CN105835066B - 一种磁轮组机器人行走装置 - Google Patents

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Abstract

一种磁轮组机器人行走装置，包括磁轮组装置，每个磁轮组装置整体为车轮状，包括多个驱动杆、驱动装置和多个磁力吸附单元组。其中磁力吸附单元包括电磁铁模块、复位弹簧和压紧开关。根据本发明所述的磁轮组机器人行走装置，机器人行走过程中始终有吸附组件吸附于壁面，充分保证了吸附能力，有效克服了机器人运动时与壁面间吸附力小的问题，即使在有接缝的壁面也可平稳、快速的运动。

Description

一种磁轮组机器人行走装置
技术领域
本发明涉及一种行走装置，特别涉及一种磁轮组机器人行走装置。
背景技术
爬壁式工业机器人可吸附在各种壁面上移动，广泛应用于建筑业、化工业、造船业等，代替人工完成高危极限环境下的作业，具有非常好的应用前景。
现有技术中，爬壁式机器人移动结构主要有足式、履带式、轮式三类，采用的吸附结构主要有真空吸附式和磁吸附式。然而现有技术的吸附结构存在吸附力小的问题，不能满足工业需要，或者结构复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足而提供一种磁轮组机器人行走装置，机器人行走过程中始终有吸附组件吸附于壁面，充分保证了吸附能力，有效克服了机器人运动时与壁面间吸附力小的问题，即使在有接缝的壁面也可平稳、快速的运动。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种磁轮组机器人行走装置，包括磁轮组装置，其中：
每个磁轮组装置整体为车轮状，包括多个驱动杆、驱动装置和多个磁力吸附单元组；
其中磁力吸附单元包括电磁铁模块、复位弹簧和压紧开关。
其中，在车轮中心位置为驱动装置，驱动杆呈辐条状并且一端与位于中心位置的驱动装置连接，在驱动杆的另一端设置所述电磁铁模块，在电磁铁模块的底部中心位置设置所述压紧开关。
在驱动杆与电磁铁模块之间设置起到复位作用的复位弹簧。
其中，复位弹簧至少为两组，一组连接电磁铁模块的一侧与驱动杆，另一组连接电磁铁模块的另一侧与驱动杆，从而复位弹簧可以为电磁铁模块提供两侧大小均匀的复位作用力。
所述多个电磁铁模块均匀分布在轮缘位置，形成一个接近圆形的由电磁铁模块构成的轮辐。
并且，磁力吸附单元组的数量至少应为10组，驱动杆的数量与磁力吸附单元组的数量相对应。
作为优选的，磁力吸附单元组的数量为10组。
同时，本发明还提供了磁轮组机器人行走装置的行走方法，包括步骤：
(1)驱动装置通过驱动杆带动磁力吸附单元组旋转，当第1组磁力吸附单元接触表面时，磁力吸附单元底部的压紧开关立即被触发，此时磁力吸附单元的电磁铁模块通电，第1组磁力吸附单元就吸附在接触的表面上；
(2)随着驱动装置2带动磁力吸附单元组旋转，第2组磁力吸附单元表面逐渐靠近接触面，一旦磁力吸附单元接触到表面，底部的压紧开关5立即被触发，磁力吸附单元的电磁铁模块通电，第2组磁力吸附单元就吸附在接触的表面上；
(3)在第2组电磁铁模块3通电的同时，原有第1组的电磁铁模块立即断电，第1组磁力吸附单元解除吸附状态，离开接触面；
(4)至少10组磁力吸附单元依次重复上述过程，即可完成机器人行走动作。
附图说明
图1为本发明的磁轮组机器人行走装置的磁轮组装置正视图。
图2是本发明的磁轮组机器人行走装置的磁轮组装置角度示意图。
图3是本发明的磁轮组机器人行走装置的行走示意图。
(注意：附图中的所示结构只是为了说明本发明特征的示意，并非是要依据附图所示结构。)
具体实施方式
如图3所示，根据本发明所述的一种磁轮组机器人行走装置，包括磁轮组装置，以便实现诸如在大型钢板6此类导磁装置表面的行走运动。
如图1所示，每个磁轮组装置整体为车轮状，包括驱动杆1、驱动装置2和磁力吸附单元。
其中磁力吸附单元包括电磁铁模块3、复位弹簧4和压紧开关5。
