爬壁机器人的电气控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种爬壁机器人的电气控制装置，包括有正压气动管路及负压气动管路，并且正压气动管路、负压气动管路中的电磁阀均与控制机构连接，所述的控制机构中预先设置有攀爬控制程序。本实用新型专利技术的装置，在爬壁机器人上附带微型真空泵和微型气泵，并附有储能器等大的气动元件，避免了由于使用大型空压机而造成爬壁机器人的移动灵活性变差；各个脚臂气缸和移动气缸都采用正压气源，由微型气泵提供，回路中接有安全阀，保证气路压力在最大压力以内，以保护气动元件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
爬壁机器人的电气控制装置
本技术属于机器人
，用于配合框架式真空吸附的爬壁机器人的气动控制回路，涉及一种爬壁机器人的电气控制装置。
技术介绍
目前，对爬壁机器人的研究主要集中在机体的吸附方式、运动机构、驱动机理和车载作业系统等几个方面。按照吸附方式，爬壁机器人可以分为真空吸附、磁吸附、气流负压吸附等几类；按照运动机构，可分为轮式、履带式、多足步行式、框架式、飞行式等；按照驱动机理，可分为电机驱动、液压驱动、气压驱动、喷气推动等。但上述的各种形式的爬壁机器人都有其不足:I)在吸附方式中，真空吸附的爬壁机器人稳定可靠，适应性最强，但其对壁面平整度要求较高；磁吸附的爬壁机器人适用性较差，气流负压吸附的爬壁机器人可靠性差。2)在运动机构中，轮式、履带式爬壁机器人维持力较困难，多足步行式爬壁机器人结构较复杂。3)在驱动机理中，电机驱动爬壁机器人结构复杂，液压驱动液控系统爬壁机器人重量大、结构复杂。气压驱动爬壁机器人控制复杂，工作可靠性差，负载较小，通用性差。2)特别是针对气动式爬壁机器人，根据其气源的产生形式不同，又可分为携带式气源和放置式气源，所产生的气源又有正压和负压之分，正、负压气源的结构又各有不同。所以，特定的气源结构就有其特定的气源线路。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种爬壁机器人的电气控制装置，解决了现有技术中的气动式爬壁机器人，由于使用大型空压机而造成爬壁机器人的移动灵活性变差；气源线路布线多、控制复杂的问题。本技术所采用的技术方案是，一种爬壁机器人的电气控制装置，设置有正压气动管路、负压气动管路，并且正压气动管路、负压气动管路中的电磁阀均与控制机构连接。本技术的爬壁机器人的电气控制装置，其特点还在于:正压气动管路结构是，包括微型气泵，微型气泵的输出端分别与蓄能器和安全阀同时连通；微型气泵的输出端另外分为两个支路，第一条支路通过移动气缸导管分别与纵向移动气缸导管和横向移动气缸导管连通，纵向移动气缸导管与三位四通电磁阀B连通，三位四通电磁阀B通过两个单向气控阀与纵向移动气缸两端进油口连通；横向移动气缸导管与另一个三位四通电磁阀A连通，该三位四通电磁阀A通过另外两个单向气控阀与横向移动气缸两端进油口连通；第二条支路分成纵向脚臂导管和横向脚臂导管，横向脚臂导管通过电磁阀D2后再细分为横向左脚臂导管和横向右脚臂导管，横向左脚臂导管和横向右脚臂导管再分别连通两个横向脚臂气缸；同样，纵向脚臂导管通过电磁阀Dl后再细分为纵向上脚臂导管和纵向下脚臂导管，纵向上脚臂导管和纵向下脚臂导管再分别连通两个纵向脚臂气缸。负压气动管路结构是，包括微型真空泵，微型真空泵的输出端分别与真空蓄能器和真空总管同时连接，真空总管另分为两条支路，即真空总管分别与纵向吸盘导管和横向吸盘导管连通，纵向吸盘导管通过电磁阀D7与四个纵向吸盘连通；横向吸盘导管通过电磁阀D8与四个横向吸盘连通。爬壁机器人结构是，微型气泵和微型真空泵以及控制机构均安装在主体背部，在主体腹部设置有横向移动机构和纵向移动机构，横向移动机构包括横向移动气缸，横向移动气缸的活塞杆两端与横向支架连接，横向支架四角设置有一个横向脚臂气缸及一个横向吸盘；纵向移动机构包括纵向移动气缸，纵向移动气缸的活塞杆两端与纵向支架连接，纵向支架四角设置有一个纵向脚臂气缸及一个纵向吸盘。本技术的有益效果是，在爬壁机器人上附带微型真空泵和微型气泵，并附有储能器等大的气动元件，避免了由于使用大型空压机而造成爬壁机器人的移动灵活性变差；各个脚臂气缸和移动气缸都采用正压气源，由微型气泵提供，回路中接有安全阀，保证气路压力在最大压力以内，以保护气动元件。【附图说明】图1是本技术装置所控制的爬壁机器人的背部结构示意图；图2是本技术装置所控制的爬壁机器人的腹部结构示意图；图3是本技术装置实施例的正压气动管路示意图；图4是本技术装置实施例的负压气动管路示意图。图中，1.控制机构，2.纵向上脚臂导管，3.纵向下脚臂导管，4.纵向脚臂导管，5.横向脚臂导管，6.横向左脚臂导管，7.横向右脚臂导管，8.三位四通电磁阀A, 9.移动气缸导管，10.纵向移动气缸导管，11.横向移动气缸导管，12.