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攀爬機器人的制作方法

文檔序號:11121451閱讀:1003來源:國知局
攀爬機器人的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種攀爬機器人。



背景技術:

現(xiàn)今的高樓外墻工作方式較為繁多較矮樓層選擇搭接腳手架,腳手架搭接分為豎架與橫版,兩個豎架之間可并排兩個橫版,一層一層堆疊,達到所需高度,人員可在搭好的腳手架上行走活動,進行各種外墻所需作業(yè),若進行下一地點作業(yè)便要將腳手架全部拆除,搬運到下一地點重新拼裝,然后進行作業(yè)。較高建筑采用吊車,或者樓頂安裝絞錨機吊住安全纜繩,纜繩連著儲物或人的框進行物品攜帶及支撐工作人員進行作業(yè)。

腳手架有標準的規(guī)格來方便不同廠家所產(chǎn)腳手架的互換性配合,但單套腳手架都比較笨重,多套腳手架則更為笨重,搭接過程比較繁瑣,耗時耗力消耗人工較大。采用兩層腳手架高度固定這種搭接方式,拼裝一次后不易拆運,不靈活。另外纜繩提升的方式危險系數(shù)較大,而且受吊車及絞錨機的高度行程限制其結構非常復雜,且造價過于昂貴。

隨著高樓的增多,如828米的迪拜塔,632米在建的上海中心大廈,及上海環(huán)球金茂中心這么多的高層建筑,其外圍多為光滑的鋼化玻璃或者光滑的瓷磚層,與此對應的高樓檢修、維護、粉刷、再裝修等很多必要工作都增加了難度與危險系數(shù)。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明提供一種攀爬機器人,采用翻越式攀爬結構,能夠有效跨過玻璃及其他光滑墻體上的凸起或凹陷障礙,結構簡單,易操控,節(jié)省了人力,提高了安全系數(shù)和經(jīng)濟效益,可攀爬各種光滑表面并能到達不同高度,適用范圍廣泛。

為了達到上述目的,本發(fā)明提供一種攀爬機器人,包含:肢體轉(zhuǎn)動關節(jié),以及分別連接肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)的第一翻越機體和第二翻越機體;

所述的肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)包含:機械連接的肢體轉(zhuǎn)動舵機和U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架,肢體轉(zhuǎn)動舵機機械連接第一翻越機體,U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架機械連接第二翻越機體,肢體轉(zhuǎn)動舵機可以帶動U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架繞其旋轉(zhuǎn);

所述的第一翻越機體和第二翻越機體的結構相同;

所述的第一翻越機體包含:機械連接肢體轉(zhuǎn)動舵機的第一轉(zhuǎn)動組件,機械連接第一轉(zhuǎn)動組件的第一驅(qū)動組件,以及機械連接第一驅(qū)動組件的第一吸盤,第一轉(zhuǎn)動組件可以帶動第一驅(qū)動組件和第一吸盤繞其旋轉(zhuǎn);

所述的第二翻越機體包含:機械連接U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架的第二轉(zhuǎn)動組件,機械連接第二轉(zhuǎn)動組件的第二驅(qū)動組件,以及機械連接第二驅(qū)動組件的第二吸盤,第二轉(zhuǎn)動組件可以帶動第二驅(qū)動組件和第二吸盤繞其旋轉(zhuǎn)。

所述的第一轉(zhuǎn)動組件包含:機械連接肢體轉(zhuǎn)動舵機的第一豎直支架,機械連接第一豎直支架的第一腕部轉(zhuǎn)動舵機,以及機械連接第一腕部轉(zhuǎn)動舵機的第一U型舵機支架,第一腕部轉(zhuǎn)動舵機可以帶動第一U型舵機支架繞其旋轉(zhuǎn);

