[實(shí)用新型]一種用于磁吸附爬壁機(jī)器人的新型萬向滾動(dòng)磁輪裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220265150.1
• 申請(qǐng)日: 2012-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN202686556U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳博翁;桂仲成;蔡仁宇;張帆;官雪梅;金之鉑;徐進(jìn)峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B62D57/024
• 分類號(hào): B62D57/024
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蘇丹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種用于磁吸附爬壁機(jī)器人的新型萬向滾動(dòng)磁輪裝置。?

背景技術(shù)

磁吸附爬壁機(jī)器人是特種機(jī)器人的一種，是一種設(shè)計(jì)用來在惡劣、危險(xiǎn)、極限情況下、在導(dǎo)磁壁面上進(jìn)行特定作業(yè)如檢查、檢測(cè)、焊接、打磨等的一種自動(dòng)化機(jī)械裝置，越來越受到人們的重視。目前磁吸附爬壁機(jī)器人已在核工業(yè)、石化工業(yè)、建筑工業(yè)、消防部門、造船業(yè)等鐵磁性結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。?

經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利公開號(hào)為CN101612731A，申請(qǐng)日為2009年7月23日，發(fā)明名稱為：爬壁機(jī)器人緊湊型主動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪裝置的發(fā)明專利，該技術(shù)公開了一種爬壁機(jī)器人主動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪裝置，具體方案為：支架筒套裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，主動(dòng)輪支架固裝在支架筒的敞口端的端面上，主動(dòng)輪套裝在支架筒上，主動(dòng)輪的內(nèi)壁與支架筒的外壁之間設(shè)有兩個(gè)軸承，卡軸固裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上，卡套套裝在卡軸上且與主動(dòng)輪固接，主動(dòng)帶輪固定安裝在卡套上。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，但不具備轉(zhuǎn)向和磁吸附功能。?

現(xiàn)有的磁吸附爬壁機(jī)器人也有相關(guān)專利的申請(qǐng)，申請(qǐng)日為2005年10月8日、申請(qǐng)?zhí)枮?00510086383.X、名稱為“輪式非接觸磁吸附爬壁機(jī)器人”的發(fā)明專利，其技術(shù)方案為：包括輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)和永磁吸附裝置，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底盤、安裝在底盤上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪。所述驅(qū)動(dòng)輪對(duì)稱布置，采用差動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，依靠驅(qū)動(dòng)輪的差速實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)磁壁面上的轉(zhuǎn)向；永磁吸附裝置安裝在所述底盤上，所述永磁吸附裝置和導(dǎo)磁壁面間是非接觸的，磁能利用率高，吸附能力強(qiáng)。上述專利特點(diǎn)是吸附力大，但是由于所有的驅(qū)動(dòng)輪都是不能相對(duì)車體轉(zhuǎn)向的圓柱輪，轉(zhuǎn)向阻力大，轉(zhuǎn)向靈活性差。?

又如專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200620021023.1，申請(qǐng)日為2006-6-14，名稱為全方位隨動(dòng)磁輪式四驅(qū)作業(yè)車的發(fā)明專利，其技術(shù)方案為：四驅(qū)作業(yè)車采用雙磁鐵輪組吸附在工件上，四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與四個(gè)磁鐵輪組直聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)行走目的；隨動(dòng)磁鐵輪架通過隨動(dòng)軸與隨動(dòng)軸承聯(lián)在一起，前萬向隨動(dòng)磁鐵輪組件和后萬向隨動(dòng)磁鐵輪件分別固定在尾板上；轉(zhuǎn)向軸通過轉(zhuǎn)向軸承與車板聯(lián)在一起，再用同步輪和同步帶將它們與可控轉(zhuǎn)向電機(jī)上同步輪聯(lián)在一起，從而達(dá)到360°原地轉(zhuǎn)向。?

對(duì)比文件僅僅是普通的萬向滾動(dòng)輪與磁鐵的簡(jiǎn)單結(jié)合,?不足之處包括，體積大、轉(zhuǎn)向靈活性差。綜上所述，現(xiàn)有的磁吸附爬壁機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)輪的不足中主要有：車輪只能繞輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即只能沿與軸正交方向滾動(dòng)，當(dāng)車輪具有軸向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)存在打滑現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)靈活性較差。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)在磁吸附爬壁機(jī)器人車輪運(yùn)動(dòng)靈活性方面性能的不足之處，設(shè)計(jì)一種用于磁吸附爬壁機(jī)器人的萬向滾動(dòng)磁輪裝置。?

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：?

一種用于磁吸附爬壁機(jī)器人的萬向滾動(dòng)磁輪裝置，包括環(huán)形永磁體，其特征在于：所述的環(huán)形永磁體兩側(cè)設(shè)置有全方位輪，所述全方位輪包括有依次設(shè)置的第一輪轂、輥?zhàn)印⑻淄病⑤佔(zhàn)虞S、第二輪轂；

所述全方位輪的結(jié)構(gòu)為：在輪轂的外緣設(shè)置有可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)樱佔(zhàn)泳鶆蚍植加谳嗇炛車佔(zhàn)虞S線與輪轂軸線正交，兩側(cè)的全方位輪交錯(cuò)布置，使得一側(cè)全方位輪的輥?zhàn)拥妮S向投影位于另一側(cè)全方位輪的兩個(gè)輥?zhàn)又虚g；

所述環(huán)形永磁體為軸向充磁的環(huán)形永磁體，兩側(cè)的全方位輪的所有輪轂均為導(dǎo)磁輪轂，所述導(dǎo)磁輪轂作為軛鐵與中央的環(huán)形永磁體構(gòu)成磁路。

所述導(dǎo)磁輪轂包括鐵硅系合金輪轂，鐵鋁系合金輪轂，鐵鈷系合金輪轂、鎳系合金輪轂、45號(hào)鋼輪轂或Q235鋼輪轂。?

所述輥?zhàn)犹捉釉谳佔(zhàn)虞S上，輥?zhàn)訑?shù)量為多個(gè)，各輥?zhàn)娱g設(shè)置有套筒。?

所述環(huán)形永磁體和全方位輪為同軸設(shè)置。?

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：?

1、當(dāng)車輪具有沿車輪軸向的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)兩側(cè)全方位輪與地面接觸的輥?zhàn)永@自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使得車輪仍然保持純滾動(dòng)狀態(tài)，提高車輪運(yùn)動(dòng)的靈活性。使得車輪可以在保持純滾動(dòng)狀態(tài)的條件下，沿車輪軸向運(yùn)動(dòng)，不會(huì)打滑。

2、保持純滾動(dòng)沿車輪軸向運(yùn)動(dòng)能減小摩擦，方便轉(zhuǎn)向，往各個(gè)方向移動(dòng)時(shí)更靈活。?

3、本實(shí)用新型中間加上了永磁鐵，中間軸對(duì)兩側(cè)萬向輪的特殊定位。?

4、本實(shí)用新型的裝配更容易定位，更方便，而且本專利的與地面的接觸為連續(xù)式。?

附圖說明

圖1?為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖。?

圖2是本實(shí)用新型的磁路示意圖。?

圖3是全方位輪的爆炸視圖。?