[0028] 下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0029] 本发明提供一种可跨越外墙壁的气动仿生爬壁行走装置，包括：
[0030] 前肢机构和后肢机构，分别包括前肢底板和后肢底板，所述前肢底板和后肢底板一端下侧分别设置有前肢销钉支座和后肢销钉支座，前肢销钉支座和后肢销钉支座内部穿设有转轴，所述前肢底板上侧与后肢底板连接的端部设置有前肢气缸支座，所述前肢气缸支座外端伸出前肢底板端部外，所述后肢底板上侧中部设置有后肢气缸支座，前肢气缸支座和后肢气缸支座上安装有翻转气缸，所述前肢底板和后肢底板外端两侧分别设置有左前足组件、右前足组件和左后足组件、右后足组件，所述前肢底板和后肢底板中部下侧分别设置有两个前肢中足组件、两个后肢中足组件和前肢万向轮、后肢万向轮。
[0031] 具体的，通过翻转气缸的伸缩可以带动前肢机构和后肢机构绕转轴转动，进而可以实现该爬壁行走装置的展平与弯折两种状态的转换；左前足组件、右前足组件、左后足组件和右后足组件的设置可以实现该装置在展平状态下的行走，而前肢中足组件和后肢中足组件的设置可以在该装置弯折状态下通过前肢机构或后肢机构单独工作实现行走，前肢万向轮和后肢万向轮的设置可以在跨越墙壁爬行的过程中为该装置提供平衡支撑的作用。
[0032] 还包括气动控制器，所述气动控制器内设定有控制程序，可以通过控制程序控制该装置的爬壁行走动作，并设置有多个控制通道，所述气动控制器连接翻转气缸，气动控制器可以通过其内部控制程序控制翻转气缸的伸缩。
[0033] 在一个示例中，所述前肢底板和后肢底板上侧外端均设置有导向柱，所述左前足组件、右前足组件、左后足组件和右后足组件分别通过左前足摆臂、右前足摆臂、左后足摆臂和右后足摆臂与前肢底板和后肢底板转动连接。
[0034] 具体的，通过左前足摆臂、右前足摆臂、左后足摆臂和右后足摆臂与前肢底板和后肢底板的相对运动，可以实现左前足组件、右前足组件、左后足组件和右后足组件的向前或向后的摆动，进而通过左前足组件、右前足组件、左后足组件和右后足组件向不同方向的摆动实现该装置的向前爬行和转向。
[0035] 在一个示例中，所述左前足摆臂、右前足摆臂、左后足摆臂和右后足摆臂一端设置有长腰孔，所述长腰孔与导向柱套合连接构成滑动结构。
[0036] 具体的，长腰孔与导向柱的滑动配合为左前足摆臂的前后摆动提供导向作用。
[0037] 在一个示例中，所述左前足摆臂、右前足摆臂、左后足摆臂和右后足摆臂一侧分别转动连接有左前足气缸、右前足气缸、左后足气缸和右后足气缸，左前足气缸、右前足气缸和左后足气缸、右后足气缸另一端分别转动连接在前肢底板和后肢底板的外端两侧。
[0038] 具体的，左前足气缸、右前足气缸、左后足气缸和右后足气缸均由气动控制器控制完成各自的伸缩动作，可以分别驱动左前足摆臂、右前足摆臂、左后足摆臂和右后足摆臂带动左前足组件、右前足组件、左后足组件和右后足组件向前或向后摆动，实现该装置的仿生爬壁行走；并且可以通过控制左前足气缸、右前足气缸和左后足气缸、右后足气缸伸缩时的伸缩量，控制左前足组件、右前足组件和左后足组件、右后足组件的向前和向后摆动的幅度，即可以实现该装置爬壁行走时的转向。
[0039] 在一个示例中，所述前肢底板和后肢底板中部均开设有两个滑槽，所述两个前肢中足组件和两个后肢中足组件均设置于滑槽内，与滑槽构成嵌合连接。
[0040] 在一个示例中，所述滑槽内部在前肢中足组件和后肢中足组件的后侧均设置有复位弹簧，所述前肢中足组件和后肢中足组件通过复位弹簧与滑槽构成弹性滑动结构。
[0041] 具体的，在该装置单独使用前肢机构或后肢机构行走时，两个前肢中足组件或两个后肢中足组件可以交替实现与前肢底板或后肢底板的相对运动和复位；在每一步的爬行过程中，总是有一个前肢中足组件或后肢中足组件吸附在墙壁上，而另一个前肢中足组件或后肢中足组件在复位弹簧的弹力作用下实现复位，以便进行下一步的爬行动作，提高了该装置单独使用前肢机构或后肢机构行走时的稳定性。
