CN104925158A - 一种爬壁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种爬壁机器人，包括车体、四个驱动单元和四条履带，所述车体左右两侧各安装有两个驱动单元，所述四个驱动单元分别与四条履带相连；每条所述履带均包括若干相接成环状的履带板，每个所述履带板包括导磁安装板、隔磁板和永磁体，所述隔磁板设置于导磁安装板上，该隔磁板上横向对称位置嵌入磁性相反的两块永磁体；两个相邻履带板上相邻的两块永磁体的磁性相反；所述车体包括框架、翻转安装装置和清洗器主体，该翻转安装装置一端通过折页与框架前端相连；所述清洗器主体设置于翻转安装装置中心位置；所述车体内设置有气动马达。本发明具有灵活平稳、负载能力强、清洁范围广、磁吸附效率高、适用于船体和大型罐体的优点。
Description
技术领域
本发明属于工业机器人技术领域，尤其是涉及一种爬壁机器人。
背景技术
随着科技的进步，工业机器人在各个领域得到了广泛地运用，其中，爬壁机器人以其在核工业、建筑、消防等行业的突出优点越来越受到人们的关注。随着控制和机电技术的发展，可以替代手工劳作的壁面清洗机器人的出现将人从繁重、危险的清洗工作中解放出来。但现有技术中爬壁机器人的设计方案一般有以下几种缺陷：一、主体结构均为一体式结构，此结构使其在工作过程中不够灵活，且会产生清洁盲区或清洁死角，降低了工作质量和工作效率；二、行走机构为双履带结构，转向困难，越障能力不足，降低了行走的稳定度，不适用于船体和大型罐体表面。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种灵活平稳、负载能力强、清洁范围广、磁吸附效率高、适用于船体和大型罐体的爬壁机器人。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种爬壁机器人，包括车体、四个驱动单元和四条履带，所述车体左右两侧各安装有两个驱动单元，所述四个驱动单元分别与四条履带相连；
每条所述履带均包括若干相接成环状的履带板，每个所述履带板包括导磁安装板、隔磁板和永磁体，所述隔磁板设置于导磁安装板上，该隔磁板上横向对称位置嵌入磁性相反的两块永磁体，所述两块永磁体之间由隔磁板相隔开；两个相邻履带板上相邻的两块永磁体的磁性相反；
所述车体包括框架、翻转安装装置和清洗器主体，所述翻转安装装置为无底面盒状结构，该翻转安装装置一端通过折页与框架前端相连，该翻转安装装置另一端设置有弯折体，所述框架上对应于弯折体的位置设置有支撑体，所述弯折体与支撑体相互配合形成可开合连接；所述清洗器主体设置于翻转安装装置中心位置；
所述车体内设置有气动马达，所述气动马达与驱动单元相连。
所述履带板呈类长方形，该履带板横向中心位置均向一方凸起。
所述永磁体为矩形状块体。
所述折页的数量为两个。
所述弯折体与支撑体各设置有两个。
所述翻转安装装置呈方形或长方形。
所述气动马达上设置有编码器。
由于采用上述技术方案，(1)采用四段式履带相对于现有技术中的双履带相比，转向更为灵活，且能够相对容易的逾越障碍物，如缝隙、突起物等，使爬壁机器人能够平稳快速地在壁面上移动，从而大大提高了行走的稳定度；所述隔磁板设置于导磁安装板上，该隔磁板上横向对称位置嵌入磁性相反的两块永磁体，所述两块永磁体之间由隔磁板相隔开；两个相邻履带板上相邻的两块永磁体的磁性相反，上述特殊设计的永磁体吸附单元更适合用于船体和大型罐体表面，吸力增加，磁吸附效率高，提高了负载能力和可靠性。(2)该车体一端通过折页与框架前端相连，且清洗器主体设置于翻转安装装置中心位置，即翻转安装装置以折页相连处为旋转轴带动清洗器主体进行相对于框架的翻转运动，改变了传统的一体式结构，通过调节翻转安装装置的翻转角度来调节清洗器主体中水的射流度和射流范围，使该装置更为灵活；所述折页的数量为两个和所述弯折体与支撑体各设置有两个，使该装置更为平稳，且清洁范围广，工作效率高，在船体和大型罐体清洗等方面有广阔的应用前景。(3)车体内设置的气动马达，小体积能产生高功率；高适应性，转速可随负载改变，特别适合频繁启动的场合，而且换向非常容易；简单的无级调速，从零到最大，操作灵活；启动扭矩较大，能带载启动；结构简单，气动马达使用寿命特别长；不受外部环境的影响；该气动马达上设置的编码器，可将运行的信息实时反馈，使该控制方式更为精密。
本发明的科研与创新必将会产生巨大的经济价值和社会价值。
本发明的有益效果是：具有灵活平稳、负载能力强、清洁范围广、磁吸附效率高、适用于船体和大型罐体的优点。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1是本发明整体的结构示意图
图2是本发明车体的结构示意图
图3是履带板结构示意图
图4是履带板结构侧视图
图中：
1、车体 2、驱动单元 3、履带
