[實用新型]一種磁吸附機器人底盤結構

有效

• 申請號: 201920493856.5
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN209833966U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 羅高生;姜哲;王彪
• 申請（專利權）人: 羅高生
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 11401 北京金智普華知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊采良

本實用新型公開了一種磁吸附機器人底盤結構，包括左前驅動輪、右前驅動輪、左后隨動輪、右后隨動輪、前軸、主梁、后軸、充油接口，還包括滾轉角軸；前軸的兩端分別連接左前驅動輪和右前驅動輪，后軸的兩端分別連接左后隨動輪和右后隨動輪，前軸通過滾轉角軸與主梁的一端相連，主梁的另一端與后軸連接；驅動輪提供運動所需的驅動力，隨動輪跟隨運動；充油接口用于對空腔進行充油，使底盤保持內外壓力平衡。本實用新型可以讓機器人在外圓管曲面上做任意方向的靈活運動，確保機器人可靠的吸附在圓管或者各種曲面上，可以工作于水下300米左右的水深，也可根據任務要求搭載各類作業工具，實現模塊配置。

技術領域

本實用新型屬于水下機器人技術領域，具體涉及一種磁吸附機器人底盤結構。

背景技術

隨著人們對于海洋開發水平的不斷提高和利用技術的持續發展，在海上建設了越來越多的海上水下設施，尤其是應用得越來越頻繁的石油平臺導管架。水上設施常年處于海平面以下，因此很容易附著大量的海生物，這些海生物的分泌物會腐蝕水下設施的鋼結構，加大結構的受力，并削弱水下設施結構的載荷能力。同時根據海上設施作業安全保障要求以及船級社強制要求，有些水下設施結構必須定期檢測，包括外觀、裂紋、厚度測量、電位檢測等。因此對于海上水下設施的結構清洗和檢測越來越重要，其維護的成本也越來越高。

就目前而言，小于50米深的海上水下設施結構的清洗和檢測作業絕大部分由潛水員完成，而50米深以上的海上水下設施結構清洗和檢測作業一般由作業級水下遠程控制機器人(ROV)完成。

潛水員作業是一種高風險作業，水下設施結構內的海流、漩渦以及水下可視性差等特點給水下作業帶來了很大安全隱患，再疊加上高壓水槍作業，進一步增加了水下作業的人員危險性；另外，由于身體原因潛水員作業時間受限，工作效率低；而且潛水員在超過50米深以上的水下是基本上無法作業的。

傳統的作業級水下遠程控制機器人(ROV)需要具有動力定位能力的大型母船支持，設備和作業成本高，且ROV的懸停作業易受外界環境的影響，控制難度大，作業效率低。

實用新型內容

現有技術中，人們開始采用磁吸附機器人進行水下清洗作業，現有的磁吸附機器人主要存在以下問題：(1)僅用于吸附平面或者小曲面的場合；(2)無法在外圓管的曲面上任意方向自由運動；(3)無法在大深度的水深下使用；(4)作業效率低。

針對現有技術中存在的上述問題，本實用新型提供了一種磁吸附機器人底盤結構，該底盤結構可以讓機器人在外圓管曲面上做任意方向的靈活運動，確保機器人底盤的四個輪子可靠的吸附在圓管或者各種曲面上，可以工作于水下300米左右的水深，作業底盤上也可根據任務要求搭載各類作業工具，實現模塊配置。

為此，本實用新型采用了以下技術方案：

一種磁吸附機器人底盤結構，包括左前驅動輪、右前驅動輪、左后隨動輪、右后隨動輪、前軸、主梁、后軸、充油接口，還包括滾轉角軸；所述前軸的兩端分別連接左前驅動輪和右前驅動輪，所述后軸的兩端分別連接左后隨動輪和右后隨動輪，前軸通過滾轉角軸與主梁的一端相連，主梁的另一端與后軸連接；所述左前驅動輪、右前驅動輪、左后隨動輪、右后隨動輪均內嵌帶錐度角的永磁體輪，用于吸附所行走的曲面；所述左前驅動輪和右前驅動輪為整個底盤提供運動所需的驅動力，所述左后隨動輪和右后隨動輪跟隨運動；所述充油接口連通著左前驅動輪、右前驅動輪、左后隨動輪、右后隨動輪的內部空腔，用于對左前驅動輪、右前驅動輪、左后隨動輪、右后隨動輪的空腔進行充油，使底盤保持內外壓力平衡。

優選地，所述左前驅動輪、右前驅動輪從外層向內嵌套有帶錐度角α的耐磨材料和帶錐度角α的永磁體輪；所述左前驅動輪和右前驅動輪沿輪軸剖面的外邊沿構成一個夾角β，β根據底盤行走的曲面進行設計。

優選地，所述左前驅動輪和右前驅動輪由外向內分別安裝有驅動永磁體輪的驅動輪轂、直流無刷電機和減速器，所述減速器的一端與永磁體輪的驅動輪轂緊固，減速器的另外一個端面輸入軸與直流無刷電機的輸出軸通過鍵連接。