[發明專利]一種自適應接觸的磁性履帶攀爬機器人

有效

• 申請號: 201710367820.8
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107021144B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 郭大軍;肖坤洋;劉鋼;熊科;李靖;歐陽志高
• 申請（專利權）人: 湖南沄耀中創科技有限公司
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;B62D55/265;B62D11/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明公開了一種自適應接觸的磁性履帶攀爬機器人，包括主體支架及主體支架上安裝的履帶驅動電機、動力傳動組件、磁性履帶輪系、履帶輪系安裝組件、履帶輪系預緊組件，履帶驅動電機通過動力傳動組件與磁性履帶輪系動力傳動連接，動力傳動組件中包括差速動驅動機構和改變傳動方向機構；磁性履帶輪系通過履帶輪系安裝組件與主體支架連接，履帶輪系安裝組件中包括磁性履帶輪系單獨或聯動的擺動機構；主體支架通過履帶輪系預緊組件對磁性履帶輪系進行預緊，履帶輪系預緊組件中包括彈性機構。本發明具有良好的表面接觸適應能力以及轉向能力，同時磁力線能疊加放大，能夠實現較大的永磁吸附力。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別涉及一種能在大型設備導磁表面進行移動的自適應接觸的磁性履帶攀爬機器人。

背景技術

攀爬機器人能夠替代人工進行攀爬作業，且能夠為后繼的作業提供固定作業平臺，有效的解決了當前相關行業高空作業危險系數高，效率低下的問題。

攀爬機器人的結構原理與地面行走機構在功能和結構上都存在較大差異，其作業時需克服重力影響，需根據不同的作業面特點采取不同的運動模式。針對于目前我國風電、火電、油氣管道、大型設備檢測和檢修的攀爬作業要求，攀爬裝置需沿設備壁面水平或者垂直爬行，因此對于攀爬裝置的吸附力及可靠性都有較高的要求。

在我國目前的大型船體、罐體、管道、塔筒等設備進行檢修檢測作業時，一般由人工作業進行攀爬和登高來進行設備表面和內部的檢測和維修作業，其工作環境較為惡劣，難以保證維護作業工人的安全性，不僅效率較低，而且風險較大。而一般的大型設備其表面一般為導磁的鐵板或者鋼板，多為平面或者弧面，而針對設備的檢修作業如焊接質量的檢測、探傷檢測、除銹、噴漆等，采用磁性或者真空吸附式攀爬小車的方式均可實現，但是目前真空吸附式攀爬小車難以克服設備表面的焊縫、鉚接、螺栓等障礙物。

從現有的中國專利公開的資料顯示，永磁履帶第一次出現在1998年，CN98110551.3《船罐焊縫自動爬行X射線探傷機》，探傷主機靠鉸式軟連接活動機架上的永磁履帶吸附式鏈條傳動爬行機構；與攀爬和磁力有關的專利申請文件公開了50多種相關技術。

如長春理工大學CN201310528724.9《一種磁力攀爬車》，所述磁力吸盤上安裝有磁體，用于通過磁力將磁力攀爬車吸附在要攀爬的塔的由鋼鐵材料制成的塔壁上。

浙江工業大學CN201610299159.7《一種適用于壁面吸附攀爬的自驅式永磁轉輪》，包括輪轂、環形磁體和定子軸芯，環形磁塊、定子軸芯同軸裝在所述的輪轂內，定子軸芯貫穿所述的環形磁塊的中心孔，定子軸芯的兩端從輪轂的中心通孔中伸出形成安裝端；輪轂包括實心橡膠輪胎、左輪轂和右輪轂，左輪轂與右輪轂相向固接形成容納環形磁輪的中心腔體，實心橡膠輪胎套在輪轂外圈；定子軸芯包括定軸、線圈繞阻、左爪盤和右爪盤，左爪盤、右爪盤相互配合安裝在所述的定軸上，并在定軸軸肩約束下形成環形爪盤空腔。本發明的有益效果是：實現磁輪在不加裝外部驅動的情況下自行運轉；提出一種多作用力的磁體，磁輪內磁體的環形結構，對內提供驅動力，對外提供吸附力，可以對壁面實現吸附攀爬。

南昌理工學院CN201610379710.9《吸附裝置及應用該吸附裝置的攀爬清洗機器人》套筒的內部自上而下依次設有第一電磁鐵、磁片、滑動塊及第二電磁鐵，上述吸附裝置吸附能力強，且吸附和脫離切換簡單快捷，易于實用。

華南理工大學廣州學院CN201620390050.X《一種履帶式多功能攀爬機器人》，采用腳足式結構履帶式，利用電磁吸盤吸附，從而實現機器人在墻上的行走。通過軟管將地面的油漆或清洗液送至吸附在墻上的工作模塊，從而實現粉刷或清洗功能，提高粉刷的速度和質量，解決了人工清洗勞動強度大、勞動效率低的問題。