[發(fā)明專利]適應(yīng)曲面爬行的機(jī)器人懸架結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010317386.4
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111391598A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 涂春磊;黃逢;王興松;肖煒;張誠
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院;江蘇六朝松智能裝備技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: B60G17/06
• 分類號: B60G17/06;B62D57/024
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發(fā)明提供一種適應(yīng)曲面爬行的機(jī)器人懸架結(jié)構(gòu)，包括車架組件、磁吸組件、電機(jī)和麥克納姆輪，磁吸組件包括磁鐵架和磁鐵，車架組件的兩端分別設(shè)有磁鐵架，磁鐵架的底部設(shè)有用于磁吸附壁面的磁鐵，電機(jī)設(shè)于磁鐵架上，電機(jī)的輸出端連接麥克納姆輪，車架組件包括縱向懸架組件和橫向曲面調(diào)整懸架組件，縱向懸架組件的前后兩端分別活動連接橫向曲面調(diào)整懸架組件，橫向曲面調(diào)整懸架組件的兩側(cè)分別設(shè)有越障組件，越障組件包括彈簧阻尼器和平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)；該種適應(yīng)曲面爬行的機(jī)器人懸架結(jié)構(gòu)，能夠平穩(wěn)越障地同時不改變磁鐵吸力，達(dá)到在曲面安全運(yùn)行，能夠簡捷快速地調(diào)節(jié)懸架姿態(tài)以實(shí)現(xiàn)對不同曲率的適應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適應(yīng)曲面爬行的機(jī)器人懸架結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

爬行機(jī)器人作為移動機(jī)器人的一種，已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注和研究。國際上對爬壁機(jī)器人的研究主要集中在車體的吸附方式、運(yùn)動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)理和車載作業(yè)系統(tǒng)等幾個方面。按照吸附方式，爬壁機(jī)器人可以分為真空吸附、磁吸附、氣流負(fù)壓吸附等幾類；按照運(yùn)動機(jī)構(gòu)，可分為輪式、履帶式、多足步行式、框架式、飛行式等。據(jù)不同需求搭載相應(yīng)設(shè)備，可以應(yīng)用于管道、罐體的表面的檢測，如多足管道檢測機(jī)器人、磁吸附壁面檢測機(jī)器人。

目前，能夠適用于不同曲面的機(jī)器人并不多見，能夠解決機(jī)器人在不同曲面運(yùn)行是需要繼續(xù)解決的問題。麥克納姆輪機(jī)器人作為曲面爬行機(jī)器人的一種，麥克納姆輪機(jī)器人在曲面進(jìn)行爬行運(yùn)動過程中，如果所有麥克納姆輪未完全與曲面接觸，會影響運(yùn)動的可靠性和精度。

中國專利公開了一種用于機(jī)器人的三軸可調(diào)的懸架機(jī)構(gòu)（公開號CN107226146A），可以通過調(diào)節(jié)懸架部分XYZ三軸的調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)整角度改變懸架在空間中的姿態(tài)，以實(shí)現(xiàn)對曲面的適應(yīng)。但由于旋轉(zhuǎn)懸架進(jìn)行緊固，在擰動固定螺栓時會導(dǎo)致調(diào)整的懸架姿態(tài)有變動，因此現(xiàn)有技術(shù)調(diào)節(jié)懸架的姿態(tài)不能達(dá)到完全精確，尤其相對位置的懸架姿態(tài)偏差較大，從而導(dǎo)致機(jī)器人在運(yùn)動過程中誤差較大。此外，由于調(diào)整需要松緊螺栓，因此機(jī)器人在不同曲面之間切換工作時，調(diào)整需要較多的時間，耗時耗力，且需要一定的工具（如扳手等）才能進(jìn)行調(diào)整。

上述問題是在曲面爬行的機(jī)器人懸架結(jié)構(gòu)的設(shè)計與生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適應(yīng)曲面爬行的機(jī)器人懸架結(jié)構(gòu)解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的如何保證麥克納姆輪與曲面較好地接觸，來保證爬行的可靠性的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種適應(yīng)曲面爬行的機(jī)器人懸架結(jié)構(gòu)，包括車架組件、磁吸組件、電機(jī)和麥克納姆輪，磁吸組件包括磁鐵架和磁鐵，車架組件的兩端分別設(shè)有磁鐵架，磁鐵架的底部設(shè)有用于磁吸附壁面的磁鐵，電機(jī)設(shè)于磁鐵架上，電機(jī)的輸出端連接麥克納姆輪，車架組件包括縱向懸架組件和橫向曲面調(diào)整懸架組件，縱向懸架組件的前后兩端分別活動連接橫向曲面調(diào)整懸架組件，橫向曲面調(diào)整懸架組件的兩側(cè)分別設(shè)有越障組件，越障組件包括彈簧阻尼器和平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，橫向曲面調(diào)整懸架組件的頂部兩側(cè)分別通過彈簧阻尼器連接磁鐵架，橫向曲面調(diào)整懸架組件的底部兩側(cè)分別通過平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)活動連接磁鐵架。

進(jìn)一步地，橫向曲面調(diào)整懸架組件包括橫向定位框、橫向調(diào)節(jié)旋鈕、橫向曲面調(diào)整螺柱、調(diào)節(jié)滑塊、橫向連桿和橫向定位底板，橫向定位框的頂部兩端分別通過彈簧阻尼器連接磁鐵架，橫向定位框的頂部設(shè)有調(diào)節(jié)孔，橫向調(diào)節(jié)旋鈕設(shè)于橫向定位框的調(diào)節(jié)孔處，橫向曲面調(diào)整螺柱的一端活動連接橫向定位底板上，橫向曲面調(diào)整螺柱的另一端螺紋穿過調(diào)節(jié)滑塊的中部并連接橫向調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)滑塊的兩側(cè)分別活動連接橫向連桿，平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的一側(cè)上下兩端分別活動連接橫向連桿和橫向定位底板，橫向定位底板設(shè)于橫向定位框的底部，平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的另一側(cè)活動連接磁鐵架。

進(jìn)一步地，平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)包括側(cè)向邊框、上連桿和下連桿，上連桿和下連桿平行設(shè)置在側(cè)向邊框和磁鐵架間，且上連桿與下連桿的兩端均分別活動連接側(cè)向邊框和磁鐵架，側(cè)向邊框分別活動連接橫向連桿和橫向定位底板。