一種吸盤式墻面作業機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能機器人技術領域，特別地涉及一種吸盤式墻面作業機器人。
【背景技術】
[0002]隨著我國城市化進程的加快，城市高大型建筑、標志性建筑、酒店、高層住宅、機關及企事業單位辦公大廈等建筑物的增多增高，建筑物外墻清洗、廣告安裝、火警救援、安全求助、反恐等常規工作及突發事件越來越多，且越來越難以操作和實施。比如，為保持城市清潔衛生和良好的市容市貌，高大型建筑、標志性建筑、機關及企事業單位辦公大廈、酒店等建筑物墻面必須定期清洗。目前，清洗作業均為人工操作，由一專業人員攀沿吊索清洗二人看護、協作完成。操作十分危險，容易釀成人身傷亡事故，且清洗效率低，成本高，作業人員工作環境惡劣、精神壓力大、勞動強度大，國內外尚無能夠攀沿墻面的機械手、機器人替代人工實施該類作業及處理火警救援、安全求助、反恐等突發事件。
[0003]因此，提高一種可以在建筑物外墻作業的吸盤式墻面作業機器人是本領域技術人員亟需解決的技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種吸盤式墻面作業機器人。
[0005]為了實現上述目的，本發明提供一種吸盤式墻面作業機器人，用于在建筑物外墻進行作業，包括工作平臺、行走機構、機器人本體、氣動系統和電控系統；
[0006]行走機構包括四個行走吸盤、工作吸盤、行走電機、四個搖桿、連桿、擺動電機，行走吸盤與氣動系統動力連接，行走吸盤與行走電機驅動連接，四個行走吸盤之間通過連桿連接，上述每個連桿兩端通過四個搖桿分別與擺動電機驅動連接，工作吸盤安裝在工作平臺上并與氣動系統動力連接；
[0007]機器人本體包括機器人底盤和機械臂，機械臂安裝在機器人底盤上，機器人底盤安裝在工作平臺上；
[0008]氣動系統、機械臂、行走電機、擺動電機均與電控系統通訊連接。
[0009]優選地，機械臂包括依次連接的機械手末端、腕關節、小臂、小臂關節、中臂、中臂旋轉關節、中臂擺動關節、大臂和大臂關節，大臂關節安裝在機器人底座上。
[0010]優選地，電控系統包括微型高能電源、控制單元、攝像頭、圖像分析處理器、遙控接收器，攝像頭與圖像分析處理器通訊連接，圖像分析處理器和遙控接收器均與控制單元通訊連接，氣動系統、機械臂、行走電機、擺動電機均與控制單元通訊連接。
[0011]優選地，氣動系統包括高壓系統和真空系統，其中，高壓系統包括高壓氣栗和高壓儲氣罐，真空系統包括真空栗和真空罐，高壓氣栗與高壓儲氣罐管路連通，真空栗和真空罐管路連通。
[0012]與現有技術相比，本發明所提供的吸盤式墻面作業機器人，以工作吸盤、行走吸盤、搖桿等構成的行走機構和由以機器人底座、機械臂構成的機器人本體通過工作平臺連接而成，由氣動系統和電控系統驅動；電控系統包括微型高能電源、機器人控制系統、攝像頭、圖像分析處理器、遙控接收器，通過控制行走機構和機器人本體實現機器人全方位作業；氣動系統包括由高壓氣栗、高壓儲氣罐構成的高壓系統以及由真空栗、真空罐構成的真空系統，氣動系統適時為工作吸盤和行走吸盤提供高壓能、真空能；搖桿、連桿、擺動電機、行走電機構成平行四邊形搖桿機構，四根搖桿的一端以平面圓柱鉸連接在機器人底座上，另一端分別與四個行走吸盤以球鉸連接，工作吸盤與工作平臺以球面萬向接連接，球鉸及球面萬向節確保行走吸盤、工作盤適應墻面高低不平的變化而緊密吸附在墻面；機器人底座與工作平臺通過平面圓柱鉸連接，機器人底座在電控系統的控制下可在與墻面平行的平面內360°旋轉，并可沿與墻面垂直方向移動一定距離，機器人大臂、中臂、小臂、機械手在電控系統的控制下繞各個關節轉動而完成各種作業；行走吸盤、工作吸盤、擺動電機、行走電機等可在電控系統、氣動系統的控制下遵循一定的程序和步驟帶動整個機器人朝各個方向行走。
[0013]綜上所述，本發明所提供的吸盤式墻面作業機器人，能夠在建筑物外墻進行作業。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明所公開的吸盤式墻面作業機器人的一種實施例的結構示意圖；
[0015]圖2為機器人準備狀態示意圖；
[0016]圖3為工作盤吸附機器人工作狀態示意圖；
[0017]圖4為機器人整體抬尚狀態不意圖；
[0018]圖5為搖桿上擺狀態示意圖；
[0019]圖6為機器人鉛垂面旋轉狀態示意圖；
[0020]圖7為機器人復位狀態示意圖；
[0021]圖8為行走盤吸附工作盤松開狀態示意圖；
[0022]圖9為機器人行走狀態示意圖；
[0023]圖10為行走盤松開工作盤吸附狀態示意圖；
[0024]圖11為工作盤吸附機器人工作狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明的目的是提供一種能吸附在粗糙鉛垂面的吸盤式墻面作業機器人。
[0026]為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本發明的保護范圍有任何的限制作用。
[0027]請參考圖1，在一種實施例中，本發明所提供的一種吸盤式墻面作業機器人，用于在建筑物外墻I進行作業，包括工作平臺8、行走機構、機器人本體、氣動系統10和電控系統20 ；
[0028]行走機構包括四個行走吸盤5、工作吸盤7、行走電機4、四個搖桿2、兩根連桿6、擺動電機3，行走吸盤5與氣動系統10動力連接，行走吸盤5與行走電機4驅動連接，四個行走吸盤5之間通過連桿6連接，上述每個連桿6兩端通過兩個搖桿2分別與擺動電機3驅動連接，工作吸盤7安裝在工作平臺8上并與氣動系統10動力連接；
[0029]機器人本體包括機器人底盤9和機械臂，機械臂包括依次連接的機械手末端11、腕關節12、小臂13、小臂關節14、中臂15、中臂15旋轉關節