[發(fā)明專利]一種雙層軌道式爬壁機器人有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810243650.7 | 申請日： | 2018-03-23 |
| 公開（公告）號： | CN108382478B | 公開（公告）日： | 2019-06-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄭海霞;馬偉杰;祝鐸;李春玲;張淑珍;楊萍;南文虎;賀瑗;王富強;馬曉;申濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘭州理工大學(xué) |
| 主分類號： | B62D57/024 | 分類號： | B62D57/024 |
| 代理公司： | 北京市邦道律師事務(wù)所 11437 | 代理人： | 段君峰;薛艷 |
| 地址： | 730050 甘肅*** | 國省代碼： | 甘肅;62 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 爬壁機器人 雙層軌道 上層軌道 下層軌道 機器人 立式圓柱形 沿圓周方向 爬行單元 測量 外罐壁 爬行 垂直 罐體外壁 爬壁機器 平行固定 人本發(fā)明 上表面 罐體 對立 制作 | ||
本發(fā)明屬于爬壁機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沿立式圓柱形外罐壁垂直爬行的雙層軌道式爬壁機器人。為了解決采用現(xiàn)有技術(shù)對立式罐體進行測量時，存在測量精度低的問題，本發(fā)明公開了一種可以沿立式圓柱形外罐壁垂直爬行的雙層軌道式爬壁機器人。該機器人包括上層軌道、下層軌道、機器人和至少三組爬行單元；所述爬行單元與所述下層軌道連接并且沿圓周方向分布；所述上層軌道與下層軌道平行固定連接，機器人位于上層軌道的上表面并且可以沿圓周方向往復(fù)移動。本發(fā)明的雙層軌道式爬壁機器人，不僅結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低，而且可以大大提高對罐體外壁測量的精度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于爬壁機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沿立式圓柱形外罐壁垂直爬行的雙層軌道式爬壁機器人。
背景技術(shù)
立式圓柱形金屬儲油罐是石化企業(yè)和油庫儲存油品的主要容器，依據(jù)有關(guān)技術(shù)資料和實地考察，大多數(shù)儲油罐是用金屬鋼板焊接拼接而成，直徑可達到10～38m，儲油量在3000-10000m3之間，儲油罐體積龐大。然而，由于加工過程和使用環(huán)境的影響，儲油期間罐體的幾何形狀和尺寸會與設(shè)計要求之間產(chǎn)生差異，導(dǎo)致理論容積和實際容積不符，因此要求油庫管理人員對儲油罐的容積率進行精確的確定。
目前，全站儀法是一種新興的徑向偏差測量手段，利用全站儀對立式罐的外罐壁上的待測點進行測距，進而得到各點的徑向偏差。使用全站儀法雖然可以實現(xiàn)自動測距和讀數(shù)，排出人工讀數(shù)的主觀性，但是由于測距光斑小，容易受到罐壁上微小散坑凹凸對光線反射和散射影響，造成測量隨機誤差大，而且當罐體較高時，由于測距光入射角很大，導(dǎo)致測量誤差變大，這是光學(xué)測距原理不能避免的。因此，采用全站儀法對罐體進行測量會由于測量原理所帶來的無法回避的缺點，而導(dǎo)致測量精度的下降。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決采用現(xiàn)有技術(shù)對立式罐體進行測量時，存在測量精度低的問題，本發(fā)明提出了一種可以沿立式圓柱形外罐壁垂直爬行的雙層軌道式爬壁機器人。該機器人包括上層軌道、下層軌道、機器人和至少三組爬行單元；所述爬行單元與所述下層軌道連接并且沿圓周方向分布；其中，
所述上層軌道與所述下層軌道之間平行固定連接，并且所述上層軌道的內(nèi)徑尺寸和所述下層軌道的內(nèi)徑尺寸均大于罐體的外壁直徑尺寸；
所述機器人，包括底座和機器臂；所述底座與所述上層軌道的上表面滑動連接，并且可以沿所述上層軌道進行圓周方向的往復(fù)移動；所述機器臂的一端與所述底座連接，另一端用于固定測量裝置；
所述爬行單元為可調(diào)整式結(jié)構(gòu)，包括爬行電機和可調(diào)式的爬行輪組；所述爬行電機與所述下層軌道固定連接，所述爬行輪組與所述下層軌道連接，所有爬行輪組指向所述下層軌道的中心軸線方向，并且所有爬行輪組圍成的圓環(huán)尺寸可調(diào)；所述爬行輪組在所述爬行電機的帶動下自由轉(zhuǎn)動。
優(yōu)選的，所述上層軌道和所述下層軌道均由多個弧形軌道沿圓周方向拼接組成。
優(yōu)選的，所述下層軌道為L形結(jié)構(gòu)，其中豎直端為側(cè)軌；所述爬行輪組與所述側(cè)軌連接，包括第一連桿、第二連桿、第三連桿和軸套；所述第一連桿的一端與所述下層軌道鉸連接，另一端與所述第二連桿的一端鉸連接，所述第二連桿的另一端與所述第三連桿的中間位置鉸連接；所述第三連桿的一端與所述下層軌道鉸連接，另一端與所述軸套連接；所述軸套為中空結(jié)構(gòu)，并且內(nèi)部設(shè)有傳動軸，所述傳動軸與所述軸套之間通過軸承連接；所述傳動軸的端部設(shè)有車輪，所述傳動軸的中間位置與所述爬行電機的輸出軸連接。
進一步優(yōu)選的，所述爬行電機與所述側(cè)軌沿豎直方向滑動固定連接。
進一步優(yōu)選的，所述爬行輪組還包括緩沖單元，所述緩沖單元的一端與所述第三連桿的中間位置鉸連接，另一端與所述側(cè)軌鉸連接。
進一步優(yōu)選的，所述第三連接桿為分體式結(jié)構(gòu)，包括本體、組合體和彈簧；所述本體與所述組合體之間沿軸向插裝連接，所述本體和所述組合體上分別設(shè)有彈簧座；所述彈簧套設(shè)在所述本體和所述組合體外部并且與彈簧座連接
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