爬壁真空吸附履带底盘的制作方法

本发明涉及一种爬壁真空吸附履带底盘，属于爬壁机器人领域。

背景技术：

现有的爬壁机器人有两种吸附形式，一是真空吸附，二是磁吸附，真空吸附现有的如科沃斯生产的擦窗机器人，缺点只能在光滑玻璃上移动，适应性差；磁吸附机器人只能在钢板上移动，也是适应性差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种爬壁真空吸附履带底盘，以解决上述问题。

本发明采用了如下技术方案：

一种爬壁真空吸附履带底盘，其特征在于，包括：两个复合履带，驱动轮，设置在复合履带内的一端，与设置在复合履带内另一端的从动轮共同支撑复合履带；中间支架，设置在两个复合履带之间；驱动电机，设置在中间支架上，与驱动轮的内侧转动连接；气动旋转接头，转动连接在驱动轮的外侧；其中，复合履带包括：内层；吸盘层，套在内层的外侧，与内层固定连接；第一真空自闭阀，设置在驱动轮中，与气动旋转接头相连通；多个第二真空自闭阀，设置在内层中，并通过内层通孔穿过内层；驱动轮内通孔，一端与内层通孔相连通，另一端与第一真空自闭阀相连通；海绵吸盘，形成在吸盘层中，与履带通气槽的相通；履带通气槽，设置在吸盘层中，一端开口于海绵吸盘内，另一端与第二真空自闭阀相通；真空泵，与气动旋转接头相连通。

进一步，本发明的爬壁真空吸附履带底盘，还可以具有这样的特征：其中，多个第二真空自闭阀分成两组，并排设置在内层中。

进一步，本发明的爬壁真空吸附履带底盘，还可以具有这样的特征：其中，两组第二真空自闭阀之间设置有一条环绕整个内层的环形通气槽，每个第二真空自闭阀均与环形通气槽相连通。

进一步，本发明的爬壁真空吸附履带底盘，还可以具有这样的特征：其中，气动旋转接头连接在驱动轮的转动轴线上。

进一步，本发明的爬壁真空吸附履带底盘，还可以具有这样的特征：其中，设两个内层通孔之间的距离为x，驱动轮内通孔的进行一次圆周运动的距离为y，则满足y＝ax，其中a为自然数。

进一步，本发明的爬壁真空吸附履带底盘，还可以具有这样的特征：其中，a的取值的取值范围为1～3。

进一步，本发明的爬壁真空吸附履带底盘，还可以具有这样的特征：其中，a的取值为1。

进一步，本发明的爬壁真空吸附履带底盘，还可以具有这样的特征：其中，并排的两个第二真空自闭阀对应一个海绵吸盘。

进一步，本发明的爬壁真空吸附履带底盘，还可以具有这样的特征：上护板，从中间支架向上延伸，覆盖在复合履带的上方。

发明的有益效果

本发明的爬壁真空吸附履带底盘，由于具有内层和外层，在内层中设置有多个第二真空自闭阀，并且在外层设置有多个海绵吸盘，并且通过驱动轮内部的第一真空自闭阀和通孔与海绵吸盘相通。结构紧凑，并且由于海绵吸盘能够随吸附表面而发生形变，因此，能够在各种粗糙度的垂直和倾斜的表面上行走。同样道理，爬壁真空吸附履带底盘也能够在有弧度表面、有沟槽的表面行走，带上不同工具可完成不同任务，如侦查、探测、清理、修补等功能。

附图说明

图1是本发明的爬壁真空吸附履带底盘的侧面视图；

图2是内层和外层的结构示意图；

图3是爬壁真空吸附履带底盘的剖面图；

图4是内层的结构示意图；

图5是驱动轮处的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，爬壁真空吸附履带底盘包括：两个复合履带，驱动轮4，中间支架9，驱动电机11以及从动轮15。

