[發明專利]自適應曲率裝置、基于永磁吸附的立面作業機器人

在審

• 申請號: 202010784024.6
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111824283A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張明路;鐘道方;田穎;裴香麗;劉曉瑜
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;G01S15/08
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

1.一種自適應曲率裝置，其特征在于，該裝置包括：框架結構、減震彈簧、絲杠一、滑塊、上連桿、下連桿、兩個運動控制盒，

所述框架結構沿高度方向延伸，框架結構的下部框架內固定安裝伺服電機二，伺服電機二的輸出端與絲杠一固定連接，絲杠一的上部固定在框架結構上；所述絲杠一上螺紋連接有滑塊；兩個運動控制盒對稱設置在框架結構的兩側；

所述運動控制盒為半包圍結構，運動控制盒內固定安裝有用于驅動操作對象移動的伺服電機一；運動控制盒的敞開側的上下分別鉸接上連桿和下連桿，上連桿和下連桿的另一端鉸接在框架結構不同高度的位置處；

所述減震彈簧鉸接于滑塊和運動控制盒的封閉側的上端。

2.根據權利要求1所述的自適應曲率裝置，其特征在于，所述運動控制盒的下表面固定安裝有永磁磁鐵，用于吸附作業面；對稱的兩個運動控制盒下方的相鄰永磁磁鐵之間設置有隔磁擋板；所述永磁磁鐵與被實施對象間均設有間隙。

3.根據權利要求1所述的自適應曲率裝置，其特征在于，原始狀態時，運動控制盒、上連桿、下連桿及框架結構的一邊形成四邊形機構，優選形成直角梯形機構；減震彈簧在安裝時設置不小于操作對象重量的預緊力。

4.根據權利要求3所述的自適應曲率裝置，其特征在于，所述上連桿的長度不小于下連桿的長度。

5.根據權利要求1所述的自適應曲率裝置，其特征在于，在框架結構上通過夾具固定安裝有超聲波傳感器，用于檢測自適應曲率裝置相對于壁面的距離變化。

6.根據權利要求5所述的自適應曲率裝置，其特征在于，該裝置還包括有控制系統，控制系統用于接收超聲波傳感器的距離變化信息，并根據該信息控制伺服電機二的工作狀態，使自適應曲率裝置能夠適應曲面變化。

7.一種基于永磁吸附的立面作業機器人，包括車體、車輪，其特征在于，該機器人還包括權利要求1-6任一所述的自適應曲率裝置；在車體前后兩側對稱固定兩個自適應曲率裝置，自適應曲率裝置的框架結構與車體固定在一起，每個自適應曲率裝置中的伺服電機一伸出運動控制盒的封閉端固定連接車輪。

8.根據權利要求7所述的機器人，其特征在于，所述車輪為永磁車輪，兩個永磁車輪對稱安裝在一個自適應曲率裝置上，運動控制盒設在永磁車輪的內側；所述永磁車輪包括：第一輪轂、環形磁鐵、第二輪轂；所述環形磁鐵設在所述第一輪轂上，所述第一輪轂與所述環形磁鐵兩側限定出一定距離；所述第二輪轂設在所述環形磁鐵與所述第一輪轂兩側。

9.根據權利要求7所述的機器人，其特征在于，所述車體包括支撐平臺，支撐平臺的前后端下部通過L型連接架與兩個自適應曲率裝置固連，支撐平臺上安裝有絲杠升降平臺，在絲杠升降平臺上安裝作業需求裝置；優選作業需求裝置為高壓水射流裝置。

10.根據權利要求9所述的機器人，其特征在于，所述高壓水射流裝置包括：超高壓旋轉噴頭、高壓鋼絲防爆水管、十字夾鋼圓管固定架連接件一、十字夾鋼圓管固定架連接件二、轉換軸；

所述超高壓旋轉噴頭固定在十字夾鋼圓管固定架連接件二，十字夾鋼圓管固定架連接件二通過轉換軸連接在十字夾鋼圓管固定架連接件一上；所述高壓鋼絲防爆水管通過螺紋連接在所述超高壓旋轉噴頭。