发明内容
[0006] 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种更加安全、高效的爬壁机器人，用以处理混凝土建筑的日常检测及维护、抢险运输及救援、化工设备清洁及维修等众多领域中所遇到的难题。
[0007] 本发明包括设备搭载平台和沿设备搭载平台周向分布的三个履足式爬行越障机构；所述的履足式爬行越障机构包括底板、足式越障机构、履带式爬行机构和真空吸附系统。所述的足式越障机构包括舵机、舵机传动轴、机器臂一和机器臂二；机器臂一和机器臂二的一端通过舵机传动轴铰接，舵机传动轴与舵机的输出轴固定；机器臂一的另一端通过螺栓固定在底板上，机器臂二的另一端通过螺栓固定在设备搭载平台上。所述的履带式爬行机构包括对称设置的两个履带式爬行组件；所述的履带式爬行组件包括履带传动轴、履带、减速齿轮副、履带轮一、履带轮二和直流电机；履带轮一和履带轮二固定在两根履带传动轴上，其中一根履带传动轴通过轴承支承在一个轴承座上，另一根履带传动轴通过减速齿轮副与直流电机的输出轴连接；直流电机的底座固定在一个电机支架上；轴承座和电机支架均固定在底板上；履带连接履带轮一和履带轮二。
[0008] 所述的真空吸附系统包括两个配气系统；所述的配气系统包括铰链式平底裙边吸盘、配气传动轴、配气盘、同步带轮一、同步带轮二、吸盘连接件，以及连接同步带轮一和同步带轮二的同步带；配气传动轴通过轴承支承在一个轴承座上；同步带轮二和配气盘固定在配气传动轴两端，且同步带轮二设置在两个履带式爬行组件之间，配气盘设置在两个履带式爬行组件外侧；n个吸盘连接件等距固定于履带上，n≥6，且为偶数；吸盘连接件与铰链式平底裙边吸盘尾端球铰接；铰链式平底裙边吸盘为尾端小头端大的中空圆台状，且头端与圆环状的平底裙边内侧壁连接；吸盘连接件的内部中空，一端与铰链式平底裙边吸盘的内部连通，另一端通过导气管与配气盘的一个配气孔连通；履带长度l、履带轮一及履带轮二的半径r1、同步带轮一的半径r2和同步带轮二的半径r3满足式子 每个配气系统中，配气盘的配气孔个数与铰链式平底裙边吸盘的个数相同；每个配气系统的同步带轮一固定在对应一个履带式爬行组件的其中一根履带传动轴上。同个配气系统中，沿同步带环向每相邻两个吸盘连接件为一个吸盘连接件组；两个配气系统沿同步带环向对应位置的两个吸盘连接件组中，连通不同组对应位置的两个吸盘连接件的两个配气孔与一个二位四通换向阀的同一个工作口接通，连通另两个吸盘连接件的两个配气孔与该二位四通换向阀的另一个工作口接通；所有二位四通换向阀的抽气口通过输气管与真空发生器连通；空气压缩机给真空发生器提供正压气源。
[0009] 所述履带轮一和履带轮二的材料均采用聚碳酸酯，履带的材料采用天然橡胶或顺丁橡胶。
[0010] 还包括安全防护装置，所述的安全防护装置包括卷扬机和钢丝绳；钢丝绳系在设备搭载平台上。
[0011] 所述的空气压缩机采用活塞式无油压缩机。
[0012] 所述真空发生器的抽气口设有真空供给阀、稳压节流阀和真空过滤器；二位四通换向阀、真空供给阀、稳压节流阀、真空发生器和空气压缩机均由PLC控制。
[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0014] 1)本发明采用履足式爬行越障机构，越障能力强，吸附力大、爬行速度快，可以在各种混凝土壁面上自由、快速、安全地移动，能够翻越障碍，并且在不同角度的壁面间来回运动，完成指定任务。配气系统利用空气压缩机和真空发生器在吸盘内部形成真空环境，借助吸盘腔内和外界大气压的压强差使爬壁机器人吸附在混凝土墙面上，拥有很强的壁面吸附能力，适用于水泥、石灰、瓷砖等各种壁面上的工作。
[0015] 2)本发明的铰链式平底裙边吸盘，可以根据壁面角度的不同，自由转动以适应壁面，增加了吸盘的壁面适应性。
[0016] 3)本发明的履带和履带轮在能够满足工作载荷的前提下采用高分子聚合材料，不仅减轻机器人自身的负重，还能增加它的爬行安全性。
[0017] 4)本发明结构紧凑、稳固，工作安全可靠，且便于拆卸、组装以及维护；操作简单、便捷，通过PLC实现自动化控制；设备搭载平台可以装载裂缝检测仪器、混凝土注胶机等检测和维护设备，实现功能多样化。
