[實(shí)用新型]永磁吸附輪式鐵壁爬行機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120479233.6
• 申請(qǐng)日: 2011-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202400191U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李會(huì)勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連鑫鎧銳工業(yè)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B62D57/024
• 分類號(hào): B62D57/024
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人裝置，具體地說(shuō)是用永磁體實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵壁的吸附，減速電機(jī)帶動(dòng)輪子，完成在大曲率鐵壁上的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)的永磁吸附輪式鐵壁爬行機(jī)器人。?

背景技術(shù)

爬壁機(jī)器人是一種具有吸附能力可以在垂直壁面上運(yùn)動(dòng)的裝置，可以在核、化學(xué)、電力等行業(yè)中人無(wú)法接近的地方替代人接近目標(biāo)完成作業(yè)。具有廣泛的應(yīng)用前景。大型設(shè)備的鐵壁表面一般曲率都比較大，比如大型化工容器、大型船體、大煙囪、大塔筒等，這些鐵壁表面一般比較均勻，凸起凹下高低不平的區(qū)域很少，在這些鐵壁表面上進(jìn)行檢測(cè)等作業(yè)需要能在鐵壁表面爬行的簡(jiǎn)單裝置。?

爬壁機(jī)器人常用的吸附方式有負(fù)壓吸附、磁吸附、懸翼動(dòng)力推靠等，因永磁吸附具有吸附力大、不需要電源，在鐵磁質(zhì)環(huán)境中的爬壁機(jī)器人大多使用永磁鐵作為吸附裝置。爬壁機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有足式、輪式和履帶式。足式機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，輪式和履帶式的運(yùn)動(dòng)方式在爬壁機(jī)器人中應(yīng)用較多，但存在與磁吸附結(jié)合的磁輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的磁吸附力小和磁履帶移動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向阻力大的缺點(diǎn)。?

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0041006429.6，記載了一種“磁輪吸附式爬壁機(jī)器人”涉及到了磁輪吸附移動(dòng)技術(shù)。其不足在于車輪與壁面接觸面積小，磁能利用率低、磁吸附力小，磁輪往往需要做的比較大來(lái)滿足機(jī)器人的負(fù)載和安全爬壁的要求，這又增加了機(jī)器人的重量和靈活性。磁履帶增加了與壁面的接觸面積，磁吸附力有所增大，與鐵壁表面接觸的履帶段，其磁能得到了有效得利，但不與鐵壁表面接觸的履帶段上的磁能則得不到利用，磁能利用率也不高。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2117079.7，記載了“一種磁吸附式爬壁機(jī)器人履帶”，其缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)向阻力大，運(yùn)動(dòng)不靈活。現(xiàn)有的專利一般都具有越障的功能，增加了裝置的復(fù)雜程度，降低了可靠性。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種永磁吸附輪式鐵壁爬行機(jī)器人，利用簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)，在表面均勻的大曲率鐵壁上進(jìn)行爬行。?

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括：永磁體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)裝置。其中：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)裝置固定安裝在永磁體上。?

所述的永磁體設(shè)有控制吸附力有無(wú)的磁性開(kāi)關(guān)，可以調(diào)節(jié)磁力方向，方便在鐵壁上取放。永磁體不與鐵壁接觸，而是與鐵壁之間存在一定的間隙。?

所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：減速電機(jī)、同步帶、同步帶輪、輪子、軸、軸承和軸承座，其中：減速電機(jī)固定在永磁體上，減速電機(jī)一方面通過(guò)輸出軸直接驅(qū)動(dòng)輪子，另一方面經(jīng)過(guò)同步帶和同步帶輪的傳動(dòng)而驅(qū)動(dòng)輪子，由同步帶帶動(dòng)的輪子同時(shí)與軸連接，軸裝在軸承座中的軸承上，軸承座固定在永磁體上。?

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以通過(guò)兩個(gè)減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的不同方向和速度實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的多種運(yùn)動(dòng)方向。?

所述的輪子由塑料輪轂和一層橡膠外圈組成，橡膠外圈受壓后的變形量較小，橡膠外圈與壁面之間有較大的摩擦系數(shù)。本實(shí)用新型的機(jī)器人具有吸附力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單特點(diǎn)。?

附圖說(shuō)明

附圖為本實(shí)用新型的示意圖。?

其中，1、永磁體，12、磁性開(kāi)關(guān)，21、減速電機(jī)，211、電機(jī)輸出軸，22、同步帶輪，23、同步帶輪，24、輪子，25、輪子，26、同步帶，27、軸，28、軸承，29、軸承座，3、檢測(cè)裝置，4、電纜，5、鐵壁。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：如圖所示，永磁體1通過(guò)磁力吸附在鐵壁5上，永磁體1與鐵壁5的表面之間存在一定的間隙，間隙大小適當(dāng)，間隙太大會(huì)因吸附力過(guò)小而不足以牢固吸附，間隙太小則會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的吸附力以致運(yùn)動(dòng)困難并增加接觸到鐵壁的可能。?

減速電機(jī)21與永磁體1固定連接。電機(jī)輸出軸211與同步帶輪22同軸固定連接。同步帶輪22通過(guò)同步帶26與同步帶輪23連接進(jìn)行傳動(dòng)。同步帶輪22與輪子24同軸固定連接，同步帶輪23與輪子25同軸固定連接。同步帶輪23通過(guò)軸27與軸承28連接，軸承28安裝在固定于永磁體1的軸承座29上。永磁體1上安裝有檢測(cè)裝置3。永磁體1上設(shè)有控制吸附力有無(wú)的磁性開(kāi)關(guān)12，當(dāng)磁性開(kāi)關(guān)12打開(kāi)時(shí)，磁性產(chǎn)生，永磁體1通過(guò)吸附力附著在鐵壁5上，當(dāng)磁性開(kāi)關(guān)12關(guān)閉時(shí)，磁性消失，永磁體1失去對(duì)鐵壁5的吸附力，能夠從鐵壁5上取下。?

檢測(cè)裝置3和減速電機(jī)21的電源及控制部分安裝在地面上，通過(guò)電纜4接到地面。?

當(dāng)兩個(gè)減速電機(jī)以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人在鐵壁曲面上直線運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)或后退，當(dāng)一個(gè)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人繞重心旋轉(zhuǎn)，當(dāng)一個(gè)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人繞不動(dòng)的輪子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)兩個(gè)減速電機(jī)以其它不同方向和速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)情況。?