机器人吸盘式履带的制作方法

本实用新型涉及一种可用于高空作业的机器人的零部件，特别是一种机器人吸盘式履带。

背景技术：

移动式机器人已经被广泛应用于高空作业中，例如清理高层建筑的外墙、修建高层建筑物、给大型轮船喷漆、监控核能工厂的储藏柜等，因为这些工作都很重要，但是又极度的危险。因此，移动式机器人中比较特殊的研究领域——爬墙吸附式机器人已经在进行广泛的研究并且有了很好的发展。当前大部分的爬墙机器人可以归结为两类：牵引式和粘附式。相比于粘附式结构仅在金属性工作墙面时才能使用，以及牵引式对结构本身的重量要求，在垂直平面的可行性的种种困难。吸盘式机构具有最好的适用性和耐用性。这种能够在竖直墙面上连续运动的新概念爬墙机器人，通过采用两条安装有复数个吸盘的履带来实现连续的高速爬行。用机械阀代替电磁阀，将吸盘内抽成真空有助于提高爬行速度。

然而，上述吸盘式的履带目前还停留在设想阶段，距离实用性还有相当长的路要走。

技术实现要素：

为此，本实用新型提出一种机器人吸盘式履带，以试图解决上述无实用性的问题，这种机器人吸盘式履带，具有结构合理，动作灵活，吸附可靠，故障率低，实用性强的特点。

本实用新型所提出的这种机器人吸盘式履带，它有履带和吸盘，其特征在于吸盘通过其基座安装在履带上，吸盘基座与吸盘相通，在履带中轴上安装有一个配气盘，配气盘有接气管分别通过软管与每个吸盘基座连接，配气盘与供气盘动态接触，供气盘安装在固定于车架的悬臂上，并与车架上的真空泵连通，所述配气盘有多个配气室与对应的管接头相通，各个配气室间互相隔绝，所述供气盘有负压槽和正压槽，负压槽经负压口与真空泵连通，正压槽有释压口与大气相通。

所述供气盘与履带中轴间有一个变速器，变速器输入端与中轴连接，输出端与配气盘连接，以保证供配气盘与履带保持同速转动。

所述变速器为同轴心的变速器。

所述供气盘的负压槽在下，正压槽在上。

供气盘有一个边圈防止配气盘转动时跑偏。

本实用新型的工作原理如下：

吸盘式履带成对配置，对称安装在车架的两侧，每侧各有一个主动轮和从动轮，履带在主动轮和从动轮上传动，在主动轮和从动轮间有一个中轮，位于两轮连线的中点处与履带啮合同速传动。

中轮的轴称为中轴，在中轴上安装变速器，其轮入端与中轴连接传动，输出端与配气盘连接，变速器输出端的转速与履带的转速始终保持一致，也就是说履带转一圈配气盘也跟着转一圈，这样，连接配气盘和吸盘基座的软管就不会互相缠绕，而是有序地跟着履带和配气盘同步公转。

供气盘安装在固定于车架上的悬臂上，使之与配气盘紧密接触，供气盘的负压槽与车架上的真空泵，也就是气源连接，始终保质负压状态。由于供气盘的负压槽位于下半圆内，履带上的吸盘转到地面（或者墙面）一侧时，它们在配气盘上的配气室刚好与供气盘的负压槽对接上，吸盘内立即形成负压将地面（或者墙面）吸住，不会打滑。如果履带在墙面上行走，吸盘就吸住墙壁，整个车体就能在墙壁上移动而不会滑落。

当与地面（或者墙面）接触的最后一个吸盘快转离地面时，配气盘上对应的配气室也即将转离负压区，而进入正压区，使吸盘与大气相通，吸力消失，及时消除对履带的阻碍。

这了保持配气盘与供气盘的紧密接触，可以在悬壁与供气盘间加装一个弹簧，让两盘的接触紧密度不受地面或者墙面坑凹的影响。

本实用新型的特点是结构合理，动作灵活，吸附可靠，故障率低，实用性强，可适用于高楼外墙的清洁等高空危险作业机器人。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型安装到车架上时的示意图。

图3是履带、吸盘、悬臂、中轴、变速器、配气盘和供气盘的集成示意图。

图4是供气盘主视图。

图5是A-A剖面图。

图6配气盘主视图。

图7是B-B剖面图。

图1-7中，各零部件的标号如下：

1-主动轮；2-履带；3-吸盘；4-从动轮；5-车架；6-真空管（软管）；7-配气盘；8-悬臂；9-变速器；10-中轴；11-供气盘；12-释压口；13-正压槽；14-负压口；15-负压槽；16-配气室；17-管接头。

图2中的气源与真空泵为同义词。

具体实施方式

如图1-7所示，履带2的结构与现有轻型机器人用的履带基本一致，一般由橡胶等材料做成。吸盘3与吸盘基座连接为一体，吸盘基座有一管道与吸盘和真空管6连接。吸盘一般用橡胶做成碗状，吸盘基座与履带直接连接固定。

履带的驱动系统与现有机器人的相同，都是由主动轮1驱动，主动轮和从动轮4安装在车架5上。上述中轮也安装在车架上，中轮与履带始终保质啮合传动，中轮的中轴10位于履带的正中处。

机器人所需的驱动电机、供电电路及电源和气源，或者真空泵均安装在车架上。

上述悬臂8一般用轻质高强度金属材料做成，一端直接固定在车架上，另一端安装固定供气盘11。供气盘的负压口14与真空泵间通过管道进行连接。

中轴上装一个变速器9。这种变速器的输入端与输出端同轴线，输入端为内轴，输出端为外轴。

如上所述，为保证配气盘与供气盘间的紧密接触，可以在供气盘与悬臂间加装一个弹簧。

配气盘7的配气室16与吸盘的数量一一对应，每个配气室有一个接管头17，以方便真空管6连接。供气盘的负压槽15开在下半圆内并与负压口14连通。正压槽13开在上半圆内，释压口12开在供气盘上部与大气相通。

其余情况如上所述。

本实用新型的这种机器人吸盘式履带，经制作实物试用，效果令人满意，当机器总重量不超过200kg时，在墙面上无打滑或者掉落现象，行动自如，与壁虎相仿。