技术领域
本发明涉及爬壁机器人领域，尤其是一种爬壁机器人的行走机构。
背景技术
在科技飞速发展的今天，机器人在各个领域取得广泛的应用和发 展，尤其是爬壁机器人能够在倾斜的壁面进行高空作业，能够完成许 多人类不能完成的任务，为人类减轻了许多危险，爬壁机器人可背负 不同的设备来实现不同的功能，例如现在爬壁机器人可以对垂直高层 建筑物的墙面、倾斜光伏面板、高层建筑玻璃进行清洗，也可背负消 防工具，对高层建筑进行消防工作。
发明内容
为了克服已有技术爬壁机器人的结构复杂、成本较高、吸附能力 差的不足,本发明提供了一种结构简单、成本较低、吸附能力好的基于 负压吸附足的倾斜光滑壁面爬壁机器人的行走机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于负压吸附足的倾斜光滑壁面爬壁机器人的行走机构，包 括机架、万向支撑轮、驱动装置和一组负压吸附足，所述机架底部安 装支撑万向轮，所述驱动装置包括链条、主动链轮、被动链轮和用以 带动主动链轮转动的驱动器连接，所述链条套装在所述主动链轮和被 动链轮上，所述链条的运动轨迹包括直线段和圆弧段，所述直线段的 两端与所述弧形段的两端连续平滑过渡形成闭合曲线，一组负压吸附 足等间隔安装在所述链条上；
所述负压吸附足包括吸盘，所述吸盘安装在吸盘连接板的下端， 所述吸盘连接板与用以带动所述吸盘连接板上下动作的升降机构的动 作端连接，所述升降机构安装在滚轮连接板上，所述滚轮连接板上下 安装至少两个与机架上的X方向限位导轨匹配的X向限位滚轮和至少 两个与机架上的Y方向限位导轨匹配的Y向限位滚轮，所述X向限 位滚轮和Y向限位滚轮的转动方向相互垂直，所述吸盘的进气口与外 接负压吸附装置连接。
所述链条有两根，两根链条对称布置在所述机架上，一根链条的 直线段与另一根直线段平行布置。
两根链条均与同一个驱动器传动连接。当然，每根链条也可以同 时与各自的驱动器连接。
进一步，所述升降机构与用以控制升降机构动作的升降控制装置 连接。
所述吸盘的进气口通过气管与吸盘控制电磁阀连接，所述吸盘控 制电磁阀与外接负压吸附装置连接。
所述升降机构为升降气缸，所述升降气缸的升降杆与所述吸盘连 接板固定连接。
所述升降控制装置安装在吸盘连接板的上端。
所述吸盘控制电磁阀安装在所述升降机构的侧边。
所述升降气缸的进出气口安装螺纹直通气管接头。
所述吸盘的进气口安装L型弯头气管接头。
本发明中，负压吸附足处于吸附状态时，气缸控制电磁阀通电， 气缸控制电磁阀阀门打开，气缸通过气管通气，气缸向下滑动一定的 行程，而吸盘被气缸带动向下运动，使得吸盘和光伏面板接触，同时 吸盘控制电磁阀通电，使得吸盘控制电磁阀阀门打开，吸盘内的空气 通过气管排走，使得吸盘内外产生一定得负压，大气压使得吸盘紧紧 的吸附在倾斜光滑壁面上，进而使得爬壁机器人的负压吸附足吸附在 倾斜光滑壁面上。
负压吸附足需要离开倾斜光滑壁面时，气缸控制电磁阀断电，气 缸控制电磁阀阀门关闭，气缸内没有气体通过，气缸复位到原始状态， 同时吸盘控制电磁阀断电，气管不能排走吸盘内的空气，使得吸盘内 的负压消失，所以吸盘被气缸带动向上运动，使得吸盘和倾斜光滑壁 面脱离，进而使得爬壁机器人的负压吸附足从倾斜光滑壁面上脱离。
本发明的有益效果主要表现在：结构简单、成本较低、吸附能力 好。
附图说明
图1是基于负压吸附足的倾斜光滑壁面爬壁机器人的行走机构的 示意图。
图2是基于负压吸附足的倾斜光滑壁面爬壁机器人的行走机构的 线框图。
图3是吸附足的吸附状态示意图。
图4是吸附足的悬空状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图4，一种基于负压吸附足的倾斜光滑壁面爬壁机器人 的行走机构，包括机架15、万向支撑轮11、驱动装置和一组负压吸附 足10，所述机架15底部安装支撑万向轮11，所述驱动装置包括链条 12、主动链轮13、被动链轮14和用以带动主动链轮转动的驱动器连 接，所述链条12套装在所述主动链轮13和被动链轮14上，所述链条 12的运动轨迹包括直线段和圆弧段，所述直线段的两端与所述弧形段 的两端连续平滑过渡形成闭合曲线，一组负压吸附足10等间隔安装在 所述链条12上；
