[實用新型]一種用于表面清洗的曲面爬壁機器人

有效

• 申請號: 201820831412.3
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN208231811U
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 宋偉;高振飛;范宏博;許世飛;胡超;杜鎮韜;朱世強
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B62D57/024
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本實用新型公開了一種用于表面清洗的曲面爬壁機器人。本實用新型包括前輪驅動機構、后輪驅動機構、調整姿態機構和清洗除銹機。前輪驅動機構和后輪驅動機構結構相同。調整姿態機構中的轉向電機帶動前輪轉動爪、后輪連接爪轉動，進而帶動連桿運動，使所述前輪驅動機構和后輪驅動機構以相反方向轉向。清洗除銹機構中的導向氣驅動器和氣缸通過安裝架固定于橫梁側面，通過控制其姿態使清洗盤能夠擺動；軟橡膠墊固定在清洗盤下側，能夠壓緊工作壁面；旋轉器噴頭固定于清洗盤上表面中央，連接高壓水管，通過噴桿向外噴射高壓水。本實用新型能夠在大曲率的曲面上爬行，擴大了機器人的作業環境和作業能力，同時能夠滿足不同姿態下的清洗需要。

技術領域

本實用新型屬于爬壁機器人領域，具體來說是一種永磁吸附式爬壁清洗機器人。

背景技術

船舶、風機、大型鋼制容器、管道等，在使用過程中需要進行定期的表面清潔工作。人工作業的環境惡劣、危險，而且工作效率低、耗費成本高。用于表面清洗的曲面爬壁機器人，可以有效地代替人工完成各種表面的清潔作業，提高作業安全性和效率，降低作業成本。因此曲面爬壁機器人的應用場景相當廣泛。

發明內容

本實用新型主要提出一種用于表面清洗的曲面爬壁機器人，用于船舶、風機、大型鋼制容器、管道等復雜曲面的清潔工作。

本實用新型技術方案的具體內容如下：

本實用新型包括前輪驅動機構、后輪驅動機構、調整姿態機構和清洗除銹機。

所述前輪驅動機構和后輪驅動機構結構相同，驅動機構中的驅動電機及其電機安裝板，通過側面支撐板安裝在驅動底盤上，驅動電機通過鏈條帶動差速器、鏈輪、輪系、萬向輪轉動；永磁體懸掛在驅動底盤下，驅動底盤與底盤輪軸固定，使機器人吸附在工作壁面上；差速器可在轉向過程中調整輪系中的左右輪速度。

所述調整姿態機構中的轉向電機通過鉸接連接件帶動前輪轉動爪、后輪連接爪轉動，進而帶動連桿運動，使所述前輪驅動機構和后輪驅動機構以相反方向轉向。

所述清洗除銹機構中的導向氣驅動器和氣缸通過安裝架固定于橫梁側面，通過控制其姿態使清洗盤能夠擺動，所述橫梁跨接在前輪驅動機構和后輪驅動機構之間；軟橡膠墊固定在清洗盤下側，能夠壓緊工作壁面；旋轉器噴頭固定于清洗盤上表面中央，連接高壓水管，通過噴桿向外噴射高壓水。

還包括阻尼器，所述阻尼器連接前輪驅動底盤和橫梁，可被壓縮或拉長；前輪底盤與阻尼器鉸接，使得永磁體保持與曲面相切的姿態；阻尼套套在阻尼器外側，連接前輪轉動爪與驅動底盤，可傳遞轉向扭矩。

進一步說，所述的阻尼套分為下側阻尼套和上側阻尼套，其中下側阻尼套套在阻尼器外部，上側阻尼套套在下側阻尼套外部，橫梁與上側阻尼套通過軸承套接。

進一步說，所述前輪轉動爪通過銷與上側阻尼套連接，轉向電機的推桿通過第一轉動鉸接件與前輪轉動爪連接；所述轉向電機通過內螺紋與推桿連接，轉向電機通過第二轉動鉸接件與后輪轉動爪連接，連桿使用內螺紋連接第一轉動鉸接件。

進一步說，所述橫梁通過軸承與后輪驅動機構上的豎梁套接，所述豎梁通過外螺紋與后輪驅動機構中的驅動底盤連接；所述安裝架通過螺釘與橫梁固定。

進一步說，所述導向氣驅動器通過銷與安裝架連接，氣缸通過氣缸鉸接件與清洗盤連接。

進一步說，所述永磁體截面為部分弧形，永磁體采用磁陣列方式，其陣列形式為Halbach陣列。

該曲面爬壁機器人擁有獨立的前后驅動機構和清洗機構，前后驅動結構能夠滿足在大曲率的曲面上爬行的需要，阻尼器可以進行伸縮。清洗盤可通過導向氣驅動器和氣缸運動，調節自身姿態。軟橡膠墊可變形，壓緊工作壁面，高壓廢水通過真空出口管回收。

本實用新型的有益效果：