[實(shí)用新型]三輪爬壁機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020142938.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN211685392U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪曉瑋;劉俊鋒;楊婕;陳勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D57/024
• 分類號(hào): B62D57/024;B60B19/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 蔣廈

本發(fā)明涉及一種三輪爬壁機(jī)器人，包括前車架、后車架、兩臺(tái)減速伺服電機(jī)、三個(gè)永磁輪、動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)、平臺(tái)及攝像頭；所述的前車架處設(shè)有左、右兩個(gè)前永磁輪，后車架處設(shè)有一個(gè)后永磁輪，所述的前永磁輪和后永磁輪分別通過前車架和后車架安裝在平臺(tái)下方；所述的減速伺服電機(jī)安裝在所述的平臺(tái)下方中部，兩臺(tái)減速伺服電機(jī)通過動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)和張緊機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)前永磁輪，所述的后永磁輪為萬向永磁輪，所述的平臺(tái)上安裝有攝像頭。本發(fā)明的三輪式爬壁機(jī)器人依靠三個(gè)永磁輪吸附在鋼鐵壁面上，具有一定的曲面適應(yīng)能力，并且通過搭載的攝像頭能夠完成對(duì)鋼鐵壁面的表面巡檢作業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人的設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三輪爬壁機(jī)器人。

背景技術(shù)

目前，我國(guó)在船舶除銹和罐體表面檢測(cè)等領(lǐng)域主要采取的是人工作業(yè)。人工作業(yè)存在效率低、危險(xiǎn)性高和可操作性差等缺點(diǎn)。因此，研發(fā)爬壁機(jī)器人具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

爬壁機(jī)器人主要分為輪式、足式和履帶式三大類。輪式爬壁機(jī)器人移動(dòng)靈活、控制簡(jiǎn)單，但與壁面的接觸面積小，負(fù)載能力較差。足式爬壁機(jī)器人越障能力強(qiáng)，但控制較為復(fù)雜。履帶式爬壁機(jī)器人與壁面接觸面積大，但轉(zhuǎn)向能力較差。

大多數(shù)爬壁機(jī)器人只能在平整的壁面上進(jìn)行作業(yè)，能夠在曲面上行駛作業(yè)的爬壁機(jī)器人較少。檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?01910364511.4的中國(guó)專利提出了一種爬壁機(jī)器人，該機(jī)器人在底盤上安裝有永磁體，通過永磁體的磁力使得機(jī)器人吸附在曲面上，但由于永磁體與壁面間存在距離，因此產(chǎn)生的磁力不穩(wěn)定。申請(qǐng)?zhí)枮?01210540925的中國(guó)專利提出了“具有曲面自適應(yīng)吸附的磁輪式爬壁機(jī)器人”，該機(jī)器人通過磁性驅(qū)動(dòng)輪中彈性永磁吸附層和車架中活頁(yè)鉸鏈的共同變形，實(shí)現(xiàn)曲面自適應(yīng)吸附，但該機(jī)器人質(zhì)量較大，帶負(fù)載能力較弱。

針對(duì)大多數(shù)爬壁機(jī)器人只能在平整的壁面上爬行作業(yè)這一問題，本專利設(shè)計(jì)了一種三輪式爬壁機(jī)器人，該機(jī)器人依靠三個(gè)永磁輪吸附在鋼鐵壁面上，具有一定的曲面適應(yīng)能力，并且通過搭載的攝像頭能夠完成對(duì)鋼鐵壁面的表面巡檢作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能吸附在鋼鐵壁面上并具有曲面吸附能力的爬壁機(jī)器人。

為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種三輪爬壁機(jī)器人，包括前車架、后車架、兩臺(tái)減速伺服電機(jī)、三個(gè)永磁輪、動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)、平臺(tái)及攝像頭；所述的前車架處設(shè)有左、右兩個(gè)前永磁輪，后車架處設(shè)有一個(gè)后永磁輪，所述的前永磁輪和后永磁輪分別通過前車架和后車架安裝在平臺(tái)下方；所述的減速伺服電機(jī)安裝在所述的平臺(tái)下方中部，兩臺(tái)減速伺服電機(jī)通過動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)和張緊機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)前永磁輪，所述的后永磁輪為萬向永磁輪，所述的平臺(tái)上安裝有攝像頭；

所述的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)安裝在兩個(gè)前永磁輪及減速伺服電機(jī)之間，包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、張緊機(jī)構(gòu)和同步帶，所述的主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間通過同步帶連接，所述的張緊機(jī)構(gòu)對(duì)同步帶進(jìn)行張緊作業(yè)；減速伺服電機(jī)的輸出軸通過第二平鍵與主動(dòng)輪相配合，主動(dòng)輪與同步帶的一端相嚙合，同步帶的另一端與從動(dòng)輪相嚙合，所述的前永磁輪固定安裝在車輪軸上，所述的從動(dòng)輪通過第一平鍵與前永磁輪車輪軸相配合。

進(jìn)一步的，所述的張緊機(jī)構(gòu)包括支撐架、軸、第二軸端擋圈和第二深溝球軸承，所述的支撐架設(shè)于前車架上，在前車架上設(shè)有與軸配合的滑槽，軸的一端夾緊于所述滑槽內(nèi)，滑槽上方為支撐架的上面板，支撐架上面板內(nèi)設(shè)有貫穿的螺栓和螺母，螺栓的螺桿底面穿過螺母頂在軸的表面上，通過調(diào)整螺栓的松緊使軸在滑槽內(nèi)上下滑動(dòng)，軸的另一端與第二深溝球軸承的內(nèi)孔相配合，第二深溝球軸承的外圈壓在同步帶上，軸的外側(cè)為第二軸端擋圈。

進(jìn)一步的，所述的永磁輪安裝在車輪軸和脹緊套外部，所述脹緊套的內(nèi)襯套的內(nèi)孔與車輪軸相配合，脹緊套的外襯套的外壁與永磁輪的內(nèi)孔相配合，通過擰緊脹緊套上的安裝螺釘，使得內(nèi)襯套與外襯套相互擠壓，從而使永磁輪、脹緊套和車輪軸固定為整體。