磁吸附爬壁機器人的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種機器人，具體涉及一種爬壁機器人。磁吸附爬壁機器人，其技術方案在于，分體式箱體的兩側均安裝有上擺壓帶機構以及下擺壓帶機構，其中，上擺壓帶機構通過其壓墊與分體式箱體連接，下擺壓帶機構通過其調整套安裝在上擺壓帶機構的轉軸上；履帶輪安裝在擺桿上，履帶包裹在履帶輪上，張緊輪張緊履帶的上端，壓帶輪壓緊履帶的下端；電機的輸出軸與履帶輪連接。本發明可以克服機器人運動時其吸附單元與壁面之間的間隙，用以代替人工對小半徑圓錐或圓柱壁面進行檢測、維護。
【專利說明】磁吸附爬壁機器人
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機器人，具體涉及一種爬壁機器人。
【背景技術】
[0002]工業領域隨處都可以看見圓錐形或圓柱形的鐵罐，很多這類鐵罐的半徑往往很小，但是又需要經常進行清洗、檢測和維護。對這些鐵罐的清洗、檢測工作至今仍采用傳統的人工方法，人工方法存在著勞動強度大、周期長、效率低下、安全性差等問題。隨著我國產業結構升級轉型，人工操作已經不符合社會、環境的發展要求，需要尋找更好的方法以替代人工作業。近年來，爬壁機器人受到越來越多研宄部門和生產企業的關注，寄希望于用智能化的爬壁機器人代替人工作業。而如今研宄的爬壁機器人多集中于平面或半徑比較大的圓錐或圓柱壁面，尚不能克服壁面半徑較小而帶來的問題。
[0003]當機器人在小半徑圓錐壁面上運動時，如果機器人的身體為剛性，則機器人吸附單元與壁面之間就會產生較大的間隙。設機器人的長、寬、高分別為800mm、300mm和200mm，當機器人在直徑2m的壁面上運動時，則機器人吸附單元與壁面之間的間隙同機器人轉過角度之間的關系如同一條拋物線，參見附圖1，當機器人轉角為45°時，吸附單元與壁面間的間隙達到最大，較大的間隙會造成機器人吸附單元的吸附力急劇降低，從而使機器人從壁面上脫落。
[0004]機器人吸附單元與壁面間的間隙與壁面的半徑緊密相關。半徑越小，吸附單元與壁面間的間隙越大。它們之間的關系如附圖2所示，吸附單元與壁面之間的間隙和壁面直徑之間的關系是一種指數型的關系，壁面直徑越小，間隙的變化越大。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是:為克服機器人運動時其吸附單元與壁面之間的間隙，本發明提供一種磁吸附爬壁機器人。
[0006]本發明的技術方案是:磁吸附爬壁機器人，它包括:電機、履帶輪、履帶、分體式箱體、上擺壓帶機構以及下擺壓帶機構；
[0007]分體式箱體包括:通過箱體轉軸連接的左箱體、右箱體；
[0008]上擺壓帶機構包括:擺桿、轉軸、壓墊、調整墊、轉軸套、張緊輪軸以及張緊輪；壓墊為長條結構，其兩端分別安裝有兩個轉軸；每個轉軸上設有轉軸套；擺桿的數量為兩個，分別通過調整墊與一個轉軸套連接；兩個擺桿的相鄰端處設有張緊輪軸，張緊輪安裝在張緊輪軸上；
[0009]下擺壓帶機構包括:連接板、調整套、壓帶鉸座、壓帶輪架以及壓帶輪；壓帶鉸座安裝在連接板的底部中心，設有壓帶輪軸的壓帶輪架與壓帶鉸座固定連接，壓帶輪套接于壓帶輪軸；
[0010]整體連接關系為:分體式箱體的兩側均安裝有上擺壓帶機構以及下擺壓帶機構，其中，上擺壓帶機構通過其壓墊與分體式箱體的左箱體、右箱體的外側壁連接，下擺壓帶機構通過其調整套安裝在上擺壓帶機構的轉軸上；履帶輪安裝在擺桿上，履帶包裹在履帶輪上，張緊輪張緊履帶的上端，壓帶輪壓緊履帶的下端；電機的輸出軸與履帶輪連接。
[0011]有益效果:(I)本發明可以克服機器人運動時其吸附單元與壁面之間的間隙，用以代替人工對小半徑圓錐或圓柱壁面進行檢測、維護；
[0012](2)當機器人行走在異形壁面上時，若機器人的履帶輪緊密貼合壁面，則上擺壓帶機構就會產生轉動。上擺壓帶機構中的張緊輪會結合履帶輪使履帶與壁面緊密貼合。同時上擺壓帶機構的運動會引起下擺運動機構的運動，下擺壓帶機構中的壓帶輪會壓緊履帶，使履帶與壁面伺服貼合，且壓緊履帶。一排履帶中有兩個擺桿，它們的運動方式可以不同，從而增強了機器人對壁面的適應性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為【背景技術】中所述的機器人吸附單元與壁面之間的間隙同機器人轉過角度之間的關系圖；
[0014]圖2為【背景技術】中所述的當機器人轉角為45°時，機器人吸附單元與壁面間的間隙與壁面半徑之間的關系圖；
