CN107310645B - 一种减震可调的爬壁机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减震可调的爬壁机器人，包括安装板，在安装板的上下两侧分别设有上壳体和下壳体，且上壳体和下壳体通过卡接装置相连接，其主要技术特点是：在安装板一端对称安装有减速电机，减速电机的输出端连接有主动轴，在安装板的另一端两侧转动安装有从动轴，从动轴和主动轴上均套接有传动轮，每侧的传动轮之间通过履带连接，在履带的内圈安装有减震装置，在履带的外圈安装有磁铁片。本发明设计合理，不仅较好地实现了减震效果，避免机器人在移动过程中受到较大冲击，使机器人稳定作业，提升使用寿命，而且还可以调节减震的软硬程度，适应不同路况，既有利于提速，又有利于减震，提高了其适用性。

Description

一种减震可调的爬壁机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域，尤其是一种减震可调的爬壁机器人。
背景技术
大型球罐的焊缝打磨和船舶等大型钢质表面除锈、喷漆作业通常采用人工作业方式，不仅危险，而且效率又低。采用爬壁机器人进行上述作业，可大大减少危险性。但是机器人在作业过程中，往往会对机器人自身产生比较大的冲击力，在越障过程中，由于永磁体对壁面的吸力，机器人在越过障碍之后也会有比较大冲击力。然而，目前的越障爬壁机器人都没有相应的减振措施，导致机器人在越障和作业过程中受到比较大冲击力，从而产生振动，对机器人性能产生影响，长此以往，机器人寿命也会大大缩短，问题频出，降低了可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、可靠性高且使用寿命长的减震可调的爬壁机器人。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种减震可调的爬壁机器人，包括安装板，在安装板的上下两侧分别设有上壳体和下壳体，且上壳体和下壳体通过卡接装置相连接，在安装板一端对称安装有减速电机，所述减速电机的输出端连接有主动轴，在安装板的另一端两侧转动安装有从动轴，所述从动轴和主动轴上均套接有传动轮，每侧的传动轮之间通过履带连接，在履带的内圈安装有减震装置，在履带的外圈安装有磁铁片。
所述减震装置包括第三直杆，所述第三直杆与安装板固定连接，该第三直杆的两端均设有插槽且插槽的内底部通过第二弹簧连接有第一直杆，在第一直杆远离第二弹簧的一端转动连接有滚轮，所述插槽的侧壁设有安装口且安装口的内壁转动连接有滑轮，所述第三直杆的侧壁设有安装槽且安装槽的内底部连接有电磁铁，在安装槽内设有衔铁杆，所述衔铁杆的侧壁设有放置槽且放置槽的内壁通过第三弹簧连接有滑块，所述滑块与安装槽的内壁固定连接，在衔铁杆远离电磁铁的一端连接有连接线，所述连接线远离衔铁杆的一端绕过滑轮与第一直杆靠近第二弹簧的一端连接。
每侧减震装置中第三直杆的数目至少有两个，且多个第三直杆之间等距分布。
每侧滑轮的数目有三个且三个滑轮之间呈等距环形分布。
所述卡接装置包括弧形杆，在上壳体上设有与弧形杆相对应的第一弧形槽，在下壳体上设有与弧形杆相对应的第二弧形槽，第二弧形槽的内壁通过第四弹簧连接弧形杆且该弧形杆的一侧固定连接有固定杆，第二弧形槽的内壁设有与固定杆相对应的弧形口。
每侧弧形杆的数目为二个。
在上壳体和下壳体与安装板之间均设有限位装置，所述限位装置包括杆套，所述杆套与安装板固定连接，所述杆套的内壁通过第一弹簧连接有第二直杆，所述第二直杆远离第一弹簧的一端与上壳体固定连接。
每侧杆套的数目至少有四个且多个杆套之间呈矩形分布。
每个履带上的磁铁片至少有十个且在履带上等距分布。
本发明的优点和积极效果是：
本发明在每个履带内圈安装有减震装置，不仅较好地实现了减震效果，避免机器人在移动过程中受到较大冲击，使机器人稳定作业，提升使用寿命，而且还可以调节减震的软硬程度，适应不同路况，既有利于提速，又有利于减震，提高了其适用性，同时，通过固定杆转动弧形杆，压缩第四弹簧，使弧形杆与第一弧形槽分离，实现上壳体与下壳体的快速拆装，节省安装时间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1中A部分结构放大图；
图4为图2中B部分结构放大图；
图中：1-传动轮1、2-磁铁片、3-上壳体、4-滚轮、5-第一直杆、6-从动轴、7-下壳体、8-安装板、9-履带、10-主动轴、11-第二直杆、12-第一弹簧、13-减速电机、14-杆套、15-第二弹簧、16-衔铁杆、17-滑轮、18-连接线、19-第三直杆、20-电磁铁、21-第三弹簧、22-滑块、23-弧形杆、24-第四弹簧、25-固定杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
