[發(fā)明專利]一種磁力多足爬壁機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810274719.2
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108556949A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史豪斌;馬懿慧;徐飛鴻;吳羅鴻;趙子琛
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028;B62D57/024
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明公開了一種磁力多足爬壁機(jī)器人,采用機(jī)械腿越障和輪式運(yùn)動(dòng)結(jié)合，使機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中具有靈活的越障能力和環(huán)境適應(yīng)性，能用于在各種材料制成的地面和墻面上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)測量及清潔功能。爬壁機(jī)器人具有組群性質(zhì)的附加作業(yè)功能；當(dāng)兩臺及以上的爬壁機(jī)器人工作時(shí)，使用各自控制的伺服電機(jī)，協(xié)作運(yùn)行完成作業(yè)。爬壁機(jī)器人使用閉環(huán)控制模式，萬向輪上的無刷電機(jī)分別與三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)板分別與下位機(jī)連接，下位機(jī)與上位機(jī)連接，攝像頭與上位機(jī)連接,攝像頭對數(shù)據(jù)的讀取返回給上位機(jī)，上位機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并進(jìn)行判斷，向下位機(jī)發(fā)出信號，使下位機(jī)控制相應(yīng)的電機(jī)和舵機(jī)的運(yùn)行。下底板上的萬向輪可進(jìn)行任意方位的直接移動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體的說，涉及一種可行爬壁的，具有多足磁力機(jī)器人。

背景技術(shù)

近年，大量大型船舶與鉆井平臺的出現(xiàn)使我國航海工業(yè)發(fā)展顯著提高。發(fā)展的同時(shí)也伴隨著航海工業(yè)對海面作業(yè)需求、成本、技術(shù)等越來越高的要求。船舶除銹、水下清刷作為航海工業(yè)中的重要保障業(yè)務(wù)，受船舶等海面作業(yè)設(shè)備,由于長時(shí)間接觸海水的影響，隨著使用時(shí)間的增長其外壁破損、銹蝕，累積到一定程度后就會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的壽命與安全。目前該領(lǐng)域主要采用的有履帶式爬壁機(jī)器人，該類型的機(jī)器人環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，但存在重量大、履帶容易打滑和難以越障的不足。

中國發(fā)明專利103332232B公開了一種“鋼板爬壁機(jī)器人”該爬壁機(jī)器人包括下底板和安裝在下底板上的行走裝置，行走裝置由通過鏈輪安裝在下底板上的履帶構(gòu)成，所述履帶所圍成的范圍內(nèi)設(shè)有繞組和鐵芯，繞組平行于履帶行走面繞在鐵芯中，所述鐵芯安裝在下底板上，所述履帶由整體導(dǎo)電不導(dǎo)磁的的金屬材料制備。但是履帶車質(zhì)量較大，且履帶容易打滑，履帶形式的機(jī)器人難以在環(huán)境中實(shí)現(xiàn)越障行為，造成其行動(dòng)中效率較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，克服履帶機(jī)器人容易打滑、行動(dòng)效率差的問題，本發(fā)明提出一種磁力多足爬壁機(jī)器人；該爬壁機(jī)器人采用機(jī)械腿越障和輪式運(yùn)動(dòng)結(jié)合，使得機(jī)器人在行動(dòng)中具有敏捷的運(yùn)動(dòng)速度和靈活的越障能力，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，能用于在各種材料制成的地面和墻面上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)測量、清潔功能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括上底蓋、下底板、六角單頭銅柱、攝像頭連接件、滑臺、滑臺連接架、機(jī)械腿、輪式機(jī)構(gòu)和機(jī)體組件，上底蓋與下底板為等邊長圓弧的六邊形結(jié)構(gòu)，上底蓋的每個(gè)角上分別有舵盤安裝孔用于連接機(jī)械腿，下底板上相間隔的邊上分別有安裝孔用于連接輪式機(jī)構(gòu)；上底蓋的一邊安裝有滑臺和攝像頭連接件，上底蓋與下底板通過多根六角單頭銅柱固連；

所述機(jī)體組件包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、電池、電池連接板、伺服電機(jī)、上位機(jī)控制板和下位機(jī)控制板；上底蓋中間部位固定有上位機(jī)控制板和下位機(jī)控制板，電池位于下底板中間部位，電池通過電池連接板與下底板固連,伺服電機(jī)位于電池的下方，伺服電機(jī)通過底板連接件與下底板連接，三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板依伺服電機(jī)均布固定在下底板上，機(jī)械腿安裝在上底蓋與下底板的角的方位之間；

所述機(jī)械腿為結(jié)構(gòu)相同的部件，機(jī)械腿包括左前腿、右前腿、左中腿、右中腿、左后腿、右后腿，每條機(jī)械腿由擺動(dòng)舵機(jī)、第一舵機(jī)連接件、第二舵機(jī)連接件、俯仰舵機(jī)、第三舵機(jī)連接件、第四舵機(jī)連接件、膝部舵機(jī)、第五舵機(jī)連接件、橡膠軸承、L形連接件和電磁鐵組成，三個(gè)舵機(jī)為單舵盤舵機(jī)；擺動(dòng)舵機(jī)的舵盤與上底蓋的角方位的圓弧同軸心，且與上底蓋通過螺釘連接，第一舵機(jī)連接件與擺動(dòng)舵機(jī)連接，第二舵機(jī)連接件與第一舵機(jī)連接件連接，俯仰舵機(jī)與第二舵機(jī)連接件連接，第三舵機(jī)連接件與俯仰舵機(jī)的舵盤連接，第四舵機(jī)連接件和第三舵機(jī)連接件連接，膝部舵機(jī)和第四舵機(jī)連接件連接，第五舵機(jī)連接件和膝部舵機(jī)的舵盤連接，L形連接件和第五舵機(jī)連接件通過橡膠軸承連接，電磁鐵和L形連接件連接；

所述輪部機(jī)構(gòu)位于下底板上,輪部機(jī)構(gòu)由電機(jī)連接件、減速箱、無刷電機(jī)和萬向輪組成，電機(jī)連接件安裝在下底板上，無刷電機(jī)與電機(jī)連接件固連,無刷電機(jī)輸出軸和減速箱一端連接,減速箱另一端與萬向輪連接；所述萬向輪為雙排輪結(jié)構(gòu),沿下底板周向三個(gè)方位上的萬向輪可進(jìn)行任意方位的直接移動(dòng)；