CN102653289A 说明书 2/3页 生和控制噪声反射的特性。通过对长耳鹗的胸腹部皮肤纵切片进行观察研究发现，长耳鹗 皮肤可分为三层，即表皮层、真皮层、皮下组织层。长耳鹗皮肤表皮层很薄且覆有一层类似 蜡质的物质，真皮层组织疏松，交错分布，有许多微管状小孔，放大225倍观察到长耳鹗皮 肤真皮层与皮下组织之间有薄空腔存在，空腔平均宽度为50μm。本发明对长耳鹗的这个特 征进行仿生建模，从而应用到爬壁机器人移动过程中的吸振控制，提出了一种新型应用于 爬壁机器人上的仿生吸振结构。 [0008]已有的爬壁机器人的履带多数采用普通平带的方式，这种方式的好处是运动平 稳，震动小，存在的问题是平带容易打滑，导致两个履带的运动产生速度差，爬壁机器人的 运动轨迹将不再是直线，具体轨迹不受控制。本发明采用圆弧同步带代替普通平带，同步带 可以保证两个履带的运行速度完全一样，爬壁机器人完全沿直线运动。而采用圆弧同步带 的好处还在于圆弧齿要比梯形齿产生的震动更少，爬壁机器人的运动更稳定。在圆弧同步 带的外侧粘贴上文提到的纳米阵列材料，从而实现粘附爬壁功能 [0009]爬壁机器人采用同步履带的方式，需要对同步带进行压紧设置，使同步带张紧。张 紧方式主要有两种，采用张紧轮的方式和一端浮动的方式，考虑到爬壁机器人尺寸应该尽 量小，所以本发明采用一端浮动的张紧方式。爬壁机器人的底盘分为前部和后部两个可以 相对运动的部分，一组同步带的两个带轮分别位于底盘的两个部分，前后底盘之间连接为 一个直线滑动副，用弹性结构连接，以实现对履带张紧的目的。因为前后底盘之间采用弹性 连接而不是固定连接，所以在爬壁机器人运动过程中会产生比较严重的震动，影响到爬壁 机器人的稳定性。针对这一问题，本发明采用一种具有吸振功能的弹性结构来对前后底盘 之间的履带张紧。这种吸振结构是一种仿长耳鹗皮肤结构的仿生设计，也是本发明的核心 点之一。具体的技术方案是参考长耳鹗的皮肤结构，其真皮层有许多微小孔，从而起到了吸 振的效果，本发明采用一种新型的以多孔弹性橡胶与弹簧相结合的弹性吸振装置，它既有 弹簧提供的较大的弹性模量，可以满足对履带张紧的要求，同时多孔弹性橡胶可以起到很 好的吸振效果，从而使爬壁机器人的运动更稳定。这种吸振弹性结构的制作方法可以是，选 择基本尺寸和弹性系数合适的弹簧数根，然后通过橡胶加工工艺中的注射成型工艺，将多 孔弹性橡胶包裹在弹簧周围，最后要使整个弹性体成型为满足要求的形状。 [0010]本发明将工程仿生和实践相结合，提出一种能够适用于多种墙面，具有一定稳定 性的新型爬壁机器人，对于特种工作条件下作业的机器人提供了一种新的样式。 [0011]本发明的技术方案如下： [0012] 一种具有仿生吸振和仿生粘附结构的爬壁机器人，具有前后底盘、驱动单元和执 行单元，执行单元包括4个同步带轮、同步带和连接同步带轮的轴，上述前后底盘之间通过 仿生吸振单元弹性连接，仿生吸振单元由弹簧和多孔弹性橡胶组成，且多孔弹性橡胶包裹 在弹簧周围。 [0013] 上述驱动单元包括直流减速电机和齿轮组，且齿轮组传动比为1：3。 [0014] 上述执行单元包括4个同步带轮、同步带和连接同步带轮的轴，同步带的外围粘 贴有仿生纳米阵列材料，仿生纳米阵列材料具有硅橡胶材质的基底，基底上具有采用微纳 米加工工艺刻饰处的刚毛。 [0015]上述后底盘具有用来提供预压力的尾部。 [0016] 本发明结构简单，加工容易，运动稳定，能够实现机器人爬墙的特种功能任务；本