[實用新型]自適應(yīng)壁面四履帶爬壁機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721557082.5
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN207607561U
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張小俊;國寶燕;孫凌宇;王洋;張浩
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B62D55/265
• 分類號: B62D55/265;B62D55/30;B62D55/065
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

1.一種自適應(yīng)壁面四履帶爬壁機器人，其特征在于：包括一個中間平臺和四個相互獨立且結(jié)構(gòu)相同的車體模塊，四個車體模塊以中間平臺為中心左右成對稱布置，并通過具有兩自由度的限位關(guān)節(jié)與中間平臺相連接，所述車體模塊為履帶式永磁吸附結(jié)構(gòu)的車體模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)壁面四履帶爬壁機器人，其特征在于：所述具有兩自由度的限位關(guān)節(jié)包括第一旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)軸軸肩定位凸臺、第一旋轉(zhuǎn)軸角度限位、第二旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)軸角度限位卡環(huán)、第二旋轉(zhuǎn)軸軸肩定位凸臺、限位底座、限位蓋和角度限位凸臺；所述第一旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)軸角度限位、第一旋轉(zhuǎn)軸軸肩定位凸臺、第二旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)軸軸肩定位凸臺為一體結(jié)構(gòu)，第二旋轉(zhuǎn)軸角度限位卡環(huán)由第二旋轉(zhuǎn)軸軸肩定位凸臺所定位并通過鍵與第二旋轉(zhuǎn)軸固接，第二旋轉(zhuǎn)軸角度限位卡環(huán)與車體內(nèi)側(cè)的限位槽配合限制旋轉(zhuǎn)角度，第二旋轉(zhuǎn)軸通過車體中心第二旋轉(zhuǎn)軸定位孔與車體外側(cè)固定；所述限位底座通過螺栓固裝在中間平臺上，所述限位蓋安裝在限位底座上并在限位蓋內(nèi)設(shè)有軸承，軸承外圈頂與限位底座和限位蓋相配合，軸承內(nèi)圈由第一旋轉(zhuǎn)軸軸肩定位凸臺固定，第一旋轉(zhuǎn)軸角度限位與角度限位凸臺配合起到限位作用。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)壁面四履帶爬壁機器人，其特征在于：所述車體模塊包括車架內(nèi)側(cè)壁板、車架外側(cè)壁板、同步帶輪架、磁鐵固定板、張緊同步帶輪軸、齒輪軸、同步帶輪軸、壓縮缸、彈簧、壓縮桿、減速器固定支架、磁鐵塊、間隙式永磁吸附機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)和行走機構(gòu)；所述磁鐵塊固定在磁鐵固定板上，磁鐵固定板兩側(cè)與同步帶輪架通過銷緊固連接；同步帶輪架兩端通過同步帶輪軸連接同步帶輪，同步帶輪架的一端與車架內(nèi)側(cè)壁板、車架外側(cè)壁板及同步帶輪軸連接，同步帶輪架的另一端緊固連接壓縮桿，壓縮桿通過彈簧連接壓縮缸，壓縮缸再與車體壁板所連接同步帶輪軸、同步帶輪連接；車架內(nèi)側(cè)壁板與車架外側(cè)壁板上均有張緊滑槽，張緊同步帶輪軸在滑槽內(nèi)水平移動實現(xiàn)履帶的張緊功能；車架內(nèi)側(cè)壁板在旋轉(zhuǎn)軸中心有第二旋轉(zhuǎn)軸限位槽；所述間隙式永磁吸附機構(gòu)由多組結(jié)構(gòu)相同的永磁吸附單元構(gòu)成，吸附單元分別安裝在車架下底板上，對稱分布在履帶左右兩側(cè)；所述驅(qū)動機構(gòu)安裝在磁鐵底板后端并通過傳送機構(gòu)與行走機構(gòu)相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)壁面四履帶爬壁機器人，其特征在于：所述驅(qū)動機構(gòu)包括直流有刷電動機、編碼器、抱閘制動器、電機驅(qū)動器；所述直流有刷電動機、編碼器、抱閘制動器為同軸布置，依次螺栓連接為一體，再通過螺栓連接到減速器上；電機驅(qū)動器安裝在磁鐵底板后端位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)壁面四履帶爬壁機器人，其特征在于：所述傳動機構(gòu)包括一級減速器、減速器固定支架、扭矩換向器和二級減速器；一級減速器前端通過減速器固定支架固接在車架內(nèi)側(cè)壁板上，后端連接有驅(qū)動機構(gòu)；減速器輸出軸連接扭矩換向器，將電機扭矩傳遞給扭矩換向器；扭矩換向器為傳動比1:1的錐齒輪組，主動錐齒輪連接一級減速器輸出軸，從動錐齒輪固定在齒輪軸上，將齒輪軸固定在車架外側(cè)壁板上；二級減速器由主動直齒輪和被動直齒輪構(gòu)成；主動直齒輪與從動直齒輪標準嚙合，且固定在齒輪軸的外端，由此扭矩換向器將電機扭矩傳遞至二級減速器。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)壁面四履帶爬壁機器人，其特征在于：所述行走機構(gòu)包括同步帶輪、同步帶和橡膠構(gòu)成；同步帶由四個同步帶輪共同撐起，所述同步帶輪通過張緊同步帶輪軸，同步帶輪軸與壁板連接，所述橡膠裹在同步帶外側(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)壁面四履帶爬壁機器人，其特征在于：所述永磁吸附單元由多塊永磁塊排列組成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)壁面四履帶爬壁機器人，其特征在于：所述中間平臺由平臺主箱體和平臺上蓋板構(gòu)成；所述平臺主箱體是一個無上蓋的長方體，內(nèi)部空間用于裝在機器人所用的電器元件，所述平臺上蓋安裝在平臺主箱體的上表面，構(gòu)成一個封閉的箱體。