全方位多功能攀爬機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于自動控制技術領域，具體涉及一種全方位多功能攀爬機器人。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的快速增長，一座座高樓大廈拔地而起，為了獲得更好的采光效果，大多高樓大廈采用了幕墻玻璃。但長期以來，對高樓大廈外墻壁和玻璃幕墻的傳統清洗方式為清洗工人腰間系一根繩子，悠蕩在高樓大廈之間，不僅工作效率低，且易發生事故。
[0003]隨著科學技術的不斷發展，對高樓大廈外墻壁和玻璃幕墻的清洗方式也不斷進步。目前國內外清洗方式主要有兩種:一種方式為靠升降臺或吊籃搭載清洗工人對高樓大廈的外壁和玻璃進行人工清洗，此種清洗方式不僅工作效率較低，清洗也不夠徹底，且事故也時有發生；另一種方式為利用安裝在樓頂的軌道及索吊系統將擦窗機對準窗戶進行自動清洗，此種清洗方式需要高樓在起建之初就要將擦窗系統考慮進去，且不適用于階梯狀的壁面。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種全方位多功能攀爬機器人，解決現有技術清洗效率低、清洗不徹底、不適用于對不平整壁面的清洗和易發生事故的技術問題。
[0005]本發明全方位多功能攀爬機器人包括清洗機構、前廂體、后廂體、舵機、多個氣旋式真空吸盤、葉輪機、轉向機構、驅動系統和履帶機構；葉輪機固定連接在前廂體內，舵機通過一個支架與前廂體固定連接，舵機通過另一個支架與后廂體固定連接，清洗機構分別與前廂體和后廂體連接，履帶機構分別與前廂體和后廂體連接，多個氣旋式真空吸盤均布在前廂體和后廂體，每個氣旋式真空吸盤與前廂體或后廂體為球鉸連接，轉向機構分布在前廂體內，驅動系統分布在前廂體和后廂體內，葉輪機通過管道與各個氣旋式真空吸盤連接，為各個氣旋式真空吸盤提供氣壓。
[0006]所述轉向機構包括差速器1、差速器I1、聯軸器1、聯軸器I1、制動器1、制動器
I1、驅動軸I和驅動軸II ;差速器I和差速器II串聯固定連接，差速器I通過聯軸器I與驅動軸I連接，制動器I與驅動軸I固定連接，差速器II通過聯軸器II與驅動軸II連接，制動器II與驅動軸II固定連接，驅動軸I和驅動軸II分別通過軸承與前廂體連接。
[0007]所述清洗機構包括探測器、激光器、清洗盤、水箱、水管和噴灑機構；水箱固定連接在前廂體內，噴灑機構通過水管與水箱連通，噴灑機構連接在前廂體的前部，清洗盤連接在后廂體機構的底部，探測器固定連接在前廂體的頂部，激光器固定連接在后廂體的頂部。
[0008]所述噴灑機構包括灑水機構和灑水支架；所述灑水機構包括腔體、進水堵頭、出水堵頭、活塞和曲柄滑塊機構；一個進水堵頭和多個出水堵頭分布在腔體上的孔內，活塞與曲柄滑塊機構為轉動副連接，腔體與灑水支架固定連接，灑水支架與前廂體的固定連接。
[0009]所述多個出水堵頭的數量為39個。
[0010]所述驅動系統包括電動機、軸支架、一級皮帶傳動、二級皮帶傳動、齒輪傳動、一級蝸輪蝸桿傳動、二級蝸輪蝸桿傳動、后廂體錐齒輪組、軸1、軸I1、軸II1、軸IV、軸支架和錐齒輪傳動；
