[發明專利]一種爬壁機器人

有效

• 申請號: 201210130261.6
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103373406A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 頓向明;山磊
• 申請（專利權）人: 頓向明
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術領域

本發明涉及行走機器人技術領域，尤其涉及一種用于儲油罐壁的爬壁機器人。

背景技術

在石油化工行業中，儲油罐或儲液罐是用來存儲油品或化學溶液的容器。以油庫為例，儲油罐是主要的存儲設備，例如，普通儲油罐一般采用A3F的平爐沸騰鋼；寒冷地區一般采用A3平爐鎮靜鋼；超過10000立方米的大容積儲油罐采用高強度的低合金鋼。無論采用哪種鋼作為儲油罐的制成材料，對儲油罐的安全檢測都是一項十分重要的工作，尤其是要加強儲油罐焊縫及其附近微裂紋的檢測。雖然裂紋很微小，卻會對儲油罐造成極大危害，導致油罐破裂、油品泄露、爆炸等諸多嚴重后果。

此外，儲油罐或儲液罐中儲存的物質大多具有易燃、易爆和毒害性。在使用一段時間后，油品中的雜質就會沉積在儲油罐的罐底和罐壁上，使儲油罐的有效容量減少，影響儲油罐的存儲效率。同時，由于石化產品具有強腐蝕性，容易對儲油罐尤其是油罐內壁表面產生腐蝕作用。需要指出的是，由于儲油罐底部邊緣板和壁板之間常采用T型焊縫結構，該T型焊縫內部的缺陷對儲油罐的安全運行危害極大。因此，儲油罐需要定期進行檢修并清除罐內淤渣，延長其使用壽命。

在現有技術中，傳統的油罐清洗和檢測方法主要通過人工完成，然而，人工清洗方法勞動強度大、施工周期長、安全性差，并且油品的回收率低，還會造成周邊環境被污染。有鑒于此，如何基于機器人技術來設計出一種自動清洗和檢測的機械裝置，從而解決或消除現有方式中的缺陷，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。

發明內容

針對現有技術中在清洗和檢測儲油罐時所存在的上述缺陷，本發明提供了一種用于儲油罐的爬壁機器人。

依據本發明的一個方面，提供了一種爬壁機器人，適于在儲油罐壁行走，其中，該爬壁機器人具有一行走控制底盤，并且該行走控制底盤包括：

吸附裝置，用于使所述爬壁機器人在任何方向上都能依附在所述儲油罐壁；

連桿機構，與所述吸附裝置機械連接，通過所述連桿機構的運動，使所述爬壁機器人在所述儲油罐壁行走；以及

多個驅動輪，與所述儲油罐壁接觸，且剛性連接至所述連桿機構，當所述連桿機構中的連桿沿某一支點順時針或逆時針旋轉時，所述驅動輪抬升或下壓所述儲油罐壁。

在一實施例中，連桿機構包括一第一連桿和一第二連桿，所述多個驅動輪包括一第一驅動輪、一第二驅動輪和一第三驅動輪，

其中，所述第一驅動輪和所述第三驅動輪分別位于所述爬壁機器人的頭部和尾部，所述第二驅動輪位于所述爬壁機器人的中部，所述第一連桿的一端連接至所述第一驅動輪，所述第二連桿的一端連接至所述第三驅動輪，并且所述第一連桿和所述第二連桿藉由一連接板連接至所述第二驅動輪。

在一實施例中，該行走控制底盤還包括：驅動電機，用于提供所述爬壁機器人沿所述儲油罐壁行走時的驅動力，該驅動力藉由傳動機構傳送至所述多個驅動輪；以及轉向電機，用于提供所述爬壁機器人在所述儲油罐壁轉向時的轉向力，該轉向力藉由相應的轉向擺桿傳送至所述多個驅動輪，以調整所述驅動輪的轉向角度。

在一實施例中，該吸附裝置還包括：磁鐵，與所述儲油罐壁構成磁性吸引的兩磁極，從而產生磁吸力；壓力傳感器，用于檢測所述磁吸力的變化；以及磁鐵電機，當所述儲油罐壁出現焊縫時，根據所述磁吸力的變化來調節所述磁鐵與所述儲油罐壁之間的距離。例如，當所述壓力傳感器檢測到磁吸力減小時，所述磁鐵電機將磁鐵向下推出，以便縮短所述磁鐵與所述儲油罐壁的距離，使調整后的磁吸力增加至一預設閾值。又如，當所述壓力傳感器檢測到磁吸力增加時，所述磁鐵電機將磁鐵向上拉起，以便增大所述磁鐵與所述儲油罐壁的距離，使調整后的磁吸力減小至一預設閾值。

在一實施例中，當所述儲油罐壁出現焊縫時，藉由所述連桿機構來減小爬壁機器人行走時的顛簸幅度。例如，該焊縫為T型結構，位于所述儲油罐的底部邊緣板和側板之間。

采用本發明的爬壁機器人，通過吸附裝置將其牢固地依附在儲油罐壁的表面，并且利用連桿機構的圓周運動來帶動驅動輪向前滾動，從而實現在儲油罐壁任意方向上的自由行走。相比于現有技術，該爬壁機器人可降低儲油罐壁的檢測成本，提高工作效率，而且無需人工在危險作業環境中進行油罐清洗和檢測。此外，當儲油罐壁出現焊縫時，該連桿機構還可減小爬壁機器人行走時的顛簸幅度，保持爬壁機器人運動時的平穩性。

附圖說明

讀者在參照附圖閱讀了本發明的具體實施方式以后，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中，