11、框架 12、翻转安装装置 13、清洗器主体
14、折页 15、弯折体 16、支撑体
31、履带板 311、导磁安装板 312、隔磁板
313、永磁体
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明一种爬壁机器人，包括车体1、四个驱动单元2和四条履带3，所述车体1左右两侧各安装有两个驱动单元2，所述四个驱动单元2分别与四条履带3相连；每条所述履带3均包括若干相接成环状的履带板31，每个所述履带板31包括导磁安装板311、隔磁板312和永磁体313，所述隔磁板312设置于导磁安装板311上，该隔磁板312上横向对称位置嵌入磁性相反的两块永磁体313，所述两块永磁体313之间由隔磁板312相隔开；两个相邻履带板31上相邻的两块永磁体313的磁性相反；所述车体1包括框架11、翻转安装装置12和清洗器主体13，所述翻转安装装置12为无底面盒状结构，该翻转安装装置12一端通过折页14与框架11前端相连，该翻转安装装置12另一端设置有弯折体15，所述框架11上对应于弯折体15的位置设置有支撑体16，所述弯折体15与支撑体16相互配合形成可开合连接；所述清洗器主体13设置于翻转安装装置12中心位置；所述车体1内设置有气动马达，所述气动马达与驱动单元2相连。所述履带板31呈类长方形，该履带板31横向中心位置均向一方凸起。所述永磁体313为矩形状块体。所述折页14的数量为两个。所述弯折体15与支撑体16各设置有两个。所述翻转安装装置12呈方形或长方形。所述气动马达上设置有编码器。
本实例的工作过程：车体1上翻转安装装置12一端通过折页14与框架11前端相连，且清洗器主体13设置于翻转安装装置12中心位置，即翻转安装装置12以折页14相连处为旋转轴带动清洗器主体13进行相对于框架11的翻转运动，改变了传统的一体式结构，通过调节翻转安装装置12的翻转角度来调节清洗器主体13中水的射流度和射流范围，使该装置更为灵活；所述折页14的数量为两个和所述弯折体15与支撑体16各设置有两个，使该装置更为平稳，且清洁范围广，工作效率高；同时采用四段式履带3转向更为灵活，且能够相对容易的逾越障碍物，如缝隙、突起物等，使爬壁机器人能够平稳快速地在壁面上移动，从而大大提高了行走的稳定度；所述隔磁板312设置于导磁安装板311上，该隔磁板312上横向对称位置嵌入磁性相反的两块永磁体313，所述两块永磁体313之间由隔磁板312相隔开；两个相邻履带板31上相邻的两块永磁体313的磁性相反，上述特殊设计的永磁体313更适合用于船体和大型罐体表面，吸力增加，磁吸附效率高，提高了负载能力和可靠性；此外，车体1内设置带有编码器的气动马达，可将运行的信息实时反馈，使该控制方式更为精密。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种爬壁机器人，其特征在于：包括车体、四个驱动单元和四条履带，所述车体左右两侧各安装有两个驱动单元，所述四个驱动单元分别与四条履带相连；
每条所述履带均包括若干相接成环状的履带板，每个所述履带板包括导磁安装板、隔磁板和永磁体，所述隔磁板设置于导磁安装板上，该隔磁板上横向对称位置嵌入磁性相反的两块永磁体，所述两块永磁体之间由隔磁板相隔开；两个相邻履带板上相邻的两块永磁体的磁性相反；
所述车体包括框架、翻转安装装置和清洗器主体，所述翻转安装装置为无底面盒状结构，该翻转安装装置一端通过折页与框架前端相连，该翻转安装装置另一端设置有弯折体，所述框架上对应于弯折体的位置设置有支撑体，所述弯折体与支撑体相互配合形成可开合连接；所述清洗器主体设置于翻转安装装置中心位置；
所述车体内设置有气动马达，所述气动马达与驱动单元相连。
2.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于：所述履带板呈类长方形，该履带板横向中心位置均向一方凸起。
3.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于：所述永磁体为矩形状块体。
4.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于：所述折页的数量为两个。
5.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于：所述弯折体与支撑体各设置有两个。
6.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于：所述翻转安装装置呈方形或长方形。
7.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于：所述气动马达上设置有编码器。
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