所述的第二轉(zhuǎn)動組件包含:機械連接U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架的第二豎直支架,機械連接第二豎直支架的第二腕部轉(zhuǎn)動舵機,以及機械連接第二腕部轉(zhuǎn)動舵機的第二U型舵機支架,第二腕部轉(zhuǎn)動舵機可以帶動第二U型舵機支架繞其旋轉(zhuǎn)。

所述的肢體轉(zhuǎn)動舵機安裝在舵機支架上,通過舵機支架機械連接第一豎直支架,所述的肢體轉(zhuǎn)動舵機上還包含舵盤,通過舵盤機械連接U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架;

所述的第一腕部轉(zhuǎn)動舵機安裝在第一舵機支架上,通過第一舵機支架機械連接第一豎直支架,所述的第一腕部轉(zhuǎn)動舵機上還包含第一舵盤,通過第一舵盤機械連接第一U型舵機支架;

所述的第二腕部轉(zhuǎn)動舵機安裝在第二舵機支架上,通過第二舵機支架機械連接第二豎直支架,所述的第二腕部轉(zhuǎn)動舵機上還包含第二舵盤,通過第二舵盤機械連接第二U型舵機支架。

所述的第一驅(qū)動組件包含:機械連接第一U型舵機支架的第一L型固定支架,機械連接第一L型固定支架的第一直線電機,以及機械連接第一直線電機的第一傳動裝置;所述的第一傳動裝置包含:機械連接第一直線電機的第一絲桿,以及套設在第一絲桿上的第一絲桿螺母;

所述的第二驅(qū)動組件包含:機械連接第二U型舵機支架的第二L型固定支架,機械連接第二L型固定支架的第二直線電機,以及機械連接第二直線電機的第二傳動裝置;所述的第二傳動裝置包含:機械連接第二直線電機的第二絲桿,以及套設在第二絲桿上的第二絲桿螺母。

所述的第一驅(qū)動組件還包含:機械連接第一直線電機和第一吸盤的第一U型固定支架;所述的第二驅(qū)動組件還包含:機械連接第二直線電機和第二吸盤的第二U型固定支架。

所述的第一吸盤包含:機械連接第一絲桿的第一吸盤吸拉支座,第一吸盤座,以及機械連接第一吸盤吸拉支座且設置在第一吸盤座內(nèi)的第一吸盤橡膠體;

所述的第二吸盤包含:機械連接第二絲桿的第二吸盤吸拉支座,第二吸盤座,以及機械連接第二吸盤吸拉支座且設置在第二吸盤座內(nèi)的第二吸盤橡膠體。

所述的攀爬機器人還包含控制電路,所述的控制電路分別電性連接所有的轉(zhuǎn)動舵機和直線電機,控制轉(zhuǎn)動舵機和直線電機的運動。

所述的攀爬機器人還包含電源,所述的電源連接所有的轉(zhuǎn)動舵機和直線電機,為其提供電力。

本發(fā)明采用翻越式攀爬結構,能夠有效跨過玻璃及其他光滑墻體上的凸起或凹陷障礙,結構簡單,易操控,節(jié)省了人力,提高了安全系數(shù)和經(jīng)濟效益,可攀爬各種光滑表面并能到達不同高度,適用范圍廣泛。

附圖說明

圖1和圖2是本發(fā)明提供的攀爬機器人的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明提供的攀爬機器人的爆炸圖。

具體實施方式

以下根據(jù)圖1~圖3,具體說明本發(fā)明的較佳實施例。

如圖1~圖3所示,本發(fā)明提供一種攀爬機器人,包含:肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)2,以及分別連接肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)2的第一翻越機體1和第二翻越機體3。

所述的肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)2包含:機械連接的肢體轉(zhuǎn)動舵機21和U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架22,肢體轉(zhuǎn)動舵機21機械連接第一翻越機體1,U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架22機械連接第二翻越機體3,肢體轉(zhuǎn)動舵機21可以帶動U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架22繞其旋轉(zhuǎn)。