[0015]圖3為本發明的結構示意圖；
[0016]圖4為本發明中履帶的結構示意圖；
[0017]圖5為本發明中上擺壓帶機構的結構示意圖；
[0018]圖6是本發明中下擺壓帶機構結構示意圖；
[0019]其中，1-電機，2-履帶輪，3-履帶，4-上擺壓帶機構，5-下擺壓帶機構，6_箱體，7-箱體加強筋，8-轉軸，9-壓墊，10-箱體轉軸，11-鏈節連接銷，12-履帶輪，13-磁鐵，14-鏈節，15-擺桿，16-張緊輪軸，17-張緊輪，18-轉軸套，19-調整墊，20-調整套，21-壓帶輪，22-連接板，23-壓帶鉸座，24-壓帶輪架，25-壓帶輪軸。
【具體實施方式】
[0020]參見附圖3，磁吸附爬壁機器人，它包括:電機1、履帶輪2、履帶3、分體式箱體6、上擺壓帶機構4以及下擺壓帶機構5 ;
[0021]分體式箱體6包括:通過箱體轉軸10連接的左箱體、右箱體；分體式箱體6內設有箱體加強筋7以加強機器人；
[0022]參見附圖4，履帶3包括:磁鐵13以及鏈節14 ;鏈節14通過鏈節連接銷11相互連接，磁鐵13固接在鏈節14的安裝孔中；
[0023]參見附圖5，上擺壓帶機構4包括:擺桿15、轉軸8、壓墊9、調整墊19、轉軸套18、張緊輪軸16以及張緊輪17 ;壓墊9為長條結構，其兩端分別安裝有兩個轉軸8 ;每個轉軸8上設有轉軸套18 ;擺桿15的數量為兩個，分別通過調整墊19與一個轉軸套18連接；兩個擺桿15的相鄰端處設有張緊輪軸16，張緊輪17安裝在張緊輪軸16上；
[0024]參見附圖6，下擺壓帶機構5包括:連接板22、調整套20、壓帶鉸座23、壓帶輪架24以及壓帶輪21 ;壓帶鉸座23安裝在連接板22的底部中心，設有壓帶輪軸25的壓帶輪架24與壓帶鉸座23固定連接，壓帶輪21套接于壓帶輪軸25 ；
[0025]整體連接關系為:分體式箱體6的兩側均安裝有上擺壓帶機構4以及下擺壓帶機構5，其中，上擺壓帶機構4通過其壓墊9與分體式箱體6的左箱體、右箱體的外側壁連接，下擺壓帶機構5通過其調整套20安裝在上擺壓帶機構4的轉軸8上；履帶輪2安裝在擺桿15上，履帶3包裹在履帶輪2上，張緊輪17張緊履帶3的上端，壓帶輪21壓緊履帶3的下端；電機I的輸出軸與履帶輪2連接。
【權利要求】
1.磁吸附爬壁機器人，它包括:電機⑴、履帶輪⑵和履帶⑶，其特征在于，它還包括:分體式箱體(6)、上擺壓帶機構(4)以及下擺壓帶機構(5); 所述分體式箱體(6)包括:通過箱體轉軸(10)連接的左箱體、右箱體； 所述上擺壓帶機構⑷包括:擺桿(15)、轉軸⑶、壓墊(9)、調整墊(19)、轉軸套(18)、張緊輪軸(16)以及張緊輪(17);所述壓墊(9)為長條結構，其兩端分別安裝有轉軸⑶?’每個轉軸⑶上設有轉軸套(18);所述擺桿(15)的數量為兩個，分別通過調整墊(19)與一個轉軸套(18)連接；兩個所述擺桿(15)的相鄰端處設有所述張緊輪軸(16)，所述張緊輪(17)安裝在所述張緊輪軸(16)上； 所述下擺壓帶機構(5)包括:連接板(22)、調整套(20)、壓帶鉸座(23)、壓帶輪架(24)以及壓帶輪(21);所述壓帶鉸座(23)安裝在所述連接板(22)的底部中心，設有壓帶輪軸(25)的所述壓帶輪架(24)與所述壓帶鉸座(23)固定連接，所述壓帶輪(21)套接于所述壓帶輪軸(25)； 整體連接關系為:所述左箱體和右箱體的外側均安裝有所述上擺壓帶機構(4)以及所述下擺壓帶機構(5)，且左右兩側的安裝形式相同；其中，所述上擺壓帶機構(4)通過壓墊(9)與左箱體的外側壁連接，所述下擺壓帶機構(5)通過調整套(20)安裝在所述上擺壓帶機構⑷的轉軸⑶上；所述履帶輪⑵安裝在擺桿(15)上，所述履帶(3)包裹在履帶輪(2)上，所述張緊輪(17)張緊履帶(3)的上端，所述壓帶輪(21)壓緊履帶(3)的下端；固接在左箱體上的電機⑴的輸出軸與所述履帶輪⑵連接。
2.如權利要求1所述的磁吸附爬壁機器人，其特征在于，所述履帶(3)包括:磁鐵(13)以及鏈節(14);所述鏈節(14)通過鏈節連接銷(11)相互連接，所述磁鐵(13)固接在所述鏈節(14)的安裝孔中。
3.如權利要求1或2所述的磁吸附爬壁機器人，其特征在于，所述分體式箱體(6)內設有箱體加強筋(7)。
【文檔編號】B62D57/024GK104443098SQ201410645993
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】高學山, 穆煜, 姜世公, 郭文增, 宗成國, 戴福全 申請人:北京理工大學