一種足式吸附爬壁機器人運動機構及運動方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機器人技術領域，特別涉及一種足式吸附爬壁機器人運動機構及運動方法。
【背景技術】
[0002]隨著機器人技術的不斷發展，高層建筑檢測、壁面清洗，容器、船體壁面上的焊接、打磨、涂裝、檢測等高空作業，因安全性差、勞動強度大、效率低、作業環境惡劣等實際問題，以機器人作業替代人工作業越來越受到重視，爬壁機器人在核工業、石化工業、建筑行業、消防部門等領域將會得到更廣泛的應用。綜合高空作業對爬壁機器人的運動需求，有必要開發一種爬壁機器人。
[0003]目前的爬壁機器人結構復雜，且不能勻速前進、轉向，不能相對壁面高度平穩可控，不能跨越障礙，不能針對不同的作業工藝要求，安裝相應的工具來實現高空作業。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的是現有爬壁機器人結構復雜，且不能勻速前進、轉向，不能相對壁面高度平穩可控，不能跨越障礙的技術問題。
[0005]為了解決上述問題，本發明提供了一種足式吸附爬壁機器人運動機構，包括:機體、內足組件、外足組件；內足組件和外足組件分別安裝在機體上，在機體左右兩側呈對稱結構。
[0006]更優地，所述內足組件包括:兩根內絲杠導桿、兩個內滑塊、一個內足板；所述兩根內絲杠導桿平行分布，所述兩個內滑塊，沿內絲杠導桿方向前后分布，每個內滑塊與兩個內絲杠導桿之間的連接，一個為螺紋副連接，一個為移動副連接，并且兩個內滑塊與同一根內絲杠導桿的連接，一個為螺紋副連接，一個為移動副連接。
[0007]更優地，所述外足組件包括:兩根外絲杠導桿、兩個外滑塊、兩個外足板；所述兩根外絲杠導桿平行分布，所述兩個外滑塊，沿外絲杠導桿方向前后分布，每個外滑塊與兩個外絲杠導桿之間的連接，一個為螺紋副連接，一個為移動副連接，并且兩個外滑塊與同一根外絲杠導桿的連接，一個為螺紋副連接，一個為移動副連接。
[0008]更優地，所述內足板通過兩根以上等長的拉桿和兩個內滑塊用轉動副連接，在內足板的兩端與前后內滑塊連接的拉桿呈八字形分布；或者，所述外足板通過兩根以上等長的拉桿和兩個外滑塊用轉動副連接，在外足板的兩端與前后外滑塊連接的拉桿呈八字形分布。
[0009]更優地，所述內足板和其中一個內滑塊，或者，外足板和其中一個外滑塊連接的拉桿有兩根以上的，兩根以上的拉桿呈相互平行分布。
[0010]更優地，所述內絲杠導桿或外絲杠導桿，兩端分別有軸承與機體連接，驅動電機固定安裝在機體上，所述每根絲杠導桿的一端各與一驅動電機同軸連接。
[0011]更優地，所述內足組件還包括:內足平臺、轉向電機，內足平臺位于內足板下面，且與內足板間用轉動副連接；所述轉向電機固定安裝在內足板上，其輸出軸與內足平臺的轉動副同軸連接。
[0012]更優地，所述內足平臺下面連接有內足吸附組件；所述兩個外足板分布在兩側，在每側的外足板下面連接有兩外足吸附組件。
[0013]為了解決上述問題，本發明提供了一種足式吸附爬壁機器人運動方法，包括:機體、內足組件、外足組件；內足組件包括兩根內絲杠導桿、兩個內滑塊、一個內足板、內足吸附組件、內足絲桿導桿驅動電機、轉向電機；外足組件包括兩根外絲杠導桿、兩個外滑塊、兩個外足板、外足吸附組件、外足絲桿導桿驅動電機；
[0014]當驅動電機轉動時，可驅動與之相連接的內絲杠導桿轉動，就會帶動與該內絲杠導桿螺紋副連接的內滑塊相對機體前后移動；或者，驅動電機可驅動與之相連接的外絲杠導桿轉動，就會帶動與外絲杠導桿螺紋副連接的外滑塊相對機體前后移動。
[0015]更優地，當兩個內絲杠導桿驅動電機轉動的轉速及方向不同時，兩個內絲杠導桿驅動電機就會驅動兩內滑塊改變之間的相對距離，兩內滑塊距離的改變會通過內拉桿來帶動內足板及內足吸附組件上下移動，改變內足吸附組件與壁面之間的距離，實現內足的抬腳或落腳；或者，當兩個外絲杠導桿驅動電機轉動的轉速及方向不同時，兩個外絲杠導桿驅動電機就會驅動兩外滑塊改變之間的相對距離，兩外滑塊距離的改變會通過外拉桿來帶動外足板及外足吸附組件上下移動，改變外足吸附組件與壁面之間的距離，實現外足的抬腳或落腳。
