉；所述的第一腕部轉動舵機13安裝在第一舵機支架12上，通過第一舵機支架12機械連接第一豎直支架11，所述的第一腕部轉動舵機13上還包含第一舵盤131，通過第一舵盤131機械連接第一U型舵機支架14。

所述的第一驅動組件包含：機械連接第一U型舵機支架14的第一L型固定支架15，機械連接第一L型固定支架15的第一直線電機16，以及機械連接第一直線電機16的第一傳動裝置；所述的第一傳動裝置包含：機械連接第一直線電機16的第一絲桿161，以及套設在第一絲桿161上的第一絲桿螺母162；所述的第一驅動組件還包含：機械連接第一直線電機16和第一吸盤18的第一U型固定支架17。

所述的第一吸盤18包含：機械連接第一絲桿161的第一吸盤吸拉支座183，第一吸盤座182，以及機械連接第一吸盤吸拉支座183且設置在第一吸盤座182內的第一吸盤橡膠體181。

所述的第二翻越機體3包含：機械連接U型肢體轉動關節舵機支架22的第二轉動組件，機械連接第二轉動組件的第二驅動組件，以及機械連接第二驅動組件的第二吸盤38。

所述的第二轉動組件包含：機械連接U型肢體轉動關節舵機支架22的第二豎直支架31，機械連接第二豎直支架31的第二腕部轉動舵機33，以及機械連接第二腕部轉動舵機33的第二U型舵機支架34，第二腕部轉動舵機33可以帶動第二U型舵機支架34繞其旋轉；所述的第二腕部轉動舵機33安裝在第二舵機支架32上，通過第二舵機支架32機械連接第二豎直支架31，所述的第二腕部轉動舵機33上還包含第二舵盤331，通過第二舵盤331機械連接第二U型舵機支架34。

所述的第二驅動組件包含：機械連接第二U型舵機支架34的第二L型固定支架35，機械連接第二L型固定支架35的第二直線電機36，以及機械連接第二直線電機36的第二傳動裝置；所述的第二傳動裝置包含：機械連接第二直線電機36的第二絲桿361，以及套設在第二絲桿361上的第二絲桿螺母362；所述的第二驅動組件還包含：機械連接第二直線電機36和第二吸盤38的第二U型固定支架37。

所述的第二吸盤38包含：機械連接第二絲桿361的第二吸盤吸拉支座383，第二吸盤座382，以及機械連接第二吸盤吸拉支座383且設置在第二吸盤座382內的第二吸盤橡膠體381。

所述的攀爬機器人還包含控制電路（圖中未顯示）和電源（圖中未顯示）；所述的控制電路分別電性連接所有的轉動舵機和直線電機，控制轉動舵機和直線電機的運動；本實施例中，所述的控制電路可采用單片機或者舵機控制板；所述的電源連接所有的轉動舵機和直線電機，為其提供電力。

本發明的工作原理如下：

設初始狀態攀爬機器人的第一吸盤18和第二吸盤38都已吸附于墻體之上；

第一步：第二翻越機體3上的第二直線電機36啟動，第二絲桿361帶動第二絲桿螺母362向前移動，第二絲桿螺母362推動第二吸盤橡膠體381，此時第二吸盤38內進入空氣，第二吸盤38便離開墻體；

第二步：第二腕部轉動舵機33帶動第二舵盤331，第二U型舵機支架332，第二L型固定支架35帶動第二直線電機36和整個第二吸盤38逆時針旋轉90°，即第二腕部關節逆時針翻越旋轉90°；

第三步：第一翻越機體1上的第一腕部轉動舵機13帶動第一翻越機體1逆時針旋轉180°，即第一腕部關節逆時針旋轉180°；

與此同時，肢體轉動舵機21帶動U型肢體轉動關節舵機支架22順時針翻越90-145°，即臂部關節順時針翻越90-145°，所述臂部關節的轉動需與第一腕部關節的翻越同時開始并同時結束；

第四步：第二翻越機體3上的第二腕部轉動舵機33驅動第二U型舵機支架332與第二L形直線電機支架35帶動第二直線電機36和第二吸盤38逆時針翻越90°；

第五步：第二直線電機36帶動第二絲桿螺母362拉動第二吸盤橡膠體381緊貼墻壁，排除第二吸盤38內的空氣并吸附墻壁。

至此，一次邁步即半個周期行走完成。

第六步：第一翻越機體1上的第一直線電機16驅動第一絲桿螺母162推動第一吸盤橡膠體181離開墻壁；第一肢體腕部轉動舵機13帶動帶動第一翻越機體1逆時針旋轉90°，即所述第一腕部關節逆時針翻越90°；

第七步：第二腕部轉動舵機33帶動第二翻越機體3逆時針轉動180°，即所述第二腕部關節逆時針翻越180°；

與此同時，固定在第一翻越機體1上的肢體轉動舵機21帶動第一翻越機體1順時針翻越90-145°，即所述臂部關節順時針翻越90-145°，此臂部關節的翻越需與所述第二腕部關節的翻越同時開始并同時結束；

第八步：第一翻越機體1已處于朝上的狀態，其上的第一腕部轉動舵機13帶動第一翻越機體1逆時針翻越90°；

第九步：第一直線電機16帶動第一絲桿螺母162拉動第一吸盤橡膠體181緊貼墻體，排除第一吸盤18內的空氣并吸附墻壁。

此時狀態與初始狀態相同至此二次邁步即一個周期行走完成。

第十步， 重復步驟一至九，直至攀爬機器人到達指定位置。

本發明采用翻越式攀爬結構，能夠有效跨過玻璃及其他光滑墻體上的凸起或凹陷障礙，結構簡單，易操控，節省了人力，提高了安全系數和經濟效益，可攀爬各種光滑表面并能到達不同高度，適用范圍廣泛。

盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。