所述负压吸附足10包括吸盘1，所述吸盘1安装在吸盘连接板2 的下端，所述吸盘连接板2与用以带动所述吸盘连接板上下动作的升 降机构3的动作端连接，所述升降机构3安装在滚轮连接板4上(滚 轮连接板4安装在链条12上)，所述滚轮连接板上下安装至少两个与 机架上的X方向限位导轨匹配的X向限位滚轮5和至少两个与机架上 的Y方向限位导轨匹配的Y向限位滚轮6，所述X向限位滚轮5和Y 向限位滚轮6的转动方向相互垂直，所述吸盘1的进气口与外接负压 吸附装置连接。
所述链条12有两根，两根链条12对称布置在所述机架上，一根 链条的直线段与另一根直线段平行布置。
两根链条12均与同一个驱动器传动连接。当然，每根链条也可以 同时与各自的驱动器连接。
进一步，所述升降机构3与用以控制升降机构动作的升降控制装 置9连接。
所述吸盘1的进气口通过气管7与吸盘控制电磁阀8连接，所述 吸盘控制电磁阀与外接负压吸附装置连接。
所述升降机构3为升降气缸，所述升降气缸的升降杆与所述吸盘 连接板2固定连接。
所述升降控制装置9安装在吸盘连接板2的上端。
所述吸盘控制电磁阀8安装在所述升降机构3的侧边。
所述升降气缸的进出气口安装螺纹直通气管接头。
所述吸盘的进气口安装L型弯头气管接头。
本实施例中，该行走机构由直线段、弧形段、驱动装置和万向支 撑轮组成，驱动装置包括链条架、链条、驱动轮和从动轮，所述直线 段的两端与所述弧形段的两端连续平滑过渡形成闭合曲线，所述链条 位于所述闭合曲线上，所述负压吸附足等间隔地布置在所述链条上； 如图3所示，两个对称布置的闭合曲线，定义位于直线段上的负压吸 附足为行走足，位于弧形段上的负压吸附足为转身足；当行走机构直 线行走的时候，行走足组是吸附在倾斜光滑壁面的，转身足组是处于 离开倾斜光滑壁面的状态，链条带动吸附足运动，由于吸附足组上设 有轴承滚轮和螺栓型滚轮，当吸附足运动的时候轴承滚轮和螺栓型滚 轮会在链条架上滑动，使行走机构向前运动，反之类似，当行走机构 需要转弯的时候，转身足组是有规律的吸附在倾斜光滑壁面上的，行 走足组是处于离开倾斜光滑壁面的状态；万向支撑轮在行走机构直线 行走和转弯的时候起到支撑的作用。
所述的吸盘1安装在吸附足的下端，所述的吸盘1侧面设有安装 气管接头的螺纹孔所述的吸盘连接板2上设有螺栓孔，所述的吸盘1 的上端与所述的吸盘连接板2的下端通过所述的螺栓连接，所述的吸 盘连接板2的上端与所述的升降气缸也通过所述的螺栓连接，这样所 述的升降气缸和所述的吸盘1就连接在一起了，所述的气缸控制电磁 阀安装在所述的吸盘连接板的上端的中间，所述的吸盘控制电磁阀安 装在所述的气缸的侧边，所述的升降气缸、吸盘、气缸控制电磁阀和 吸盘控制电磁阀均安装了所述的螺纹直通气管接头或L型弯头气管接 头，所述的气管连接在所述的螺纹直通气管接头或L型弯头气管接头 上使的吸附足构成一个完整的气路；通过控制电磁阀阀门的开关的来 控制所述的气缸和所述的吸盘的通气情况，进而控制所述的气缸的升 降以及所述的吸盘的吸附情况；所述的滚轮连接板与所述的气缸的侧 面连接，所述的滚轮连接板的上下两端均安装了2个所述的X向限位 滚轮5(例如轴承滚轮)和2个所述的Y向限位滚轮6(例如螺栓型 滚轮)。
本实施例的工作过程：负压吸附足处于吸附状态时，气缸控制电 磁阀通电，气缸控制电磁阀阀门打开，气缸通过气管通气，气缸向下 滑动一定的行程，而吸盘被气缸带动向下运动，使得吸盘和光伏面板 接触，同时吸盘控制电磁阀通电，使得吸盘控制电磁阀阀门打开，吸 盘内的空气通过气管排走，使得吸盘内外产生一定得负压，大气压使 得吸盘紧紧的吸附在倾斜光滑壁面上，进而使得爬壁机器人的负压吸 附足吸附在倾斜光滑壁面上。
负压吸附足需要离开倾斜光滑壁面时，气缸控制电磁阀断电，气 缸控制电磁阀阀门关闭，气缸内没有气体通过，气缸复位到原始状态， 同时吸盘控制电磁阀断电，气管不能排走吸盘内的空气，使得吸盘内 的负压消失，所以吸盘被气缸带动向上运动，使得吸盘和倾斜光滑壁 面脱离，进而使得爬壁机器人的负压吸附足从倾斜光滑壁面上脱离。
