CN105857427A - 带有安全防护曲面自适应爬壁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，具有这样的特征，包括：机架，包含：上层部和下层部；驱动轮组件，固定在机架上；自适应组件，固定在机架上；吸附磁块，固定在下层部上；以及防坠组件，与上层部连接。
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曲面上防止防坠器缠绕的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人。
背景技术
爬壁机器人是机器人领域中的一个重要分支，可以在垂直壁面上灵活移动，代替工人在极限条件下完成各种作业任务，是当前机器人领域研究的热点之一。现在，已经有越来越多的爬壁机器人被投放到各种作业现场当中，其主要用于检查、探测、喷砂除锈、救援、清洁等工作。
永磁吸附式爬壁机器人由于磁吸附力稳定可靠，而且无需给吸附机构提供额外的能源，从而被广泛地应用在壁面为导磁材料的作业环境下。
申请号为200410016429.6的专利文献涉及的“磁轮吸附式爬壁机器人”具有运动灵活，检测精度高的优点，但是磁轮的有效吸附面积小，负载能力较差。
申请号为200510086382.5的专利文献公开了“一种具有曲面自适应能力的磁吸附爬壁机器人”，该爬壁机器人底盘连接着具有一到三个自动度的曲面自适应机构，具有一定的曲面自适应能力，但是该爬壁机器人越障能力较差。
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并防止防坠器缠绕的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人。
本发明提供的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，具有这样的特征，包括：机架，包含：上层部和下层部；驱动轮组件，固定在机架上；自适应组件，固定在机架上；吸附磁块，固定在下层部上；以及防坠组件，与上层部连接。
本发明提供的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，还具有这样的特征：其中，吸附磁块有三个，一个固定在驱动轮组件一侧，另两个设置在驱动轮组件两边。
本发明提供的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，还具有这样的特征：其中，驱动轮组件，还具有：两个减速机，设置在机架的两侧；两个主动轮，与减速机数量相同，与减速机相连接；以及电机，设置在下层部，与两个减速机分别相连接。
本发明提供的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，还具有这样的特征：其中，自适应组件，还具有：轮架，设置在机架一侧，中间包含插孔；轮安装板，与导柱滑动连接，中间包含插孔；万向轮，与轮安装板活动连接；至少一个导柱，设置在轮架上与轮安装板之间，与轮安装板滑动连接；至少一个弹簧，与导柱数量相同，套装在导柱上；以及调节螺丝，插入轮架的插孔中。
本发明提供的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，还具有这样的特征：其中，防坠组件，还具有：其中，防坠组件，还具有：底座，固定在上层部上；轴承，固定在底座上；以及吊环，嵌入轴承的内圈。
本发明提供的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，还具有这样的特征，包括：支架，固定在上层部上
发明作用和效果
根据本发明所涉及带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，带有安全防护曲面自适应爬壁机器人通过吸附磁块产生的吸附力吸附并在壁面上移动，当带有安全防护曲面自适应爬壁机器人在曲面移动时，自适应组件调节相对于驱动轮组件和吸附磁块的位姿，适用于不同曲面(凹面和凸面)的情况，由于防坠组件可360°回转，当带有安全防护曲面自适应爬壁机器人处于任意位姿时，防坠器都不会缠绕到带有安全防护曲面自适应爬壁机器人。
附图说明
图1是本发明在实施例中的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人的俯视图；
图2是本发明在实施例中的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人的仰视图；
图3是本发明在实施例中的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人的主视图；
图4是本发明在实施例中的防坠组件的原理图；以及
图5是本发明在实施例中的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人在曲面行走时的示意图。
具体实施方式
以下参照附图实及施例对本发明所涉及的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人作详细的描述。
实施例
图1是本发明在实施例中的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人的俯视图。
图2是本发明在实施例中的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人的仰视图。
图3是本发明在实施例中的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人的主视图。
如图1、图2和图3所示，带有安全防护曲面自适应爬壁机器人具有：机架1、防坠组件2、支架3、驱动轮组件4、自适应组件5和吸附磁块6。
机架1包含：远离壁面的上层部1-1和靠近壁面的下层部1-2。