三位四通电磁阀B, 13.气控单向阀，14.纵向移动气缸，15.蓄能器，16.安全阀，17.微型气泵，18.微型真空泵，19.真空蓄能器，20.真空总管,21.纵向吸盘导管,22.横向吸盘导管,23.主体,24.横向移动气缸，25.纵向吸盘,26.横向吸盘,27.横向脚臂气缸，28.纵向脚臂气缸，另外，D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8均为电磁阀，其中的 D1、D2、D7、D8 均选用 二位三通电磁阀；D3和D4、D5和D6均选用三位四通电磁阀，并且D3和D4、D5和D6分别为两个三位四通电磁阀的两对控制端。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术进行详细说明。参照图1、图2，本技术装置所控制的爬壁机器人结构是，在主体23背部安装有微型气泵17和微型真空泵18以及控制机构1，在主体23腹部设置有横向移动机构和纵向移动机构，横向移动机构包括横向移动气缸24,横向移动气缸24的活塞杆两端与横向支架连接，横向支架四角设置有一个横向脚臂气缸27及一个横向吸盘26 ;纵向移动机构包括纵向移动气缸14，纵向移动气缸14的活塞杆两端与纵向支架连接，纵向支架四角设置有一个纵向脚臂气缸28及一个纵向吸盘25。四个横向脚臂气缸27和四个纵向脚臂气缸28均采用常伸出单作用气缸。本技术装置基于上述的爬壁结构，设置有正压气动管路、负压气动管路，并且正压气动管路、负压气动管路中的电磁阀均与控制机构连接。参照图3，本技术装置中的正压气动管路结构是，包括微型气泵17，微型气泵17的输出端分别与蓄能器15和安全阀16同时连通；微型气泵17的输出端另外分为两个支路，第一条支路通过移动气缸导管9分别与纵向移动气缸导管10和横向移动气缸导管11连通，纵向移动气缸导管10与三位四通电磁阀B12连通，三位四通电磁阀B12通过两个单向气控阀13与纵向移动气缸14两端进油口连通；横向移动气缸导管11与另一个三位四通电磁阀AS连通，该三位四通电磁阀AS通过另外两个单向气控阀13与横向移动气缸24两端进油口连通；第二条支路分成纵向脚臂导管4和横向脚臂导管5，横向脚臂导管5通过电磁阀D2后再细分为横向左脚臂导管6和横向右脚臂导管7,横向左脚臂导管6和横向右脚臂导管7再分别连通两个横向脚臂气缸27 ;同样，纵向脚臂导管4通过电磁阀Dl后再细分为纵向上脚臂导管2和纵向下脚臂导管3，纵向上脚臂导管2和纵向下脚臂导管3再分别连通两个纵向脚臂气缸28，以此保证最末支路的每对脚臂气缸能够同步动作。微型气泵17的输出端分为两个支路,一条支路为移动气缸使用供气，另外一条支路为脚臂气缸使用供气；在移动气缸支路中，通过两个气缸分别控制横向和纵向移动，为确保气缸在某一位置时能够保持固定，在回路中设置有单向气控阀(如图3中所示)，两个单向气控阀组成的锁紧回路，保证气缸压力维持一定值。当需要将气缸伸出时，将三位四通电磁阀左位接通，气体通过单向阀将气缸顶出，当三位四通电磁阀位于中间位置时，移动气缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种爬壁机器人的电气控制装置，其特点在于：设置有正压气动管路、负压气动管路，并且正压气动管路、负压气动管路中的电磁阀均与控制机构（1）连接。

【技术特征摘要】
1.一种爬壁机器人的电气控制装置，其特点在于:设置有正压气动管路、负压气动管路，并且正压气动管路、负压气动管路中的电磁阀均与控制机构(I)连接。2.根据权利要求1所述的爬壁机器人的电气控制装置，其特点在于:所述的正压气动管路结构是，包括微型气泵(17)，微型气泵(17)的输出端分别与蓄能器(15)和安全阀(16)同时连通；微型气泵(17)的输出端另外分为两个支路， 第一条支路通过移动气缸导管(9)分别与纵向移动气缸导管(10)和横向移动气缸导管(11)连通，纵向移动气缸导管(10)与三位四通电磁阀B (12)连通，三位四通电磁阀B(12)通过两个单向气控阀(13)与纵向移动气缸(14)两端进油口连通；横向移动气缸导管(11)与另一个三位四通电磁阀A (8)连通，该三位四通电磁阀A (8)通过另外两个单向气控阀(13)与横向移动气缸(24)两端进油口连通； 第二条支路分成纵向脚臂导管(4)和横向脚臂导管(5)，横向脚臂导管(5)通过电磁阀D2后再细分为横向左脚臂导管(6)和横向右脚臂导管(7),横向左脚臂导管(6)和横向右脚臂导管(7)再分别连通两个横向脚臂气缸(27);同样，纵向脚臂导管(4)通过电磁阀Dl后再细分为纵向上脚臂导管(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮宏斌，孟鹏，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：实用新型
国别省市：