[發明專利]一種履帶式電磁吸附爬壁機器人行走機構

在審

• 申請號: 201610263510.7
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN107310651A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 張鐵異;高劍鋒;謝建軍;黃珍章;李欣;劉應軍;賈梓鑌
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種履帶式電磁吸附爬壁機器人行走機構，屬于勘測技術領域。

背景技術

對于一些大型鋼材建筑如鳥巢、南京長江大橋、埃菲爾鐵塔等進行勘測與維修需要很大的人力物力，并且此項工作難度大、危險性高，為保障人員安全和降低工作難度，迫切需要一種只能機器人來協助人類完成工作。

發明內容

為了實現在大型鋼材物體的壁面上爬行，進而有效開展勘測與維修工作，本發明所采用的技術方案是：一種履帶式電磁吸附爬壁機器人行走機構，其特征在于由履帶、連接板、電磁鐵、承重輪、復合齒輪以及直流電機組成，電磁鐵置于連接板的下方并穿插于履帶中間，連接板與支撐架之間加有減震彈簧，前后兩個復合齒輪由支撐架連接并與履帶鏈條嚙合，復合齒輪由兩個完全相同大的齒輪組合而成且中間開有鍵槽，電磁鐵左右兩端由多塊尺寸不同的E型電磁鐵串聯而成。履帶式電磁吸附爬壁機器人是一種利用電磁鐵吸附原理，實現鋼材建筑的豎直壁面或水平壁面下表面攀爬的機器人。利用現有的電控技術，實現電磁鐵吸附力在大小和時間上的精確控制，使該機器人可以在一些大型機械、橋梁、鋼材建筑等物體的壁面爬行，進行勘察、維修、清潔等任務，完成人們難以勝任的工作。

附圖說明

圖1：一種履帶式電磁吸附爬壁機器人示意圖

圖2：一種履帶式電磁吸附爬壁機器人行走機構示意圖

圖3：復合齒輪示意圖

圖4：電磁鐵外形示意圖

圖5：E型電磁鐵示意圖

具體實施方式

一種履帶式電磁吸附爬壁機器人的行走機構主要由履帶(4)、連接板(3)、電磁鐵(2)、承重輪、復合齒輪(1)以及直流電機組成，設計時將前面的飛輪設計尺寸大于后方的飛輪這樣前行遇到階梯式障礙時通過性更強，與此同時將黃色的電磁鐵(2)布置于連接板(3)的下方并穿插于履帶的中間既不影響履帶的運動又能降低整體機身的中心。另外連接板(3)與支撐架之間加由減震彈簧，這樣能在行走時緩沖吸震，提高了運動的平穩性，履帶的中間做成閑空的結構，可以有足夠的空間放置電磁鐵(2)。另外每一塊履帶板都是特殊材料制成，可以被磁化從而帶有磁性。前后兩個復合齒輪(1)由支撐架連接，并與履帶上的鏈條嚙合。如圖三所示復合齒輪，其是有兩個完全相同大的齒輪組合而成的，中間開有鍵槽，可以同時與兩排鏈條嚙合傳遞動力。

工作在鋼材的豎直或水平下表面需要機器人克服重力并吸附在其表面上，吸附力靠電磁鐵(2)提供，而電磁鐵(2)的磁力大小通過電流控制，在正常的工作條件下，電流越大電磁鐵所產生的磁力越大，當工作在水平下表面時克服重力的主要是依靠磁力；當工作在豎直表面時克服重力主要是履帶(4)與壁面所產生的摩擦力，這就需要結合面有較大的當量摩擦系數，為此履帶板的外表面需進行特許加工，增大其摩擦系數。

如圖四所示為電磁鐵，圖五E型電磁鐵。電磁鐵左右兩端由多塊尺寸不同的E型電磁鐵串聯而成，以適應履帶的尺寸結構。利用電磁感應，給電磁鐵通電使其產生磁力吸附在鋼材表面，通過控制電流得到所需磁力。