结构介绍
我们蓝色魅影机器人主要由三部分组成,分别为:负压腔,动力舱和机械臂。
首先是负压腔,负压腔设计为圆柱形的腔体,吸附过程中,负压腔内部的双档离心风机旋转,通过导管抽出吸盘中的空气,形成负压,使机器人吸附于墙上。同时顶部设有功能臂安装区,可以通过更换不同的功能臂来实现不同的功能。我们目前设计的功能臂有摄像臂和清洁臂,能够分别实现侦察和清洁功能。黄色壳体是多孔吸音材料,能够完成机器人在运作过程中的降噪处理。
动力舱是一个柱形舱体,它是整个机器人的供能中心,中间装有易于更换的锂电池。采用轮式驱动,使机器人行进更为迅速,其底部可转动的轮盘使机器人可以原地转向。负压腔固定于动力舱顶部,由动力舱为其提供电能。机器人转向过程中,首先机械臂撑起舱体,轮盘完成指定方向转动,完成机器人的原地转向。
第三部分是机械臂的设计。我们的机器人拥有六个完全相同的机械臂,均匀分布在动力舱的周围,底部设有吸盘。这个结构设计使机器人的吸附更加稳定、可靠,同时使机器人能够完成一定的越障功能。而吸盘是用一种不透气,弹性大且耐磨的材料构成。四自由度的机械臂使越障更为轻松,理论上可以通过直角墙面。
主要创新点
(1)速度快:由于机器人是轮胎驱动模式,所以在墙面上的行进作业速度较快。
(2)易转向:由于机器人的底盘可以旋转,而且机身是完全对称的圆形结构,所以机器人可以实现原地转向。
(3)抗逆性:由于机器人有六个起吸附作用的吸盘,所以机器人通过一些缝隙、沟槽时整体吸附力不会有太大影响。
(4)稳定性:由于机器人负压腔中的离心风扇有高速挡,所以机器人在固定点作业时会更加的稳定。
(5)低噪性:由于机器人内壁设有多孔式吸音材料,所以机器人产生的噪音小,可以融入环境进行作业。
(6)多功能:负压腔顶部的功能机械臂可以根据需要进行更换,以实现多功能作业。
应用前景
设计的机器人能应用于高层建筑的清洗和维护,减少相关危险工作中人力资源所占比重。
在日常生活中,清理随处可见墙面广告等需要很多的人力和物力,通过使用机器人来克服此种现象能够节约人力运用和成本。
同时在面对高层建筑的火灾事故频发、内部火情难以观测等情况中要能够通过用采用机器人来提高此类情况处理的安全性和及时传输此类危机情况的实时信息。
在核工业,石化行业以及造船业等领域存在着操作复杂、环境条件恶劣,对人体有害的特殊作业环境,通过采用机器人参与此类工作,减少危险环境对人的危害。
军事领域需要对特定目标建筑进行隐秘的侦察,机器人通过搭载不同类型的功能臂已实现在军事用途中的侦查任务,甚至参与排爆任务等危险环境下的任务。