一種爬壁機器人框架結構及爬壁機器人的制作方法

本技術涉及船體表面清洗，更具體地，涉及一種爬壁機器人框架結構及爬壁機器人。

背景技術：

1、目前船舶行業(yè)已開始采用永磁吸附式爬壁機器人進行船體表面清洗或除銹作業(yè)，這種機器人是通過永磁體提供吸附力以確保機器人吸附在船體表面不掉落，該吸附力隨永磁體與船體表面間隙增大而急劇減小，行業(yè)內主流應用的爬壁機器人吸附行走裝置與機器人本體為剛性連接。例如中國專利cn215748488u公開的除銹機器人，采用氣動馬達驅動，通過減輕重量的方式來降低機器人掉落風險；cn215748488u公開了一種真空回收式爬壁除銹機器人，通過設置側部永磁塊和尾部永磁塊來增強吸附力，但是，當作業(yè)對象的表面為曲面時，機器人容易發(fā)生由于永磁體與船體表面間隙增大導致吸附力急劇減小而掉落的事故，造成嚴重的安全生產事故，因此，有必要提出一種能適應船體、石油儲罐等曲面鋼結構的清洗或除銹機器人。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供一種爬壁機器人框架結構，可以解決爬壁機器人在曲面行走時，磁力件與曲面距離發(fā)生變化導致吸附力不足發(fā)生掉落的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，按照本實用新型的一個方面，提供一種爬壁機器人框架結構，包括框架結構，所述框架結構包括主體框架、位于所述主體框架兩側的安裝罩，其特征在于，所述主體框架與安裝罩之間通過鉸接結構鉸接相連；

3、所述鉸接結構包括設置于所述安裝罩上的鉸接座和設置于所述主體框架上的鉸接頭，以及穿過所述鉸接頭和所述鉸接座設置的銷軸；

4、所述鉸接頭伸入所述鉸接座內的端面為第一限位面，所述鉸接座與所述第一限位面接近的端面為第二限位面，所述第一限位面兩側設置向外凸出的第一限位塊和第二限位塊，所述第一限位塊或所述第二限位塊抵接所述第二限位面時達到所述鉸接頭的最大轉動角度。

5、使用時，安裝罩部分與主體框架部分可根據(jù)曲面形狀發(fā)生相對轉動，調整安裝罩與曲面表面的距離，使爬壁機器人上的磁力組件和作業(yè)對象表面的間隙穩(wěn)定，防止吸附力減弱導致爬壁機器人掉落。通過在鉸接結構上限定轉動角度，能防止爬壁機器人的其它組件發(fā)生撞擊。

6、進一步地，所述安裝罩包括防護結構，以及設置于所述防護結構邊緣的第一支架和第三支架，所述防護結構的外側和內側分別固定設置有第二支架和所述鉸接座，防護結構用于防止雜物進入，第一支架和第三支架可加強整個安裝罩的結構強度。

7、進一步地，所述防護結構包括輪罩和固定于所述輪罩兩側的輪罩側板，輪罩和側板從多個方向對驅動輪組形成防護。

8、進一步地，所述鉸接座和所述第二支架分別和位于所述輪罩內、外兩側的所述輪罩側板固定連接，以增強安裝罩整體結構強度。

9、進一步地，所述銷軸兩端設置防脫結構，防止在作業(yè)過程中，安裝罩和主體框架相對轉動時銷軸從鉸接結構中脫落。

10、進一步地，所述第一限位塊和所述第二限位塊可拆卸固定于所述第一限位面上，通過調節(jié)兩個限位塊的高度，可以調整鉸接結構的最大轉動角度，使用可拆卸結構，可以降低鉸接結構限位面處發(fā)生磨損后的維護成本，直接更換限位塊更加快捷。

11、按照本實用新型的另一個方面，提供一種爬壁機器人，包括所述主體框架，還包括驅動輪組、磁力組件和功能模塊，所述驅動輪組固定于所述安裝罩上，所述功能模塊固定于所述主體框架上，所述驅動輪組上設置所述磁力組件。

12、工作時，爬壁機器人上的驅動輪組跟隨框架結構中的鉸接結構，適應所行進的曲面表面，同時磁力組件跟隨驅動輪組相對于主體框架轉動，保持磁力組件與曲面表面的間隙平穩(wěn)，防止因磁吸力波動過大而導致爬壁機器人掉落。