[0042] 在一个示例中，所述左前足组件、右前足组件、左后足组件、右后足组件、前肢中足组件和后肢中足组件结构相同，包括伸缩气缸，所述伸缩气缸下端设置有吸附组件。
[0043] 具体的，伸缩气缸由气动控制器控制其伸缩动作，通过伸缩气缸的伸缩带动吸附组件上下移动，实现左前足组件的抬起和落下；吸附组件可以吸附在墙壁上，实现对该装置的固定。
[0044] 在一个示例中，所述吸附组件包括连接在伸缩气缸的伸缩杆外端的角度补偿器，所述角度补偿器下端连接有吸盘安装架，吸盘安装架下侧安装有气动吸盘。
[0045] 具体的，气动吸盘由气动控制器控制其吸附和停止吸附，角度补偿器能够在±15°的锥度范围内摆动，可以使气动吸盘更好地适应墙壁，提高气动吸盘的吸附效果。
[0046] 在一个示例中，所述气动吸盘设置有三个，三个气动吸盘呈等边三角形布置。
[0047] 具体的，三角形布置的气动吸盘结构可以提高气动吸盘对墙壁的吸附能力，保证该爬壁行走装置在行走过程中吸附的可靠性。
[0048] 在一个示例中，所述前肢万向轮和后肢万向轮均通过支架安装在前肢底板和后肢底板下侧，所述前肢万向轮和后肢万向轮的安装高度与气动吸盘的安装高度相配合。
[0049] 实施例
[0050] 如图1至图4所示，本发明提供一种可跨越外墙壁的气动仿生爬壁行走装置，包括：
[0051] 前肢机构1和后肢机构2，分别包括前肢底板3和后肢底板4，所述前肢底板3和后肢底板4一端下侧分别设置有前肢销钉支座5和后肢销钉支座6，前肢销钉支座5和后肢销钉支座6内部穿设有转轴7，所述前肢底板3上侧与后肢底板4连接的端部设置有前肢气缸支座8，所述前肢气缸支座8外端伸出前肢底板3端部外，所述后肢底板4上侧中部设置有后肢气缸支座9，前肢气缸支座8和后肢气缸支座9上安装有翻转气缸10，所述前肢底板3和后肢底板4外端两侧分别设置有左前足组件11、右前足组件12和左后足组件13、右后足组件14，所述前肢底板3和后肢底板4中部下侧分别设置有两个前肢中足组件15、两个后肢中足组件16和前肢万向轮17、后肢万向轮18。
[0052] 在本实施例中，所述前肢底板3和后肢底板4上侧外端均设置有导向柱19，所述左前足组件11、右前足组件12、左后足组件13和右后足组件14分别通过左前足摆臂20、右前足摆臂21、左后足摆臂22和右后足摆臂23与前肢底板3和后肢底板4转动连接。
[0053] 在本实施例中，所述左前足摆臂20、右前足摆臂21、左后足摆臂22和右后足摆臂23一端设置有长腰孔24，所述长腰孔24与导向柱19套合连接构成滑动结构。
[0054] 在本实施例中，所述左前足摆臂20、右前足摆臂21、左后足摆臂22和右后足摆臂23一侧分别转动连接有左前足气缸25、右前足气缸26、左后足气缸27和右后足气缸28，左前足气缸25、右前足气缸26和左后足气缸27、右后足气缸28另一端分别转动连接在前肢底板3和后肢底板4的外端两侧。
[0055] 在本实施例中，所述前肢底板3和后肢底板4中部均开设有两个滑槽29，所述两个前肢中足组件15和两个后肢中足组件16均设置于滑槽29内，与滑槽29构成嵌合连接。
[0056] 在本实施例中，所述滑槽29内部在前肢中足组件15和后肢中足组件16的后侧均设置有复位弹簧30，所述前肢中足组件15和后肢中足组件16通过复位弹簧30与滑槽29构成弹性滑动结构。
[0057] 在本实施例中，所述左前足组件11、右前足组件12、左后足组件13、右后足组件14、前肢中足组件15和后肢中足组件16结构相同，包括伸缩气缸31，所述伸缩气缸31下端设置有吸附组件32。
[0058] 在本实施例中，所述吸附组件32包括连接在伸缩气缸31的伸缩杆外端的角度补偿器33，所述角度补偿器33下端连接有吸盘安装架34，吸盘安装架34下侧安装有气动吸盘35。
[0059] 在本实施例中，所述气动吸盘35设置有三个，三个气动吸盘35呈等边三角形布置。
[0060] 在本实施例中，所述前肢万向轮17和后肢万向轮18均通过支架安装在前肢底板3和后肢底板4下侧，所述前肢万向轮17和后肢万向轮18的安装高度与气动吸盘35的安装高度相配合。
