CN106004230B - 一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮 - Google Patents

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Abstract

一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，用于巡检机器人的行走轮，包括刚性轮体、圆形磁铁、螺母、弹簧、开槽沉头螺钉。根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，可自适应变形适应路况，保证单个轮子始终与凹凸平面至少三点吸附，使得机器人可以在凹凸面上倒立行驶。

Description

一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮
技术领域
本发明涉及一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，属于工业机器人领域。
背景技术
磁铁轮属于巡检机器人移动配件，特别用来爬越集装箱顶部、侧面凹凸不平面。传统的磁性轮由于是刚性的，倒立吸附在凹凸不平的瓦楞面运动时，当机器人的轮子运动于棱角处，轮子与棱角处于线接触或点接触，这时磁力会大大减弱，机器人会从顶部掉下来，导致毁坏。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提出一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，可自适应变形适应路况，保证单个轮子始终与凹凸平面至少三点吸附，使得机器人可以在凹凸面上倒立行驶。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，用于巡检机器人的行走轮，包括刚性轮体、圆形磁铁、螺母、弹簧、开槽沉头螺钉。
其中，圆形磁铁、螺母、弹簧、开槽沉头螺钉形成一个磁铁吸附单元。
所述刚性轮体为圆环形结构，所述圆环壁具有一定的厚度，但小于开槽沉头螺钉的螺钉部的厚度。
至少包括两排并列的磁铁吸附单元，其中左右并列的两排吸附单元为交替方式设置。
优选的，弹簧为刚度系数比较小的压簧，能使安装圆形磁铁的开槽沉头螺钉复位即可。
进一步优选的，圆形磁铁为圆头开孔倒角强磁铁，开槽沉头螺穿入磁铁孔，用螺母固定使得它们为一个整体。
进一步优选的，刚性轮体上的孔比螺钉直径大，圆形磁铁可小范围的摆动。
附图说明
图1为本发明的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮的正视图。
图2是本发明的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮的侧视图。
图3是本发明的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮凸棱边处的吸附状态图。
图4是本发明的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮凹棱边处的吸附状态图。
(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1-4所示，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，用于巡检机器人的行走轮。
如图1、3所示，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，包括刚性轮体1、圆形磁铁2、螺母3、弹簧4、开槽沉头螺钉5。其中，圆形磁铁2、螺母3、弹簧4、开槽沉头螺钉5形成一个磁铁吸附单元。
具体的，所述刚性轮体1为圆环形结构，所述圆环壁具有一定的厚度，但小于开槽沉头螺钉5的螺钉部的厚度。
弹簧4为刚度系数比较小的压簧，能使安装圆形磁铁2的开槽沉头螺钉5复位即可。
圆形磁铁2为圆头开孔倒角强磁铁，开槽沉头螺钉5穿入磁铁孔，用螺丝固定使得它们为一个整体。
然后，穿入弹簧4将螺钉穿入刚性轮体孔，用螺母3固定，固定时不必拧的太紧使得弹簧4与圆形磁铁2接触即可。由于刚性轮体1上的孔比螺钉直径大，圆形磁铁2可小范围的摆动。
随着螺母3与开槽沉头螺钉5拧合，完成了圆形磁铁2、螺母3、弹簧4、开槽沉头螺钉5与刚性轮体1的安装过程。
如图1所示，安装好的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮依然整体呈圆形的车轮状，每个圆形磁铁2在刚性轮体1上都可以伸缩摆动，这样大大增加了磁铁的吸附自由度，增大了整个轮子在凹凸面上的吸附能力，保证了运动所需的吸力。
进一步的，如图2所示，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，至少包括两排并列的磁铁吸附单元。其中每个磁铁吸附单元均包括圆形磁铁2、螺母3、弹簧4和开槽沉头螺钉5。
并且，如图2所示，左右并列的两排吸附单元为交替方式设置，从而保证可爬越凹凸面的柔性磁铁轮与吸附面接触的连贯性，类似于章鱼的足部，实现连续且具有弹性的吸附功能。
如图3、4所示，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮可以吸附在凹、凸棱边处。吸附的轮体运动至棱角处时，由于圆头磁铁2可以伸缩摆动，这样就保证了在棱角处过渡时吸附轮始终能与凹凸面至少3点接触增大了吸附力，使得机器人可以在凹凸面上倒立行驶。
由此可见，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，轮体上的磁铁可在一定范围内自适应路况，增大吸附面积，增强了适应能力。
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 (4)

1.一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，用于巡检机器人的行走轮，其特征在于：
包括刚性轮体(1)、圆形磁铁(2)、螺母(3)、弹簧(4)、开槽沉头螺钉(5)；
其中，圆形磁铁(2)、螺母(3)、弹簧(4)、开槽沉头螺钉(5)形成一个磁铁吸附单元；
所述刚性轮体(1)为圆环形结构，所述圆环壁具有一定的厚度，但小于开槽沉头螺钉(5)的螺钉部的厚度；
至少包括两排并列的磁铁吸附单元，其中左右并列的两排吸附单元为交替方式设置。
2.根据权利要求1所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，其特征在于：
弹簧(4)为刚度系数比较小的压簧，能使安装圆形磁铁(2)的开槽沉头螺钉(5)复位即可。
3.根据权利要求2所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，其特征在于：
圆形磁铁(2)为圆头开孔倒角强磁铁，开槽沉头螺钉(5)穿入磁铁孔，用螺母(3)固定使得它们为一个整体。
4.根据权利要求3所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，其特征在于：
刚性轮体(1)上的孔比螺钉直径大，圆形磁铁(2)可小范围的摆动。
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