13、進一步地，所述磁力組件固定于驅動輪組上靠近作業(yè)對象表面的一側，縮小磁力組件與作業(yè)對象距離，以增強磁力吸附作用。

14、進一步地，所述功能模塊為負壓吸附組件或清理組件，以實現(xiàn)爬壁機器人不同類型作業(yè)

15、進一步地，所述磁力組件為永磁鐵或電磁鐵。

16、總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，能夠取得下列有益效果：

17、(1)本實用新型一種爬壁機器人框架結構通過設置鉸接結構，使得爬壁機器人在曲面行走時，驅動輪組能根據(jù)曲面變化相對于主體框架發(fā)生轉動，從而保證磁力組件和曲面表面的距離相對穩(wěn)定，為作業(yè)提供穩(wěn)定吸附力，降低爬壁機器人掉落風險。

18、(2)本實用新型一種爬壁機器人框架結構通過調整限位塊的凸出距離，限制爬壁機器人中主體框架部分和驅動輪組部分的轉動幅度，可以限制驅動輪組相對主體框架的順時針和逆時針轉動角度，避免驅動輪組擺動角度過大導致爬壁機器人其它結構發(fā)生磕碰損壞。

技術特征：

1.一種爬壁機器人框架結構，包括框架結構，所述框架結構包括主體框架(6)、位于所述主體框架(6)兩側的安裝罩(5)，其特征在于，所述主體框架(6)與安裝罩(5)之間通過鉸接結構鉸接相連；

2.根據(jù)權利要求1中所述的爬壁機器人框架結構，其特征在于，所述安裝罩(5)包括防護結構，以及設置于所述防護結構邊緣的第一支架(51)和第三支架(55)，所述防護結構的外側和內側分別固定設置有第二支架(54)和所述鉸接座(4)。

3.根據(jù)權利要求2所述的爬壁機器人框架結構，其特征在于，所述防護結構包括輪罩(53)和固定于所述輪罩(53)兩側的輪罩側板(52)。

4.根據(jù)權利要求3所述的爬壁機器人框架結構，其特征在于，所述鉸接座(4)和所述第二支架(54)分別和位于所述輪罩(53)內、外兩側的所述輪罩側板(52)固定連接。

5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的爬壁機器人框架結構，其特征在于，所述銷軸(2)兩端設置防脫結構。

6.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的爬壁機器人框架結構，其特征在于，所述第一限位塊(81)和所述第二限位塊(82)可拆卸固定于所述第一限位面(8)上。

7.一種爬壁機器人，包括權利要求1-6中任一項所述的爬壁機器人框架結構，其特征在于，還包括驅動輪組(7)、磁力組件(10)和功能模塊，所述驅動輪組(7)固定于所述安裝罩(5)上，所述功能模塊固定于所述主體框架(6)上，所述驅動輪組(7)上設置所述磁力組件(10)。

8.根據(jù)權利要求7中所述的爬壁機器人，其特征在于，所述磁力組件(10)固定于驅動輪組(7)上靠近作業(yè)對象表面的一側。

9.根據(jù)權利要求7中所述的爬壁機器人，其特征在于，所述功能模塊為負壓吸附組件或清理組件。

10.根據(jù)權利要求7中所述的爬壁機器人，其特征在于，所述磁力組件(10)為永磁鐵或電磁鐵。

技術總結
本技術公開了一種爬壁機器人框架結構及爬壁機器人，其中，爬壁機器人框架結構包括主體框架、位于主體框架兩側的安裝罩以及鉸接結構，鉸接結構包括設置于安裝罩上的鉸接座和設置于主體框架上的鉸接頭，以及穿過鉸接頭和鉸接座設置的銷軸，鉸接頭伸入鉸接座內的端面為第一限位面，鉸接座與第一限位面接近的一側為第二限位面，第一限位面兩側設置向外凸出的第一限位塊和第二限位塊，第一限位塊或第二限位塊抵接第二限位面時達到鉸接頭的最大轉動角度，可以解決爬壁機器人在曲面行走時，磁力件與曲面距離發(fā)生變化導致吸附力不足發(fā)生掉落的問題。

技術研發(fā)人員：劉國良,張海闊,孫軍
受保護的技術使用者：湖南星邦智能裝備股份有限公司
技術研發(fā)日：20240513
技術公布日：2024/12/19