本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種吸盤組件及使用其的爬墻機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其中，爬墻機(jī)器人作為能夠在垂直陡壁上進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人，以其能夠成為高空極限作業(yè)的一種自動(dòng)機(jī)械裝置的優(yōu)良特性越，廣泛應(yīng)用于核工業(yè)、建筑、消防等行業(yè)。

爬墻機(jī)器人要想在垂直陡壁上進(jìn)行作業(yè)必須具備良好的吸附功能。目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)的爬墻機(jī)器人均依靠真空吸盤來進(jìn)行吸附，采用真空吸盤進(jìn)行吸附存在一個(gè)問題，即當(dāng)墻面很不光滑時(shí)(如錄音室的吸音壁，表面會(huì)有意做出大量不規(guī)則的突起或使用細(xì)密的裝飾性細(xì)條狀瓷磚，因而墻面存在大量縫隙)，吸附效果不是很好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種吸盤組件及使用其的爬墻機(jī)器人。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：一種吸盤組件，包括組件殼體及設(shè)置在所述組件殼體上的吸盤，所述吸盤上設(shè)置有仿剛毛。

優(yōu)選的，所述仿剛毛均勻粘接在所述吸盤上。

優(yōu)選的，所述仿剛毛由聚丙烯纖維構(gòu)造的強(qiáng)力干性黏合材料制成。

優(yōu)選的，所述吸盤包括吸盤骨架及設(shè)置在所述吸盤骨架上的第一密封件和第二密封件，所述吸盤骨架呈環(huán)形，所述吸盤骨架的上部和下部分別開設(shè)有環(huán)形槽；所述第一密封件和所述第二密封件相對(duì)設(shè)置于所述吸盤骨架上，且分別與所述吸盤骨架上的環(huán)形槽相配合。

優(yōu)選的，所述吸盤還包括連接件，所述仿剛毛固定于所述連接件上，所述連接件與所述吸盤骨架相卡接。

優(yōu)選的，所述仿剛毛與所述連接件之間還設(shè)置有彈性材料層，所述仿剛毛通過所述彈性材料層固定于所述連接件上。

優(yōu)選的，所述第一密封件和所述第二密封件均由粘性材料或彈性材料制成。

優(yōu)選的，所述仿剛毛的厚度不低于所述第一密封件的厚度。

一種包含上述吸盤組件的爬墻機(jī)器人，包括機(jī)器人主體、執(zhí)行模塊、吸盤組件、四個(gè)滾輪、電機(jī)、履帶、真空泵、電池和控制箱，所述執(zhí)行模塊設(shè)置于所述機(jī)器人主體上；所述吸盤組件水平設(shè)置于所述機(jī)器人主體下側(cè)，且與所述真空泵相連；四個(gè)所述滾輪設(shè)置于所述機(jī)器人主體兩側(cè)，且每個(gè)所述滾輪均由一個(gè)所述電機(jī)所驅(qū)動(dòng)；所述履帶包裹在四個(gè)所述滾輪上，且由所述滾輪所驅(qū)動(dòng)；所述電池和所述控制箱均固定于所述機(jī)器人主體內(nèi)側(cè)，且所述電池、所述所述電機(jī)和所述真空泵均與所述控制箱電連接。

本實(shí)用新型的有益效果為：通過將仿剛毛結(jié)合到現(xiàn)有的吸盤組件上，大大增加了吸盤組件在不平整工作面上的吸附能力，有效解決了現(xiàn)有真空吸盤不能快速吸附和放開，且吸附放開時(shí)不能保證吸盤的吸附力的問題；另外，還解決了當(dāng)被吸附工作面不平整時(shí)的容易漏氣的問題。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型吸盤組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型吸盤的剖面圖；

圖3是本實(shí)用新型爬墻機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型爬墻機(jī)器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、機(jī)器人主體；2、執(zhí)行模塊；3、吸盤組件；31、組件殼體；32、吸盤；33、仿剛毛；34、連接件；35、第一密封件；36、第二密封件；37、吸盤骨架；4、滾輪；5、電機(jī)；6、履帶；7、真空泵；8、電池；9、控制箱。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種吸盤組件，包括組件殼體31及設(shè)置在所述組件殼體31上的吸盤32，所述吸盤32上設(shè)置有仿剛毛33。本實(shí)施例中殼體31上設(shè)置有四個(gè)吸盤32。所述仿剛毛33均勻粘接在所述吸盤32上。所述仿剛毛33由聚丙烯纖維構(gòu)造的強(qiáng)力干性黏合材料制成。

