[實用新型]一種可越障的多功能爬壁機器人

有效

• 申請號: 201721556421.8
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN207607563U
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 張小俊;張浩;孫凌宇;王洋;國寶燕
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本實用新型涉及一種可越障的多功能爬壁機器人，其技術特點是：包括一個中間平臺、兩個車體和兩個限位關節，所述兩個車體結構完全相同并且分別通過限位關節對稱安裝在中間平臺的兩側，所述兩個限位關節均為兩自由度的限位關節并使得兩個車體相對于中間平臺具有兩個旋轉自由度。本實用新型設計合理，不僅具有良好的越障能力，同時還具有強負載能力，對壁面形貌及曲率的變化具有良好的自適應性，能夠快速拆解、運輸與安裝，其移動轉彎操控簡便，能滿足在復雜環境中運動和作業的需求。

技術領域

本實用新型屬于工業機器人技術領域，涉及一種爬壁機器人，尤其是一種可越障的多功能爬壁機器人。

背景技術

爬壁機器人是一種具有移動和吸附功能并可以在垂直壁面上運動的自動化設備，可以在核工程、消防和大型非結構設備的制造和維護等危險和極限環境下代替工人完成工作，是當前機器人領域研究的熱點之一。

永磁吸附式爬壁機器人由于磁吸附具有吸附力大、不需要電源驅動，從而被廣泛地應用在壁面為導磁材料的作業環境下。磁輪式爬壁機器人存在磁能利用率低，磁吸附力小的缺點。磁履帶爬壁機器人存在對變曲率壁面適應能力差，但不具備越障能力。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利申請號20041006429.6的專利文獻公開一種“磁輪吸附式爬壁機器人”，該爬壁機器人采用了磁輪吸附移動技術，其存在的問題是：車輪與壁面接觸面積小,磁能利用率低和磁吸附力小，磁輪式爬壁機器人對壁面形貌及曲率的變化適應性差。中國專利申請號200510086382.5的專利文獻公開了“一種具有曲面自適應能力的磁吸附爬壁機器人”，該爬壁機器人底盤連接著具有一到三個自動度的曲面自適應機構，具有一定的曲面自適應能力，但是該爬壁機器人越障能力較差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提出一種具有良好越障能力及強負載能力、壁面形貌及曲率的變化具有良好的自適應性的可越障的多功能爬壁機器人。

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種可越障的多功能爬壁機器人，包括一個中間平臺、兩個車體和兩個限位關節，所述兩個車體結構完全相同并且分別通過限位關節對稱安裝在中間平臺的兩側，所述兩個限位關節均為兩自由度的限位關節并使得兩個車體相對于中間平臺具有兩個旋轉自由度。

進一步，所述限位關節包括第一旋轉軸、第一旋轉軸軸肩定位凸臺、第一旋轉軸角度限位孔、第二旋轉軸、第二旋轉軸軸肩定位凸臺、第二旋轉軸角度限位卡環、第二旋轉軸套筒、第二旋轉軸軸端固定限位端蓋、限位底座和限位蓋；所述第一旋轉軸、第一旋轉軸軸肩定位凸臺、第一旋轉軸角度限位孔為一體結構并通過螺釘與第二旋轉軸連接；所述第二旋轉軸角度限位卡環由第二旋轉軸軸肩定位凸臺所定位，并通過定位銷與第二旋轉軸固接；所述第二旋轉軸軸端固定限位端蓋與第二旋轉軸連接，將第二旋轉軸通過軸承與車體相連接；所述第一旋轉軸軸肩定位凸臺與限位蓋內的軸承連接相配合，并通過限位底座固裝在中間平臺側面。

進一步，所述兩個車體均包括車架、驅動機構、傳動機構、行走機構、張緊機構、壓帶機構、越障機構、間隙式永磁吸附機構；所述車架包括車架外側壁板、車架內側壁板、車架下底板、T型支架、上支架、越障機構支架、壓帶機構支架和同步帶輪支架；所述行走機構通過同步帶輪軸、越障機構軸分別連接在車架內側壁板的兩端；所述張緊機構通過張緊軸固定孔、張緊軸滑槽分別連接在車架內側壁板和壓帶機構支架上；所述越障機構通過越障機構軸連接在車架內側壁板上；所述驅動機構通過減速器固定支架固定在車架下底板；所述傳動機構通過同步帶輪軸傳遞動力；所述間隙式永磁吸附機構固定在車架下底板上；所述限位關節通過限位關節連接孔固定在車架外側壁板上。

進一步，所述驅動機構包括直流有刷電動機、編碼器、抱閘制動器和電機驅動器；所述直流有刷電動機、編碼器、抱閘制動器為同軸布置并依次螺栓連接為一體，再通過螺栓連接到減速器上；所述電機驅動器安裝在車架下底板后端位置；