所述的肢體轉(zhuǎn)動舵機21安裝在舵機支架212上,通過舵機支架212機械連接第一豎直支架11,所述的肢體轉(zhuǎn)動舵機21上還包含舵盤211,通過舵盤211機械連接U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架22。

所述的第一翻越機體1和第二翻越機體3的結構相同。

所述的第一翻越機體1包含:機械連接肢體轉(zhuǎn)動舵機21的第一轉(zhuǎn)動組件,機械連接第一轉(zhuǎn)動組件的第一驅(qū)動組件,以及機械連接第一驅(qū)動組件的第一吸盤18。

所述的第一轉(zhuǎn)動組件包含:機械連接肢體轉(zhuǎn)動舵機21的第一豎直支架11,機械連接第一豎直支架11的第一腕部轉(zhuǎn)動舵機13,以及機械連接第一腕部轉(zhuǎn)動舵機13的第一U型舵機支架14,第一腕部轉(zhuǎn)動舵機13可以帶動第一U型舵機支架14繞其旋轉(zhuǎn);所述的第一腕部轉(zhuǎn)動舵機13安裝在第一舵機支架12上,通過第一舵機支架12機械連接第一豎直支架11,所述的第一腕部轉(zhuǎn)動舵機13上還包含第一舵盤131,通過第一舵盤131機械連接第一U型舵機支架14。

所述的第一驅(qū)動組件包含:機械連接第一U型舵機支架14的第一L型固定支架15,機械連接第一L型固定支架15的第一直線電機16,以及機械連接第一直線電機16的第一傳動裝置;所述的第一傳動裝置包含:機械連接第一直線電機16的第一絲桿161,以及套設在第一絲桿161上的第一絲桿螺母162;所述的第一驅(qū)動組件還包含:機械連接第一直線電機16和第一吸盤18的第一U型固定支架17。

所述的第一吸盤18包含:機械連接第一絲桿161的第一吸盤吸拉支座183,第一吸盤座182,以及機械連接第一吸盤吸拉支座183且設置在第一吸盤座182內(nèi)的第一吸盤橡膠體181。

所述的第二翻越機體3包含:機械連接U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架22的第二轉(zhuǎn)動組件,機械連接第二轉(zhuǎn)動組件的第二驅(qū)動組件,以及機械連接第二驅(qū)動組件的第二吸盤38。

所述的第二轉(zhuǎn)動組件包含:機械連接U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架22的第二豎直支架31,機械連接第二豎直支架31的第二腕部轉(zhuǎn)動舵機33,以及機械連接第二腕部轉(zhuǎn)動舵機33的第二U型舵機支架34,第二腕部轉(zhuǎn)動舵機33可以帶動第二U型舵機支架34繞其旋轉(zhuǎn);所述的第二腕部轉(zhuǎn)動舵機33安裝在第二舵機支架32上,通過第二舵機支架32機械連接第二豎直支架31,所述的第二腕部轉(zhuǎn)動舵機33上還包含第二舵盤331,通過第二舵盤331機械連接第二U型舵機支架34。

所述的第二驅(qū)動組件包含:機械連接第二U型舵機支架34的第二L型固定支架35,機械連接第二L型固定支架35的第二直線電機36,以及機械連接第二直線電機36的第二傳動裝置;所述的第二傳動裝置包含:機械連接第二直線電機36的第二絲桿361,以及套設在第二絲桿361上的第二絲桿螺母362;所述的第二驅(qū)動組件還包含:機械連接第二直線電機36和第二吸盤38的第二U型固定支架37。

所述的第二吸盤38包含:機械連接第二絲桿361的第二吸盤吸拉支座383,第二吸盤座382,以及機械連接第二吸盤吸拉支座383且設置在第二吸盤座382內(nèi)的第二吸盤橡膠體381。