[0061] 综上所述，本发明提供的可跨越外墙壁的气动仿生爬壁行走装置使用时，启动该爬壁行走装置，将展平状态的该爬壁行走装置放置在竖直墙壁上，气动控制器通过其内部设定的控制程序控制该装置的前肢中足组件15和后肢中足组件16通过各自的气动吸盘35吸附在墙壁上，此时左前足组件11、右前足组件12、左后足组件13和右后足组件14在其各自伸缩气缸31的收缩作用下抬起，使得其各自的气动吸盘35离开墙壁表面。当该爬壁行走装置向上爬行时，左前足组件11和右前足组件12后侧的左前足气缸25和右前足气缸26伸出，带动左前足摆臂20和右前足摆臂21向前方摆动；而左后足组件13和右后足组件14前侧的左后足气缸27和右后足气缸28收缩，带动左后足摆臂22和右后足摆臂23向前方摆动；然后左前足组件11、右前足组件12、左后足组件13和右后足组件14通过各自伸缩气缸31的伸出带动吸附组件32向墙面移动直至气动吸盘35接触墙壁表面，左前足组件11、右前足组件12、左后足组件13和右后足组件14通过各自的气动吸盘35吸附在墙壁上固定。此时，前肢中足组件15和后肢中足组件16下方的气动吸盘35停止吸附，通过其各自的伸缩气缸31的收缩带动吸附组件32抬起离开墙壁；左前足气缸25和右前足气缸26收缩，左后足气缸27和右后足气缸28伸出，带动左前足摆臂20、右前足摆臂21、左后足摆臂22和右后足摆臂23均向后摆动，带动整个装置向前移动，实现该爬壁行走装置的爬壁行走。若需要实现该装置爬壁行走时的转向功能，只需要通过控制左前足气缸25、右前足气缸26和左后足气缸27、右后足气缸28伸缩时的伸缩量，进而控制左前足组件11、右前足组件12和左后足组件13、右后足组件14的向前和向后摆动的幅度，即可以实现该装置爬壁行走时的转向。
[0062] 当该爬壁行走装置移动至外墙壁顶端屋顶一侧时，需要完成从竖直墙壁到屋顶的外墙壁跨越；该爬壁行走装置继续向上移动，直至左前足组件11和右前足组件12离开竖直外墙壁，由后肢机构2单独工作实现爬壁行走。此时，其中一个后肢中足组件16落下与左后足组件13和右后足组件14共同吸附在墙壁上，而左前足组件11、右前足组件12和前肢中足组件15均在屋顶上方一侧悬空；左后足组件13和右后足组件14抬起，左后足气缸27和右后足气缸28收缩，左后足摆臂22和右后足摆臂23向前摆动，然后左后足组件13和右后足组件14落下，吸附在墙壁上，左后足气缸27和右后足气缸28伸出，左后足摆臂22和右后足摆臂23向后摆动，带动整个装置继续向上爬行；在此过程中，吸附在墙壁上的一个后肢中足组件16在滑槽29内滑动并压缩复位弹簧30，而另一个后肢中足组件16保持抬起状态，直到向上的爬行动作完成，另一个抬起的后肢中足组件16落下并吸附在墙壁上，然后之前吸附在墙壁上的后肢中足组件16停止吸附并抬起，通过复位弹簧30的弹力将其在滑槽29内复位，以便进行下一步的爬行动作。当前肢机构1完全伸出竖直外墙壁上端时，翻转气缸10伸出，带动前肢底板3与后肢底板4相对转动，实现装置的弯折，前肢底板3与后肢底板4弯折至直角，前肢机构1与屋顶呈平行状态；左前足组件11、右前足组件12和前肢中足组件15落下，带动其各自的气动吸盘35吸附在屋顶上，而左后足组件13、右后足组件14和后肢中足组件16下方的气动吸盘35停止吸附并抬起，然后该爬壁行走装置单独使用前肢机构1实现在屋顶上侧的爬行，爬行原理与单独使用后肢机构2的爬行原理相同。
[0063] 该爬壁行走装置在屋顶上侧爬行过程中依然可以通过翻转气缸10的收缩将该装置转换至展平状态，同时利用前肢机构1和后肢机构2进行爬行。该爬壁行走装置还可以通过与上述跨越过程同样的原理从屋顶上侧跨越至另一侧竖直外墙壁上或者实现相邻两个外墙壁之间的跨越，这样便实现了该爬壁行走装置的跨越外墙壁的爬壁行走。
[0064] 以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