仿剛毛材料，是利用一種硬塑料質(zhì)地的極小的聚丙烯纖維構(gòu)造的強(qiáng)力干性粘合材料，每根纖維長(zhǎng)15-20μm，直徑0.6μm，它所采用的強(qiáng)力干性粘合材料—只有在兩接觸面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)才產(chǎn)生粘合效果，這與壁虎依靠剛毛不停的與墻面接觸、分離達(dá)到吸附效果的原理一致。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述吸盤32包括吸盤骨架37及設(shè)置在所述吸盤骨架37上的第一密封件35和第二密封件36，所述吸盤骨架37呈環(huán)形，所述吸盤骨架37的軸向橫截面呈“工”字形，吸盤骨架37的上部和下部分別形成環(huán)形槽；所述第一密封件35和所述第二密封件36相對(duì)設(shè)置于所述吸盤骨架37上，且分別與所述吸盤骨架37上的所述環(huán)形槽相配合。

為了使仿剛毛33與吸盤32可拆卸，所述吸盤32還包括連接件34，所述仿剛毛33固定于所述連接件34上，所述連接件34與所述吸盤骨架37相卡接。

進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述仿剛毛33與所述連接件34之間還設(shè)置有彈性材料層，所述仿剛毛33通過所述彈性材料層固定于所述連接件34上。

優(yōu)選的方式，所述第一密封件35和所述第二密封件36均由粘性材料或彈性材料制成，且所述仿剛毛33的厚度不低于所述第一密封件35的厚度。

另外，也可以在吸盤底部不規(guī)則方向布置仿剛毛，即把吸盤內(nèi)部除邊緣的密封圈外的部分做成不規(guī)則條狀，并在其上布置仿剛毛，由于吸盤的材質(zhì)彈性好，每個(gè)條狀物在外力作用下可在有限范圍內(nèi)振動(dòng)。合理設(shè)計(jì)吸盤吸氣的氣道。讓吸盤在漏氣工作時(shí)，進(jìn)氣的氣流能引起剛毛材料的振動(dòng)，從而引起仿剛毛結(jié)構(gòu)和墻壁的相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，產(chǎn)生粘合效果。這樣的吸盤組工作時(shí)，如果吸盤所處墻面良好，則吸盤基本不會(huì)漏氣，仿剛毛不工作。如果該吸盤所處墻面不規(guī)則，漏氣較為嚴(yán)重，則漏氣氣流引起仿剛毛結(jié)構(gòu)和墻壁的相對(duì)滑動(dòng)，產(chǎn)生粘合效果，有效解決因漏氣引起的吸附力下降問題，這樣就不會(huì)出現(xiàn)一組吸盤因所處墻面環(huán)境不好而全部失效，進(jìn)而引起機(jī)械失去平衡的情景。由于仿剛毛結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的進(jìn)氣阻力，還可以使同一吸盤組中其他不漏氣的吸盤的工作不受影響。

一種包含上述吸盤組件的爬墻機(jī)器人，包括機(jī)器人主體1、執(zhí)行模塊2、吸盤組件3、四個(gè)滾輪4、電機(jī)5、履帶6、真空泵7、電池8和控制箱9，所述執(zhí)行模塊2設(shè)置于所述機(jī)器人主體1上；所述吸盤組件3水平設(shè)置于所述機(jī)器人主體1下側(cè)，且與所述真空泵7相連；四個(gè)所述滾輪4設(shè)置于所述機(jī)器人主體1兩側(cè)，且每個(gè)所述滾輪4均由一個(gè)所述電機(jī)5所驅(qū)動(dòng)；所述履帶6包裹在四個(gè)所述滾輪4上，且由所述滾輪4所驅(qū)動(dòng)；所述電池8和所述控制箱9均固定于所述機(jī)器人主體1內(nèi)側(cè)，且所述電池8、所述所述電機(jī)5和所述真空泵7均與所述控制箱9電連接。

工作原理如下，通過真空泵對(duì)吸盤殼體內(nèi)進(jìn)行抽氣，使吸盤殼體內(nèi)腔形成較強(qiáng)的負(fù)壓，從而通過吸盤與墻面接觸相互密封，使機(jī)器人能夠吸附在墻面上。當(dāng)電腦發(fā)出行走信號(hào)時(shí)，機(jī)器接收到信號(hào)后，控制箱開始工作，使電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使履帶運(yùn)行，爬墻機(jī)開始行走。本機(jī)器采用了仿生技術(shù)，吸盤內(nèi)部除邊緣的密封圈外的部分做成仿壁虎腳剛毛結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是保留吸盤組的高備用吸附力，提高安全系數(shù)，如遇墻面不規(guī)則，可防止吸盤漏氣。同時(shí)吸盤組和履帶相互獨(dú)立，這樣吸附功能和移動(dòng)功能相互獨(dú)立，互不影響，解決了傳統(tǒng)爬墻機(jī)器人轉(zhuǎn)向困難的問題，提高了爬墻機(jī)器人的靈活性、安全性。

本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。