所述的攀爬機器人還包含控制電路(圖中未顯示)和電源(圖中未顯示);所述的控制電路分別電性連接所有的轉(zhuǎn)動舵機和直線電機,控制轉(zhuǎn)動舵機和直線電機的運動;本實施例中,所述的控制電路可采用單片機或者舵機控制板;所述的電源連接所有的轉(zhuǎn)動舵機和直線電機,為其提供電力。

本發(fā)明的工作原理如下:

設初始狀態(tài)攀爬機器人的第一吸盤18和第二吸盤38都已吸附于墻體之上;

第一步:第二翻越機體3上的第二直線電機36啟動,第二絲桿361帶動第二絲桿螺母362向前移動,第二絲桿螺母362推動第二吸盤橡膠體381,此時第二吸盤38內(nèi)進入空氣,第二吸盤38便離開墻體;

第二步:第二腕部轉(zhuǎn)動舵機33帶動第二舵盤331,第二U型舵機支架332,第二L型固定支架35帶動第二直線電機36和整個第二吸盤38逆時針旋轉(zhuǎn)90°,即第二腕部關節(jié)逆時針翻越旋轉(zhuǎn)90°;

第三步:第一翻越機體1上的第一腕部轉(zhuǎn)動舵機13帶動第一翻越機體1逆時針旋轉(zhuǎn)180°,即第一腕部關節(jié)逆時針旋轉(zhuǎn)180°;

與此同時,肢體轉(zhuǎn)動舵機21帶動U型肢體轉(zhuǎn)動關節(jié)舵機支架22順時針翻越90-145°,即臂部關節(jié)順時針翻越90-145°,所述臂部關節(jié)的轉(zhuǎn)動需與第一腕部關節(jié)的翻越同時開始并同時結束;

第四步:第二翻越機體3上的第二腕部轉(zhuǎn)動舵機33驅(qū)動第二U型舵機支架332與第二L形直線電機支架35帶動第二直線電機36和第二吸盤38逆時針翻越90°;

第五步:第二直線電機36帶動第二絲桿螺母362拉動第二吸盤橡膠體381緊貼墻壁,排除第二吸盤38內(nèi)的空氣并吸附墻壁。

至此,一次邁步即半個周期行走完成。

第六步:第一翻越機體1上的第一直線電機16驅(qū)動第一絲桿螺母162推動第一吸盤橡膠體181離開墻壁;第一肢體腕部轉(zhuǎn)動舵機13帶動帶動第一翻越機體1逆時針旋轉(zhuǎn)90°,即所述第一腕部關節(jié)逆時針翻越90°;

第七步:第二腕部轉(zhuǎn)動舵機33帶動第二翻越機體3逆時針轉(zhuǎn)動180°,即所述第二腕部關節(jié)逆時針翻越180°;

與此同時,固定在第一翻越機體1上的肢體轉(zhuǎn)動舵機21帶動第一翻越機體1順時針翻越90-145°,即所述臂部關節(jié)順時針翻越90-145°,此臂部關節(jié)的翻越需與所述第二腕部關節(jié)的翻越同時開始并同時結束;

第八步:第一翻越機體1已處于朝上的狀態(tài),其上的第一腕部轉(zhuǎn)動舵機13帶動第一翻越機體1逆時針翻越90°;

第九步:第一直線電機16帶動第一絲桿螺母162拉動第一吸盤橡膠體181緊貼墻體,排除第一吸盤18內(nèi)的空氣并吸附墻壁。

此時狀態(tài)與初始狀態(tài)相同至此二次邁步即一個周期行走完成。

第十步, 重復步驟一至九,直至攀爬機器人到達指定位置。

本發(fā)明采用翻越式攀爬結構,能夠有效跨過玻璃及其他光滑墻體上的凸起或凹陷障礙,結構簡單,易操控,節(jié)省了人力,提高了安全系數(shù)和經(jīng)濟效益,可攀爬各種光滑表面并能到達不同高度,適用范圍廣泛。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹,但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內(nèi)容后,對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。

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