[發明專利]自適應變胞履帶行駛機構

有效

• 申請號: 201710345776.0
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107140153B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 金秋談;張世娟;李松旭;黎凌峰;何艷飛;牛浩;代長遠;楊春暉
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B63B59/10
• 分類號: B63B59/10;B62D55/08;B62D55/30;B62D55/108
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀

本發明公開一種自適應變胞履帶行駛機構，包括履帶，履帶套設在驅動輪和張緊輪上；所述張緊輪連接有伸縮調節機構；驅動輪和張緊輪之間安裝有自適機構；所述自適機構包括彈簧，彈簧一端連接車架，另一端連接上支撐板，支撐板通過轉軸與車架軸接；支撐板通過舵機連接有下支撐板，下支撐板連接有承重輪。本發明能夠使得承重輪和履帶板緊貼在船舶壁面保證永磁鐵的吸附效果，可以適應船舶上各種壁面。

技術領域

本發明屬于機械領域，尤其涉及一種自適應變胞履帶行駛機構。

背景技術

傳統的清潔機器方式都存在不同程度的問題。人工清潔耗時耗力，且清潔人員工作條件較差，不符合當今社會的自動化趨勢；化學方法清潔容易導致較大的海洋生態環境污染，高壓水射的方法清潔效果有限并且耗費較大的能量，而傳統機器人單刷清潔在工作中隨表面會產生振動，受表面條件所限。現代清潔船舶機器人清潔方式主要在國外有比較好的發展。

美國航空航天局和加州理工學院噴氣推進實驗室(NASA-JPL)研制了用于搭載船舶除銹清洗器的爬壁機器人M系列，但是此類機器人采用的永磁吸附如果在工作過程中退磁或者遇到非鐵磁質表面會出現無法吸附的狀況，同時吸附力受磁狀況影響較大。采用高壓水槍噴射導致工作載荷較大，同時影響吸附效果。

NASA-JPL聯合卡耐基—梅隆大學機器人研究所研制了M3500類型機器人采用的鈦合金和其他復合材料，以及關節狀的適應機構，具有綜合的優異的清潔效果，機械結構較為復雜同時材料成本較高。

Flow公司研制了Hydro-Cat和Hydro-Crawler。Hydro-Cat機器人采用的真空吸附結構導致吸附難度大，并且依賴船體曲面形狀，以避免真空條件招致破壞。履帶行走而缺乏自適應機構會導致行走吸附不可靠。

法國Cybernetix公司研制了Octopus機器人依舊采用的永磁吸附結構，同樣有可能因退磁導致吸附不可靠。輪式行走方式越障性好，但是行走可靠性低。

西班牙卡塔赫納科技大學DSIE研究室Iborra教授等研制了一種軌道式懸臂搭載爬壁除銹機器人EFTCOR。EFTCOR由于需要搭接軌道，并且只能清潔側面較大平面，具有一定的局限性。

中國科學院沈陽自動化研究所王洪光等研制成功了多種爬壁機器人。研制了一種新式輪足復合式爬壁機器人，對行走研究較為深入，但是研究條件并非為水下狀況，并且也不是用于清潔的機器人。

大連海事大學衣正堯等研制了兩代用于搭載船舶除銹清洗器的爬壁機器人缺少自適應結構，同時采用的單清潔刷結構，導致工作時不平穩，容易出現振動噪聲等問題。

現有的爬壁清潔機器人由于不能使得履帶與船壁緊密貼合，在較大曲率船的體表面容易使得機器人脫離船體。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種自適應變胞履帶行駛機構。本發明能夠使得承重輪和履帶板緊貼在船舶壁面保證永磁鐵的吸附效果，保證履帶機構的吸附可靠性和行駛安全性，可以適應船舶上各種壁面。

為達到上述技術效果，本發明的技術方案是：

一種自適應變胞履帶行駛機構，包括履帶，履帶套設在驅動輪和張緊輪上，所述張緊輪連接有伸縮調節機構；驅動輪和張緊輪之間安裝有自適機構；所述自適機構包括彈簧，彈簧一端連接車架，另一端連接上支撐板，上支撐板通過轉軸與車架軸接；上支撐板通過舵機連接有下支撐板，下支撐板連接有承重輪。

彈簧為上支撐板提供預緊力從而使得上支撐板繞轉軸轉動進而帶動承重輪轉動，使得承重輪貼合支撐履帶；遇到凹陷時，伸縮調節機構帶動張緊輪后移，同時，舵機帶動下支撐板轉動，從而實現與船體凹陷處的緊密貼合；遇到凸起時，舵機帶動下支撐板反向轉動，使得履帶與保持與凸起處的緊密貼合；在船體的平整之處，伸縮調節機構帶動張緊輪后移前移，同時舵機帶動下支撐板回復原位。

進一步的改進，所述伸縮調節機構為液壓油缸。