防坠组件2固定在支架3上。
支架3固定在上层部1-1上。
驱动轮组件4固定在下层部1-2，具有：减速机4-1、主动轮4-2和电机4-3。
电机4-3固定在下层部1-2，减速机4-1与电机4-3相连接，主动轮4-2与减速机4-1转动连接。
电机4-3将动力传输给减速机4-1，通过减速机4-1的转动带动主动轮4-2转动，使带有安全防护曲面自适应爬壁机器人能够在壁面移动。
两个自适应组件5，对称固定在机架1的两侧，与驱动轮组件4在同一平面内垂直，每个自适应组件5均具有：轮架5-1、万向轮5-2、四个弹簧5-3、四个导柱5-4、轮安装板5-5和调节螺丝5-6。
轮架5-1固定在机架1的两侧，万向轮5-2旋转活动连接在轮安装板5-5朝向壁面的一侧，四个弹簧5-3的一端均匀分布在轮安装板5-5的另一侧，导柱5-4穿过弹簧5-3的中心，两端分别固定在轮架5-1和轮安装板5-5之间，调节螺丝5-5插入轮架5-1的插孔5-1-1，通过调节调节螺丝5-5，调节四个弹簧5-3的松紧。
三个吸附磁块6，一个固定在驱动轮组件4面向壁面的一侧，另两个对称固定在靠近框体1边缘处，与驱动轮组件4在同一平面垂直，将带有安全防护曲面自适应爬壁机器人吸附在壁面上。
由于吸附磁块6的高度高于主动轮4-2和万向轮5-2，带有安全防护曲面自适应爬壁机器人在壁面上行走时，吸附磁块6与壁面之间存在一定的气隙，防止吸附磁块6的磨损。
图4是本发明在实施例中的防坠组件的原理图。
如图4所示，防坠组件2具有：底座2-1、轴承2-2和吊环2-3。
底座2-1固定在支架3上，具有凹槽2-1-1。轴承2-2呈圆环状，固定在底座2-1的凹槽2-1-1内。吊环2-3连接防坠器，包含环状通孔2-3-1，吊环轴端2-3-1嵌入轴承2-2内圈，吊环2-3通过轴承2-2转动，通过转动的吊环2-3，使得防坠器不会缠绕到带有安全防护曲面自适应爬壁机器人。
图5是本发明在实施例中的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人在曲面行走时的示意图。
如图5所示，带有安全防护曲面自适应爬壁机器人在壁面上行走，吸附磁块6产生的磁吸附力使两个主动轮4-2和两个万向轮5-2紧压壁面，从而产生的摩擦力克服带有安全防护曲面自适应爬壁机器人的自重，使得带有安全防护曲面自适应爬壁机器人能够牢固得吸附在壁面。两个自适应组件5通过弹簧5-3的压缩，调节万向轮5-2相对于驱动轮组件4和吸附磁块6的位姿，适用于不同曲面(凹面和凸面)的情况，支架3上的防坠组件2与防坠器连接，由于防坠组件2的吊环2-3可360°回转，当带有安全防护曲面自适应爬壁机器人处于任意位姿时，防坠器都不会缠绕到带有安全防护曲面自适应爬壁机器人。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，通过吸附磁块产生的吸附力将两个主动轮和两个万向轮紧压在壁面上，并通过电机带动主动轮转动，使得带有安全防护曲面自适应爬壁机器人在壁面上移动，当带有安全防护曲面自适应爬壁机器人在曲面运行时，自适应组件的弹簧压缩，调节两个万向轮相对于驱动轮组件和吸附磁块的位姿，适用于不同曲面(凹面和凸面)的情况，支架上的防坠组件与防坠器连接，由于防坠组件的吊环可360°回转，当带有安全防护曲面自适应爬壁机器人处于任意位姿时，防坠器都不会缠绕到带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，该带有安全防护曲面自适应爬壁机器人结构简单，自适应组件对曲面自适应能力好，越障能力佳，应用前景广泛，采用的防坠组件，有效地解决了带有安全防护曲面自适应爬壁机器人转弯时，防坠器的缠绕问题，安全可靠。
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 (6)
1.一种带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，其特征在于，包括：
机架，包含：上层部和下层部；
驱动轮组件，固定在所述机架上；
自适应组件，固定在所述机架上；
吸附磁块，固定在所述下层部上；以及
防坠组件，与所述上层部连接。
2.根据权利要求1所述的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，其特征在于：
其中，所述吸附磁块有三个，一个固定在所述驱动轮组件一侧，另两个设置在所述驱动轮组件两边。
3.根据权利要求1所述的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，其特征在于：
其中，所述驱动轮组件，还具有：
两个减速机，设置在所述机架的两侧；
两个主动轮，与所述减速机数量相同，与所述减速机相连接；以及
电机，设置在所述下层部，与两个所述减速机分别相连接。
4.根据权利要求1所述的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，其特征在于：
其中，所述自适应组件，还具有：
轮架，设置在所述机架一侧，中间包含插孔；
轮安装板，与所述导柱滑动连接，中间包含插孔；
万向轮，与所述轮安装板活动连接；
至少一个导柱，设置在所述轮架上与所述轮安装板之间，与所述轮安装板滑动连接；
至少一个弹簧，与所述导柱数量相同，套装在所述导柱上；以及
调节螺丝，插入所述轮架的插孔中。
5.根据权利要求1所述的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，其特征在于：
其中，所述防坠组件，还具有：
底座，固定在所述上层部上；
轴承，固定在所述底座上；以及
吊环，嵌入所述轴承的内圈。
6.根据权利要求1所述的带有安全防护曲面自适应爬壁机器人，其特征在于，还包括：
支架，固定在所述上层部上。
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