[發明專利]一種爬壁打磨機器人

有效

• 申請號: 201611175728.3
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN108202778B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 李斌;王聰;劉銅;李志強;劉啟宇;常健
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;B08B9/087
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發明屬于機械自動化工程領域，具體地說是一種爬壁打磨機器人，驅動輪部分與從動輪部分分別安裝在車底平板的前后兩端，驅動輪部分通過傳動裝置與驅動電機相連；視頻檢測系統安裝在車底平板的前端，打磨機械臂系統位于視頻檢測系統的后面，包括打磨頭、機械臂組件、偏轉打磨機構、仰俯調節機構和固定座組件，固定座組件安裝在車底平板上，仰俯調節機構的一端安裝在固定座組件上，另一端與偏轉打磨機構的一端鉸接，偏轉打磨機構的另一端鉸接于固定座組件上；機械臂組件的一端安裝有打磨頭，另一端與偏轉打磨機構的一端連接，通過偏轉打磨機構驅動左右偏轉。本發明能夠實現操作人員遠離檢測現場，并較好的完成設備表面打磨任務。

技術領域

本發明屬于機械自動化工程領域，具體地說是一種爬壁打磨機器人。

背景技術

目前,在石化行業使用著大量盛裝不同石化產品的儲油罐,因其儲存的物質大多具有易燃、易爆和毒害性，屬高能危害性操作單元。儲油罐在使用一段時間后，原油中的雜質就會沉積在罐底和罐壁上，使儲油罐有效容量減少，影響儲油罐的效率。

隨著我國大型石油儲罐的大量建設和對環境保護問題的日益重視，人工作業已不符合環境和發展的客觀要求，淘汰人工作業是歷史的必然。

隨著機器人技術的出現和發展，人們迫切希望能用機器人代替人工進行作業。爬壁機器人的出現正好滿足了這樣的要求。爬壁機器人是將移動技術和壁面吸附技術相結合的特種機器人，能實現在垂直壁面等危險環境移動，并能攜帶工具完成一定的作業任務，大大擴展了機器人的應用范圍。近三十年來，許多學者在爬壁機器人的結構設計和吸附技術方面進行了研究，研制出了不少可用于高層建筑外墻清洗、大型儲油罐表面檢測和維護、大型船舶等大型設備焊接、檢測的機器人，對提高生產效率、減少工人勞動強度和作業風險，體現了巨大的應用價值和研究意義。現有的爬壁機器人在攀爬弧形或者曲面的金屬材料壁面時，吸附可靠性不高。

發明內容

為了解決現有爬壁機器人攀爬弧形或者曲面的金屬材料壁面存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠在圓筒內、外壁上和各種曲面上進行攀爬作業的爬壁打磨機器人。該爬壁打磨機器人具有體積小、方便快捷等優點，同時能夠實現多種儀器設備的搭載使用。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括打磨機械臂系統、視頻檢測系統及底盤系統，其中底盤系統包括車底平板、從動輪部分、驅動電機及驅動輪部分，所述驅動輪部分與從動輪部分分別安裝在車底平板的前后兩端，該驅動輪部分通過傳動裝置與安裝在所述車底平板上的驅動電機相連；所述視頻檢測系統安裝在車底平板的前端，所述打磨機械臂系統位于該視頻檢測系統的后面，包括打磨頭、機械臂組件、偏轉打磨機構、仰俯調節機構和固定座組件，該固定座組件安裝在所述車底平板上，所述仰俯調節機構的一端安裝在固定座組件上，另一端與所述偏轉打磨機構的一端鉸接，該偏轉打磨機構的另一端鉸接于所述固定座組件上；所述機械臂組件的一端安裝有打磨頭，另一端與所述偏轉打磨機構的一端連接，通過該偏轉打磨機構驅動左右偏轉；

其中：所述固定座組件包括導向型材、固定件、連接螺桿及直角固定型材，該導向型材安裝在所述車底平板上，所述連接螺桿的一端與該導向型材相連，另一端與固接在所述固定件上的直角固定型材連接；所述固定座組件為對稱設置的兩組，每組均包括導向型材、固定件、連接螺桿及直角固定型材；每組中所述導向型材上沿長度方向開設有導向槽A，所述連接螺桿的一端插設在該導向槽A內，并可沿所述導向槽A移動；所述固定件呈三角形，在該固定件上加工有弧形導向槽；

所述仰俯調節機構包括固定框、彈簧、角度調整桿、伸縮桿、移動柱銷、調節軸承頭、調節軸承桿及固定關節桿，該固定關節桿的一端安裝在所述固定座組件上，另一端連接有調節軸承桿；所述角度調整桿與偏轉打磨機構的一端鉸接，所述伸縮桿的一端與該角度調整桿相連，另一端插設在所述固定框內、并在位于固定框內的部分套設有所述彈簧；所述移動柱銷安裝在固定框的底部，所述調節軸承頭的一端與調節軸承桿螺紋連接，另一端通過自帶的軸承A與所述移動柱銷轉動連接；