[0016]更優地，當兩個內絲杠導桿驅動電機以相同方向及轉速轉動時，就會帶動兩個內滑塊沿內導桿勻速移動，并且兩個內滑塊之間的距離保持不變；或者，當兩個外絲杠導桿驅動電機以相同方向及轉速轉動時，就會驅動兩個外滑塊沿外導桿勻速移動，并且兩個內滑塊之間的距離保持不變。
[0017]更優地，當內足組件吸附壁面，并且外足組件抬腳時，若兩個內絲杠導桿驅動電機若以相同方向及轉速轉動，可以驅動機體帶動外足吸附組件相對于內足組件做勻速移動；或者，當外足組件吸附壁面，并且內足組件抬腳時，若兩個外絲杠導桿驅動電機若以相同方向及轉速轉動時，可以驅動機體帶動內足吸附組件相對于外足組件做勻速移動；或者，再當內足組件及外足組件同時吸附壁面時，兩個內絲杠導桿驅動電機和兩個外絲杠導桿驅動電機若以相同方向及轉速轉動時，可以驅動機體相對于內足組件及外足組件做勻速移動。
[0018]更優地，當內足組件吸附壁面，外足組件抬腳時，轉向電機轉動會帶動機體轉向。
[0019]通過以上技術方案可知，本發明提供一種足式吸附爬壁機器人運動機構，本發明的優點在于提供一種結構簡單、易控制、移動平穩、勻速行走、靈活、轉彎、越障、機體相對壁面保持相對距離、能搭載作業工具，并且能適應多種作業環境的一種足式吸附爬壁機器人運動機構。
【附圖說明】
[0020]圖1 一種足式吸附爬壁機器人運動機構結構示意圖；
[0021]圖2 —種足式吸附爬壁機器人運動機構的內足組件結構示意圖；
[0022]圖3 —種足式吸附爬壁機器人運動機構的外足組件結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合附圖及實施例對本發明的技術方案進行更詳細的說明。
[0024]需要說明的是，如果不沖突，本發明實施例以及實施例中的各個特征可以相互結合，均在本發明的保護范圍之內。
[0025]圖1、圖2、圖3所示，其中:1_機體；2-內足組件；3_外足組件；21_內絲杠導桿；22-內絲杠導桿驅動電機；23_內滑塊；24_內拉桿；25_內足板；26_轉向電機；27_內足平臺；28_內足吸附組件；31_外絲杠導桿；32_外絲杠導桿驅動電機；33_外滑塊；34_外拉桿；35_外足板；36_外足吸附組件。
[0026]實施例一，一種足式吸附爬壁機器人運動機構結構示意圖，如圖1所示，
[0027]一種足式吸附爬壁機器人運動機構，包括:機體、內足組件、外足組件；內足組件和外足組件分別安裝在機體上，在機體左右兩側呈對稱結構。
[0028]具體的，包括:機體1、內足組件2以及外足組件3，內足組件2和外足組件3分別安裝在機體I上，內足組件2及外足組件3在絲杠導桿的兩側方向呈對稱結構。由于對稱結構，機器人移動平穩。
[0029]實施例二，一種足式吸附爬壁機器人運動機構結構示意圖，如圖2所示，
[0030]在實施例一的基礎上，進一步包括:
[0031]內足組件2包括內絲杠導桿21、內絲杠導桿驅動電機22、內滑塊23分別各有兩個，其中兩個內絲杠導桿21呈平行分布，兩端分別有軸承與機體I連接，兩個內絲杠導桿驅動電機22固定安裝在機體I上，每根內絲杠導桿21的一端各與一內絲杠導桿驅動電機22同軸連接。
[0032]兩個內滑塊23沿內絲杠導桿21方向前后分布；每個內滑塊23與兩個內絲杠導桿21之間的連接，一個為螺紋副連接，一個為移動副連接，并且兩個內滑塊分別與同一根內絲杠導桿21的連接，一個為螺紋副連接，一個為移動副連接。
[0033]兩個內滑塊23下面有一個內足板25，內足板25通過三個等長的內拉桿24和兩個內滑塊23連接，和其中一個內滑塊23連接的有兩根內拉桿24，并且是相互平行關系，在內足板25的兩端與前后內滑塊23連接的內拉桿24呈八字形分布；每個內拉桿24兩端分別用轉動副與內足板25和內滑塊23連接；內足板25做成一體的，有助于增加內足板的剛性，同樣內足板兩側的各3個拉桿中，每左右對稱的兩個拉桿做成一體的，也有助于增加內足組件的剛性。
[0034]內足平臺27位于內足板25下面，且與內足板25間用轉動副連接；轉向電機26固定安裝在內足板25上，其輸出軸與內足平臺27的轉動副同軸連接，轉向電機26轉動可驅動內足平臺27轉動；當內足組件吸附壁面，外足組件抬腳時，轉向電機轉動會帶動機體轉向。
[0035]在內足平臺27的下面有內足吸附組件28安裝在內足平臺27上。