如图2到图5所示，复合履带包括：吸盘层1，内层2，第一真空自闭阀5，气动旋转接头6，履带通气槽7，驱动轮内通孔8，以及环形通气槽16。

驱动轮4和从动轮15设置在复合履带内部的两端，共同支撑起复合履带，驱动轮4转动，带动复合履带跟着转动。中间支架9设置在两个复合履带之间，驱动电机11安装在中间支架9上，与相应的驱动轮4的内侧转动连接。驱动电机11中包含减速器。

如图2和图3所示，吸盘层1采用海绵材料，在海绵材料的外表面具有多个凹陷，形成海绵吸盘14。

内层2采用橡胶材料，吸盘层1和内层2靠胶粘连在一起。内层2的内侧具有多个齿槽，与驱动轮4上的齿轮相匹配。

如图3、图4和图5所示，内层2的内部设置了多个第二真空自闭阀31，并由内层通孔13穿过内层2。为了显示下面的结构，图4中只在两个位置画了第二真空自闭阀31。如图4所示，多个第二真空自闭阀31分成两组，并排设置在内层2中。可以每两个并排的第二真空自闭阀31对应一个海绵吸盘，也可以将两个排第二真空自闭阀交错设置，每个第二真空自闭阀31对应一个海绵吸盘。两组第二真空自闭阀31之间设置有一条环绕整个内层2的环形通气槽16，每个第二真空自闭阀31均与环形通气槽16相连通。吸盘层1包裹在内层2的外面，将内层2内的通道及第二真空自闭阀密封，与外界隔离，形成密封的通道。从而使得真空泵产生的真空能够通过环形通气槽16到达各个第二真空自闭阀31。

如图1和图5所示，气动旋转接头6与驱动轮4转动连接。

第一真空自闭阀5，如图5所示，设置在驱动轮4中，与气动旋转接头6相连通。

驱动轮内通孔8，一端与内层通孔13相连通，另一端与第一真空自闭阀5相连通。设两个内层通孔13之间的距离为x，驱动轮内通孔8进行一次圆周运动的距离为y，则满足y＝ax，其中a为自然数。a的取值的取值范围为1～3。最优选的a的取值为1。这样使得驱动轮4在转动的过程中，驱动轮内通孔8能够与内层通孔13对应，从而向海绵吸盘提供吸力。为了向海绵吸盘持续的提供吸力，可以在驱动轮内设置多个驱动轮内通孔8，此时设两个内层通孔13之间的距离为x，两个驱动轮内通孔8之间的距离为z，则x＝z。在这种情况下，当最前面的驱动轮内通孔8与内层通孔13脱离的同时，后面的驱动轮内通孔8会与新的内层通孔13相通。

履带通气槽7，一端开口于海绵吸盘内，另一端与第二真空自闭阀31相通。

气动旋转接头6通过回转接头与驱动轮4相连接。气动旋转接头6转动连接在驱动轮4的转动轴线上。真空泵(图中未显示)，与气动旋转接头6相连通，向复合履带内提供真空。

爬壁真空吸附履带底盘由于采用了海绵材质的吸盘层1以及海绵吸盘，可随接触面形状而变形，能适应不同粗糙度的墙面。

爬壁真空吸附履带底盘的吸附过程如下：

如图5中所示，图中的虚线箭头显示了空气运行的通道。空气经过海绵吸盘后从履带通气槽7通过，然后通过两个第二真空自闭阀31，与内层2上的内层通孔13相通，然后通过驱动轮内通孔8，再经过第一真空自闭阀5，再经过气动旋转接头6，到达真空泵，形成抽气过程。

通过驱动轮4转动，驱动内外层和履带吸盘移动，两个驱动轮内通孔8之间的距离与两个内层通孔13之间的距离一致，这样，驱动轮4转动的同时，给履带吸盘提供真空气源，由于履带吸盘由真空自闭阀控制，当履带吸盘转到下面与墙面完全接触后，产生吸力，同时，后面的吸盘脱离墙面，失去吸力，这样，与墙面接触的吸盘始终产生吸力，使复合履带紧紧地吸附在墙面上。