[實用新型]一種自適應(yīng)磁吸附移動底盤

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020720175.0
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN212074249U
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉朝華;金志凱;鄭亞東
• 申請（專利權(quán)）人: 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)（中國職業(yè)培訓(xùn)指導(dǎo)教師進(jìn)修中心）
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 暫無信息
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本實用新型公開了一種自適應(yīng)磁吸附移動底盤，其特征包括底盤移動裝置、變磁力吸附裝置和自適應(yīng)控制系統(tǒng)；自適應(yīng)控制系統(tǒng)安裝于移動底盤殼體頂部；變磁力吸附裝置安裝于移動底盤殼體腹部。自適應(yīng)磁吸附移動底盤通過控制磁體單元與導(dǎo)磁壁面的傾斜角度來調(diào)節(jié)磁吸附力的大小。自適應(yīng)磁吸附移動底盤在一定程度上解決了爬壁機(jī)器人負(fù)載能力和運(yùn)動靈活性的矛盾。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)磁吸附移動底盤。

背景技術(shù)

磁吸附式爬壁機(jī)器人是特種工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域中一個十分重要的類型，它能夠工作在不同傾斜角度、高度的導(dǎo)磁壁面上。通常磁吸附式爬壁機(jī)器人底盤采用履帶式或磁輪式結(jié)構(gòu)。磁吸附履帶式底盤吸附力強(qiáng)，安全性高，但是底盤運(yùn)動靈活性差。磁輪式底盤吸附能力弱，但是運(yùn)動靈活。在磁吸附式爬壁機(jī)器人工作過程中，由于工作環(huán)境的變化，機(jī)器人需要安全工作的磁吸附力也是不同的，因此有必要設(shè)計一種能夠滿足磁吸附爬壁機(jī)器人負(fù)載能力和運(yùn)動靈活性要求的底盤，從而提高爬壁機(jī)器人的工作效率和安全性。

實用新型內(nèi)容

為達(dá)到以上目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種自適應(yīng)磁吸附移動底盤，包括底盤移動裝置、變磁力吸附裝置和自適應(yīng)控制系統(tǒng)；自適應(yīng)控制系統(tǒng)安裝于移動底盤殼體頂部；變磁力吸附裝置安裝于移動底盤殼體腹部。

所述底盤移動裝置包括驅(qū)動磁鋼輪、從動磁鋼輪、驅(qū)動輪電機(jī)和減速器；驅(qū)動磁鋼輪安裝在底盤前部，從動磁鋼輪安裝在底盤后部；驅(qū)動磁鋼輪通過減速器和驅(qū)動輪電機(jī)連接，由驅(qū)動輪電機(jī)帶動磁鋼輪轉(zhuǎn)動，為底盤運(yùn)動提供動力；從動磁鋼輪跟隨驅(qū)動磁鋼輪運(yùn)動。

所述變磁力吸附裝置包括磁吸附驅(qū)動機(jī)構(gòu)和磁吸附組件；所述磁吸附驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括基座架、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、蝸桿、蝸輪、止推軸承、鍵、轉(zhuǎn)軸和支撐架；所述磁吸附組件包括固定鉚件、磁軛板和磁體單元。變磁力吸附裝置安裝在機(jī)器人殼體內(nèi)；基座架固定于機(jī)器人殼體內(nèi)壁；步進(jìn)電機(jī)安裝在基座架上，步進(jìn)電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿相聯(lián)接；蝸桿末端通過止推軸承安裝在基座架上；轉(zhuǎn)軸通過支撐架固定在機(jī)器人底盤內(nèi)，轉(zhuǎn)軸一端開有鍵槽用于安裝蝸輪；磁體單元安裝在磁軛板上，磁軛板通過固定鉚件安裝在轉(zhuǎn)軸上。

所述自適應(yīng)控制系統(tǒng)組件包括電源、控制器、電機(jī)驅(qū)動器和角度傳感器；控制器與電機(jī)驅(qū)動器和角度傳感器連接，電機(jī)驅(qū)動器分別與驅(qū)動輪電機(jī)和同步電機(jī)相連接；電源為控制器、電機(jī)驅(qū)動器和角度傳感器提供電能；角度傳感器為雙軸數(shù)字型輸出角度傳感器，可實時根據(jù)工作環(huán)境的坡度采集底盤的傾角數(shù)據(jù)值，提供給控制器運(yùn)算處理。

本實用新型的優(yōu)點和有益效果為：自適應(yīng)磁吸附移動底盤通過控制磁體單元與導(dǎo)磁壁面的傾斜角度來調(diào)節(jié)磁吸附力的大小。當(dāng)工作在傾角較大的環(huán)境時，系統(tǒng)將自動減小磁體單元與導(dǎo)磁壁面的傾斜角度，從而增大磁吸附力，保證可靠吸附。當(dāng)工作在傾角較小的環(huán)境時，系統(tǒng)將自動增大磁體單元與導(dǎo)磁壁面的傾斜角度，從而減小磁吸附力和運(yùn)動阻力，保證底盤運(yùn)動的靈活性。自適應(yīng)磁吸附移動底盤從一定程度上更好地解決了機(jī)器人負(fù)載能力和運(yùn)動靈活性的矛盾。

附圖說明

圖1為自適應(yīng)磁吸附移動底盤整體示意圖。

圖2為底盤移動裝置示意圖。

圖3為變磁力吸附裝置示意圖。

圖4為磁吸附驅(qū)動機(jī)構(gòu)示意圖。

圖5為磁吸附組件示意圖。

圖6為磁體單元安裝示意圖。

圖7為自適應(yīng)控制系統(tǒng)原理框圖。