[0011]電動機輸出軸與葉輪機的輸入軸為一級皮帶傳動，一級皮帶傳動中的其中一個帶輪與齒輪傳動中的其中一個齒輪在軸I上，軸I與電動機輸出軸連接，齒輪傳動中的另一個齒輪與一級蝸輪蝸桿傳動中的蝸桿在軸II上，一級蝸輪蝸桿傳動中的蝸輪與軟軸的一端固定連接，軟軸的另一端與后車廂錐齒輪組中的一個錐齒輪固定連接，后車廂錐齒輪組中的另一個錐齒輪與清洗盤轉動固定連接；一級皮帶傳動中的另一個帶輪與二級皮帶傳動中的一個帶輪在軸III上，二級皮帶傳動中的另一個帶輪與二級蝸輪蝸桿傳動中的蝸桿在軸IV上，且曲柄滑塊機構以轉動副連接在軸IV上，葉輪機輸入軸與軸IV為二級皮帶傳動，二級蝸輪蝸桿傳動中的蝸輪與錐齒輪傳動中的錐齒輪I固定連接，錐齒輪傳動中的錐齒輪II為轉向機構中的動力輸入錐齒輪，軸1、軸I1、軸III和軸IV分別通過軸承與軸支架固定連接，軸支架固定連接在前廂體內。
[0012]所述履帶機構包括前廂體履帶機構和后廂體履帶機構；前廂體履帶機構包括前履帶、兩個驅動輪、多個前負重輪、兩個誘導輪、多個前獨立懸掛機構和誘導輪軸；兩個驅動輪分別與驅動軸I和驅動軸II固定連接，誘導輪軸通過軸承與前廂體固定連接，誘導輪軸的兩端分別與兩個誘導輪通過鍵連接，多個前獨立懸掛機構與前廂體螺栓連接，每個獨立懸掛機構與一個前負重輪通過軸承連接，前履帶包覆在前負重輪和誘導輪上；
[0013]后廂體履帶機構包括后履帶、多個后負重輪和六個后獨立懸掛機構；多個所述前獨立懸掛機構與多個所述后獨立懸掛機構結構相同；多個后獨立懸掛機構與后廂體螺栓連接，每個后獨立懸掛機構與一個后負重輪通過軸承連接，后履帶包覆在后負重輪上。
[0014]所述前廂體每側分布4個前獨立懸掛機構。
[0015]所述后廂體每側分布3個后獨立懸掛機構。
[0016]本發明的有益技術效果:本發明中噴灑機構搭載在前廂體上，曲柄滑塊帶動活塞運動實現進水和灑水的功能:活塞回程時水箱內的水在大氣壓的作用下被壓入灑水機構的腔體內，活塞進程時，灑水機構的腔體內的水在壓力作用下從灑水機構的出水口處灑出，實現潤濕待清洗表面的功能，連接在后廂體上的清洗盤實現對待清洗表面的清洗；本發明中前廂體上均布6個氣旋式真空吸盤，后廂體上也均布2個氣旋式真空吸盤，且每個氣旋式真空吸盤與前廂體或后廂體為球鉸連接，氣旋式真空吸盤不僅對攀爬面的形狀、材料無要求，且能夠十分可靠地吸附在攀爬面；本發明搭載的清洗盤和激光器實現了雙模式清洗，即傳統自動清洗和激光清洗于一身，清洗工作效率高，且清洗徹底；本發明搭載的探測器能夠探測玻璃幕墻的壽命，大大降低了事故的發生率；本發明中前廂體和后廂體的制作材料為碳纖維，具有密度小、剛度和強度大、重量輕和動作靈敏的優點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明全方位多功能攀爬機器人的立體結構示意圖；
[0018]圖2為本發明全方位多功能攀爬機器人的另一個立體結構示意圖；
[0019]圖3為本發明全方位多功能攀爬機器人的俯視圖；
[0020]圖4為本發明全方位多功能攀爬機器人的廂體內部驅動系統的結構示意圖；
[0021]圖5為本發明全方位多功能攀爬機器人的廂體內部驅動系統中各個軸的分布示意圖；
[0022]圖6為本發明全方位多功能攀爬機器人的廂體內部驅動系統的另一個結構示意圖；
[0023]圖7為本發明全方位多功能攀爬機器人的轉向機構的結構示意圖；
