CN104960589A - 全方位移动机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的全方位移动机器人装置，吸附在壁面上进行全方位移动，其特征在于，包括：框体，包含：贴近壁面的下层面和远离壁面的上层面；复数个吸附单元，固定在下层面上，能吸附在壁面上；以及复数个行走轮机构，相互轴对称成对设置在上层面的边缘，毎个行走轮机构包含：轮架、轮毂、复数个辊子和电机，其中，轮架，设置在上层面的边缘，与上层面相连接轮毂，固定在轮架；复数个辊子，以预定角度设置在轮毂的圆周上；以及电机驱动轮毂旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人装置，特别涉及一种吸附在壁面并且全方位移动的全方位移动机器人装置。
背景技术
爬壁机器人主要用于在极端、恶劣或危险环境中的壁面上进行如打磨、喷漆、清洗或探测等特定作业的自动化系统。目前已经在核电、造船、石油化工等行业有着广泛的应用。
传统的爬壁机器人一般采用履带式和普通轮式等结构形式，无法实现机器人系统的横向移动和任意半径旋转运动，对于狭窄拥挤或障碍较多的壁面空间中,不能灵活方便而又快速的完成各种特定任务。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够吸附在壁面上、全方位移动的全方位移动机器人装置。
本发明提供的全方位移动机器人装置，吸附在壁面上进行全方位移动，其特征在于，包括：框体，包含：贴近壁面的下层面和远离壁面的上层面；复数个吸附单元，固定在下层面上，能吸附在壁面上；以及复数个行走轮机构，相互轴对称成对设置在上层面的边缘，毎个行走轮机构包含：轮架、轮毂、复数个辊子和电机，其中，轮架，设置在上层面的边缘，与上层面相连接轮毂，固定在轮架；复数个辊子，以预定角度设置在轮毂的圆周上；以及电机驱动轮毂旋转。
本发明提供的全方位移动机器人装置，还具有这样的特征：其中，毎个行走轮机构还包含：轮安装板和复数个弹簧；轮安装板，设置在上层面的边缘，与上层面相连接；弹簧，设置在轮安装板和轮架之间，与轮安装板和轮架相连接，使复数个辊子紧贴壁面。
本发明提供的全方位移动机器人装置，还具有这样的特征：其中，毎个行走轮机构还包含：复数个轴承；轴承，设置在下层部和轮架之间，调节轮架与框体之间的距离。
发明作用和效果
根据本发明所涉及全方位移动机器人装置，吸附在壁面上，利用带有复数个呈预定角度的辊子的复数个行走轮机构，使得全方位移动机器人装置能够向横向移动和原地打转等全方位地移动。因此，本发明的全方位移动机器人装置实现了横向移动和原地打转，可以在比较狭窄拥挤的壁面上灵活自由地移动，可有效提高机器人作业的运行效率。
附图说明
图1是本发明在实施例中的全方位移动机器人装置的结构示意图；以及
图2是本发明在实施例中的行走轮机构的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图实及施例对本发明所涉及的全方位移动机器人装置作详细的描述。
实施例
图1是本发明在实施例中的全方位移动机器人装置的结构示意图。
如图1所示，全方位移动机器人装置100具有框体10、吸附单元20和四个行走轮机构30。
框体10，包含：下层面11和上层面12。
下层面11靠近壁面。上层面12远离壁面。
吸附单元20采用永磁吸附，可根据下层面11的实际大小设置吸附单元20的数量，本实施例中的数量为两个设置在下层面11的前后，用于吸附在壁面。
四个行走轮机构30分别与吸附单元10相邻，轴对称的成对设置在上层面12的边缘。另外，可根据上层面12的实际大小设置行走轮机构30的数量。
图2是本发明在实施例中的行走轮机构的结构示意图。
每个行走轮机构30包含：轮安装板31、轮架32、四个轴承33、四个弹簧34、轮毂35、辊子36、图中未显示的电机和图中未显示的减速机。