其中，在车轮中心位置为驱动装置2，驱动杆1呈辐条状与位于中心位置的驱动装置2连接。在驱动杆1的末端设置电磁铁模块3，在电磁铁模块3的底部中心位置设置压紧开关5。
在驱动杆1与电磁铁模块3之间设置起到复位作用的复位弹簧4。其中，复位弹簧4至少为两组，一组连接电磁铁模块3的一侧与驱动杆1，另一组连接电磁铁模块3的另一侧与驱动杆1。由此，复位弹簧4可以为电磁铁模块3提供两侧大小均匀的复位作用力。
由此，多个电磁铁模块3分布在轮缘位置，形成一个接近圆形的由电磁铁模块3构成的轮辐。
基于磁轮组机器人行走装置的行走效果，电磁铁模块3的数量至少应为10组。
如图3所示，机器人行走时，驱动装置2通过驱动杆1带动磁力吸附单元组旋转，当第1组磁力吸附单元接触表面时，磁力吸附单元底部的压紧开关5立即被触发，此时磁力吸附单元的电磁铁模块3通电，第1组磁力吸附单元就吸附在接触的表面6上。
随着驱动装置2带动磁力吸附单元组旋转，第2组磁力吸附单元表面逐渐靠近接触面，一旦磁力吸附单元接触到表面6，底部的压紧开关5立即被触发，磁力吸附单元的电磁铁模块3通电，第2组磁力吸附单元就吸附在接触的表面上。
在第2组电磁铁模块3通电的同时，原有第1组的电磁铁模块3立即断电，第1组磁力吸附单元解除吸附状态，离开接触面。
至少10组磁力吸附单元依次重复上述过程，即可完成机器人行走动作。
如图2所示，当磁力吸附单元组为10组时，在两个磁力吸附单元组与接触面接触的情况下，所述磁力吸附单元组的驱动杆1与竖直方向的夹角大约为18°。
如图3所示，当磁力吸附单元组为10组时，当磁轮组机器人行走装置在平坦表面行走时，车轮中心略有浮动，浮动距离表示为H。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种磁轮组机器人行走装置，包括磁轮组装置，其特征在于：
每个磁轮组装置整体为车轮状，包括多个驱动杆(1)、驱动装置(2)和多个磁力吸附单元组；
其中磁力吸附单元包括电磁铁模块(3)、复位弹簧(4)和压紧开关(5)；
其中，在车轮中心位置为驱动装置(2)，驱动杆(1)呈辐条状并且一端与位于中心位置的驱动装置(2)连接，在驱动杆(1)的另一端设置所述电磁铁模块(3)，在电磁铁模块(3)的底部中心位置设置所述压紧开关(5)；
在驱动杆(1)与电磁铁模块(3)之间设置起到复位作用的复位弹簧(4)；
其中，复位弹簧(4)至少为两组，一组连接电磁铁模块(3)的一侧与驱动杆(1)，另一组连接电磁铁模块(3)的另一侧与驱动杆(1)，从而复位弹簧(4)可以为电磁铁模块(3)提供两侧大小均匀的复位作用力；
所述多个电磁铁模块(3)均匀分布在轮缘位置，形成一个接近圆形的由电磁铁模块(3)构成的轮辐；
并且，磁力吸附单元组的数量至少应为10组，驱动杆(1)的数量与磁力吸附单元组的数量相对应。
2.如权利要求1所述的磁轮组机器人行走装置，其特征在于：磁力吸附单元组的数量为10组。
3.如权利要求1所述的磁轮组机器人行走装置的行走方法，其特征在于：包括步骤：
(1)驱动装置(2)通过驱动杆(1)带动磁力吸附单元组旋转，当第1组磁力吸附单元接触表面时，磁力吸附单元底部的压紧开关(5)立即被触发，此时磁力吸附单元的电磁铁模块(3)通电，第1组磁力吸附单元就吸附在接触的表面上；
(2)随着驱动装置(2)带动磁力吸附单元组旋转，第2组磁力吸附单元表面逐渐靠近接触面，一旦磁力吸附单元接触到表面，底部的压紧开关(5)立即被触发，磁力吸附单元的电磁铁模块(3)通电，第2组磁力吸附单元就吸附在接触的表面上；
(3)在第2组电磁铁模块(3)通电的同时，原有第1组的电磁铁模块(3)立即断电，第1组磁力吸附单元解除吸附状态，离开接触面；
(4)至少10组磁力吸附单元依次重复上述过程，即可完成机器人行走动作。
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