气动吸附式爬壁机器人的结构设计(4)
2.2 机构设计
本机器人主体结构由平行于壁面的两个无杆气缸、垂直于壁面的4个双联气缸和分布在四面的16个真空吸盘组成。横向无杆气缸的运动实现向左、向右的动作，纵向无杆气缸的运动实现向上、向下的动作，垂直于墙面的双联气缸控制吸盘与墙面之间的距离。
2.2.1 移动机构设计
爬壁机器人的移动机构主要由横向和纵向的两个无杆气缸构成，控制机器人在平行于墙面的平面内的移动。具体结构为：无杆气缸A横向放置，在无杆气缸A的滑块上安装一个大小，厚度合适的方形薄板，在此薄板的上方，在与气缸A垂直的方向上安装另一无杆气缸B，气缸B倒置，无杆气缸B的缸体下方的滑块连接在薄板上，气缸A和气缸B的滑块与薄板之间均采用螺钉来连接固定。如此则气缸A和气缸B构成一个十字形。这样，相当于两个无杆气缸的滑块相对固定，缸体可以自由滑动，以此来实现机器人的“足”向前后左右四个方向移动。此移动方式的特点是：当横向气缸移动时，纵向气缸不能移动需固定。即左右的“足”在运动时，前后的“足”须抓紧墙面。而且，横向的左右两端的“足”是同时运动的，且运动方向与运动距离也是一样的，即横向左右两端的“足”的运动完全一样。纵向“足”的运动情况与横向相同。
2.2.2 吸附机构设计
爬壁机器人的吸附结构主要由四端的16个真空吸盘构成，这16个真空吸盘大小型号完全一样。每四个吸盘对称分布构成一个“足”，每一个“足”连有一个真空发生器，通过真空发生器来控制吸盘内是否产生真空，即控制“足”是否“抓紧”壁面。
2.2.3 整体机构设计
作为一个爬壁机器人整体，吸附机构需要与移动机构连接固定到一起，协同工作，完成机器人的动作。
具体情况为：吸附机构与移动机构通过双联气缸及V型块等机构连接固定在一起。具体连接情况为：在横向气缸A的左右两个端面上，各安装一大小、厚度合适的V型块，V型块的一面通过螺钉连接在无杆气缸A的缸体上，另一面与气缸A的端面垂直。在V型块与气缸A端面垂直的面上，安装双联气缸C，气缸C与V型块之间用螺钉连接。在此V型块连有双联气缸的面得背面，安装一个真空发生器，真空发生器与此V型块之间也用螺钉连接。双联气缸C的推杆端面上连接一块大小厚度合适的方形薄板D，气缸C与薄板D之间用螺栓连接。在薄板D上的合适位置，对称安装四个真空吸盘，采用螺栓连接，如此，便将吸附机构与移动机构连接到了一起。