轮安装板31设置在上层部12靠外的两侧。轮架32，底边与轮安装板31通过四个均匀分布，垂直于底边的轴承33连接，轴承33穿过轮安装板31将轮安装板31和轮架32固定在上层部12。通过调节轴承33调整行走轮机构30与框体20之间的距离。四个弹簧34与四个轴承33相平行，均匀分布在轮安装板31和轮架32之间。轮毂35镶嵌在轮架32的凹槽内。辊子36呈偏置角度±45°设置在轮毂35圆周上，对角线方向行走轮机构上的辊子36采用相同的偏置角度。电机采用伺服电机将动力传输给减速机，轮毂35与减速机相连接，通过减速机的转动带动轮毂35转动。轮毂35周围与壁面接触的辊子36受到的摩擦力可以分解为沿辊子36轴线和垂直于辊子36轴线两个方向的摩擦力，行走轮机构30不仅可以沿垂直于轮毂35轴线的方向运动,也可以绕辊子36轴线旋转和沿辊子36轴线垂直方向平动，通过对这四个电机转速和转向的配合，可以合成任意方向的力矩，从而驱动全方位移动机器人装置100实现横向、纵向、绕自身中心旋转以及斜向等任意方向上的移动。
吸附单元20的吸附力使框体10与壁面之间产生相互吸引力，并压缩弹簧34使辊子36与壁面进行有效接触，从而产生足够正压力克服全方位移动机器人装置100的自身重力，使之在壁面上运动。当壁面不平造成辊子36悬空时，压缩的弹簧34自动伸长使辊子36始终保持与壁面有效接触。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及全方位移动机器人装置，吸附在壁面上，利用带有复数个呈预定角度的辊子的复数个行走轮机构，使得全方位移动机器人装置能够向横向移动和原地打转等全方位地移动。因此，本发明的全方位移动机器人装置实现了横向移动和原地打转，可以在比较狭窄拥挤的壁面上灵活自由地移动，可有效提高机器人作业的运行效率。
本实施例所涉及爬壁机器人装置，由于具轮安装板和弹簧，因此通过弹簧的压缩使辊子与壁面进行有效接触，并且能够在遇到壁面不平时，压缩的弹簧自动伸长使辊子始终保持与壁面有效接触。
本实施例所涉及爬壁机器人装置，由于具有轴承，因此能够通过调节轴承，调整行走轮机构与框体之间的距离。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种全方位移动机器人装置，吸附在壁面上进行全方位移动，其特征在于，包括：
框体，包含：贴近所述壁面的下层面和远离所述壁面的上层面；
复数个吸附单元，固定在所述下层面上，能吸附在所述壁面上；以及
复数个行走轮机构，相互轴对称成对设置在所述上层面的边缘，毎个所述行走轮机构包含：轮架、轮毂、复数个辊子和电机，
其中，所述轮架，设置在所述上层面的边缘，与所述上层面相连接；
所述轮毂，固定在所述轮架；
所述复数个辊子，以预定角度设置在所述轮毂的圆周上；以及
所述电机驱动所述轮毂旋转。
2.根据权利要求1所述的全方位移动机器人装置，其特征在于：
其中，毎个所述行走轮机构还包含：轮安装板和复数个弹簧；
所述轮安装板，设置在所述上层面的边缘，与所述上层面相连接；
所述弹簧，设置在所述轮安装板和所述轮架之间，与所述轮安装板和所述轮架相连接，使所述复数个辊子紧贴所述壁面。
3.根据权利要求1所述的全方位移动机器人装置，其特征在于：
其中，毎个所述行走轮机构还包含：复数个轴承；
所述轴承，设置在所述下层部和所述轮架之间，调节所述轮架与所述框体之间的距离。
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|---|---|---|---|
| CN201410418195.1A CN104960589A (zh) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | 全方位移动机器人装置 |
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| CN201410418195.1A CN104960589A (zh) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | 全方位移动机器人装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN104960589A true CN104960589A (zh) | 2015-10-07 |
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Family Applications (1)
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