[0024]其中，1、清洗機構，1001、灑水機構，1002、探測器，1003、激光器，1004、清洗盤，1005、水箱，2、前廂體，3、前廂體履帶機構，3001、前履帶，3002、驅動輪，3003、前負重輪，3004、誘導輪，3005、前獨立懸掛機構，4、后廂體履帶機構，4001、后履帶，4002、后負重輪，4003、后獨立懸掛機構，5、后廂體，6、舵機，7、氣旋式真空吸盤，8001、軸I，8002、電動機，8003、軸IV，8004、軸III，8005、軸 II，8006、軟軸，8007、錐齒輪組，8008、曲柄滑塊機構，8009、軸支架，8010、錐齒輪I，8011、錐齒輪II，9、葉輪機，10、轉向機構，10001、差速器I，10002、差速器II，10003、驅動軸II，10004、制動器II，10005、聯軸器II，10006、聯軸器I，10007、制動器I，10008、驅動軸I ο
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明作進一步闡述。
[0026]參見附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5、附圖6和附圖7，本發明全方位多功能攀爬機器人包括清洗機構1、前廂體2、后廂體5、舵機6、多個氣旋式真空吸盤7、葉輪機9、轉向機構10、驅動系統和履帶機構；葉輪機9固定連接在前廂體2內，舵機6通過一個支架與前廂體2固定連接，舵機6通過另一個支架與后廂體5固定連接，清洗機構I分別與前廂體2和后廂體5連接，履帶機構分別與前廂體2和后廂體5連接，多個氣旋式真空吸盤7均布在前廂體2和后廂體5，每個氣旋式真空吸盤7與前廂體2或后廂體5為球鉸連接，轉向機構10分布在前廂體2內，驅動系統分布在前廂體2和后廂體5內，葉輪機9通過管道與各個氣旋式真空吸盤7連接，為各個氣旋式真空吸盤提供氣壓。
[0027]前廂體2底部均布6個氣旋式真空吸盤7，后廂體5底部均布2個氣旋式真空吸盤?。
[0028]所述轉向機構10包括差速器I 10001、差速器II 10002、聯軸器I 10006、聯軸器II 10005、制動器I 10007、制動器II 10004、驅動軸I 10008和驅動軸II 10003 ;差速器I 10001和差速器II 10002串聯固定連接，差速器I 10001通過聯軸器I 10006與驅動軸
I10008連接，制動器I 10007與驅動軸I 10008固定連接，差速器II 10002通過聯軸器
II10005與驅動軸II 10003連接，，制動器II 10004與驅動軸II 10003固定連接，驅動軸I 10008和驅動軸II 10003分別通過軸承與前廂體2連接。
[0029]所述清洗機構I包括探測器1002、激光器1003、清洗盤1004、水箱1005、水管和噴灑機構；水箱1005固定連接在前廂體2內，噴灑機構通過水管與水箱1005連通，噴灑機構連接在前廂體2的前部，清洗盤1004連接在后廂體機構的底部，探測器1002固定連接在前廂體2的頂部，激光器1003固定連接在后廂體5的頂部。
[0030]所述噴灑機構包括灑水機構1001和灑水支架；所述灑水機1001構包括腔體、進水堵頭、出水堵頭、活塞和曲柄滑塊機構8008 個進水堵頭和多個出水堵頭分布在腔體上的孔內，活塞與曲柄滑塊機構8008為轉動副連接，腔體與灑水支架固定連接，灑水支架與前廂體2的固定連接。
[0031]所述多個出水堵頭的數量為39。
[0032]所述驅動系統包括電動機8002、軸支架8009、一級皮帶傳動、二級皮帶傳動、齒輪傳動、一級蝸輪蝸桿傳動、二級蝸輪蝸桿傳動、后廂體錐齒輪組、軸I