一种减震可调的爬壁机器人，如图1至图4所示，包括安装板8，在安装板8上对称设有减速电机13，该减速电机13的输出端连接有主动轴10，安装板8的两侧转动连接有从动轴6，且从动轴6和主动轴10上均套接有传动轮1，两个传动轮1之间通过履带9连接，在履带9的内圈设有减震装置，该减震装置包括第三直杆19，第三直杆19与安装板8固定连接，第三直杆19的两端均设有插槽，且插槽的内底部通过第二弹簧15连接有第一直杆5，在第一直杆5远离第二弹簧15的一端转动连接有滚轮4，插槽的侧壁设有安装口，安装口的内壁转动连接有滑轮17，位于同一侧的滑轮17的数目有三个，且三个滑轮17之间呈等距环形分布。
在第三直杆19的侧壁上设有安装槽，位于同一侧的第三直杆19的数目至少有两个，且多个第三直杆19之间等距分布，增强减震效果，安装槽的内底部连接有电磁铁20，安装槽内设有衔铁杆16，衔铁杆16的侧壁设有放置槽，且放置槽的内壁通过第三弹簧21连接有滑块22，滑块22与安装槽的内壁固定连接，衔铁杆16远离电磁铁20的一端连接有连接线18，连接线18远离衔铁杆16的一端绕过滑轮17与第一直杆5靠近第二弹簧15的一端连接，初始时，第一直杆5在第二弹簧15拉力作用下，通过连接线18，绕过滑轮17，拉动衔铁杆16，并在第三弹簧21的弹力作用下，第一直杆5处于动态平衡状态，达到减震的目的，电磁铁20外接电源，产生磁力，吸引衔铁杆16向电磁铁20方向滑动，通过连接线18，带动第一直杆5挤压履带9，从而实现调整第一直杆5减震的硬度，以适应不同的路况。
履带9的外圈设有磁铁片2，位于同一履带9上的磁铁片2的数目至少有十个，且多个履带9之间等距分布，增大磁铁片2的作用面积，安装板8的上下两侧分别设有上壳体3和下壳体7，且上壳体3和下壳体7通过卡接装置连接，卡接装置包括弧形杆23，且上壳体3上设有与弧形杆23相对应的第一弧形槽，下壳体7上设有与弧形杆23相对应的第二弧形槽，第二弧形槽的内壁通过第四弹簧24连接有弧形杆23，且弧形杆23的一侧固定连接有固定杆25，第二弧形槽的内壁设有与固定杆25相对应的弧形口，通过固定杆25转动弧形杆23，压缩第四弹簧24，使弧形杆23与第一弧形槽分离，实现上壳体3与下壳体7的快速拆装，节省安装时间。
上壳体3和下壳体7与安装板8之间均设有限位装置，限位装置包括杆套14，杆套14与安装板8固定连接，位于同一侧的杆套14的数目至少有四个，且多个杆套14之间呈矩形分布，保证上壳体3和下壳体7与安装板8连接的平衡性，杆套14的内壁通过第一弹簧12连接有第二直杆11，第二直杆11远离第一弹簧12的一端与上壳体3固定连接，利用第二直杆11和杆套14的配合，起到上壳体3和下壳体7的定位作用，避免弧形杆23在滑动过程中出现与第一弧形槽干涉的情况，第一弹簧12的设置，可使上壳体3和下壳体7在弧形杆23与第一弧形槽卡接作用下，上壳体3和下壳体7与安装板8连接更加稳固，避免产生松动，位于同一侧的弧形杆23有两个，保证上壳体3与下壳体7连接更加紧密。
本发明的工作原理为：利用履带9上的磁铁片2吸附物体的钢质表面，通过外接电源，驱动减速电机13，通过主动轴10、从动轴6和传动轮1带动履带9在物体的钢质表面转动，履带9在较好路况行驶时，电磁铁20与外部电源接通，产生磁力，吸引衔铁杆16向电磁铁20方向滑动，通过连接线18，带动第一直杆5挤压履带9，从而实现调整第一直杆5减震的硬度，有利于提速，当在较差路况行驶时，断开电磁铁20与外部电源，第一直杆5在第二弹簧15拉力作用下，通过连接线18，绕过滑轮17，拉动衔铁杆16，并在第三弹簧21的弹力作用下，第一直杆5处于动态平衡状态，使第一直杆5的减震较软，达到较好的减震效果，避免机器人在移动过程中受到较大冲击，使机器人稳定作业，提升使用寿命，同时，通过固定杆25转动弧形杆23，压缩第四弹簧24，使弧形杆23与第一弧形槽分离，实现上壳体3与下壳体7的快速拆装，节省安装时间。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种减震可调的爬壁机器人，包括安装板，在安装板的上下两侧分别设有上壳体和下壳体，且上壳体和下壳体通过卡接装置相连接，其特征在于：在安装板一端对称安装有减速电机，所述减速电机的输出端连接有主动轴，在安装板的另一端两侧转动安装有从动轴，所述从动轴和主动轴上均套接有传动轮，每侧的传动轮之间通过履带连接，在履带的内圈安装有减震装置，在履带的外圈安装有磁铁片；
所述减震装置包括第三直杆，所述第三直杆与安装板固定连接，该第三直杆的两端均设有插槽且插槽的内底部通过第二弹簧连接有第一直杆，在第一直杆远离第二弹簧的一端转动连接有滚轮，所述插槽的侧壁设有安装口且安装口的内壁转动连接有滑轮，所述第三直杆的侧壁设有安装槽且安装槽的内底部连接有电磁铁，在安装槽内设有衔铁杆，所述衔铁杆的侧壁设有放置槽且放置槽的内壁通过第三弹簧连接有滑块，所述滑块与安装槽的内壁固定连接，在衔铁杆远离电磁铁的一端连接有连接线，所述连接线远离衔铁杆的一端绕过滑轮与第一直杆靠近第二弹簧的一端连接；
所述卡接装置包括弧形杆，在上壳体上设有与弧形杆相对应的第一弧形槽，在下壳体上设有与弧形杆相对应的第二弧形槽，第二弧形槽的内壁通过第四弹簧连接弧形杆且该弧形杆的一侧固定连接有固定杆，第二弧形槽的内壁设有与固定杆相对应的弧形口。
2.根据权利要求1所述的一种减震可调的爬壁机器人，其特征在于：每侧减震装置中第三直杆的数目至少有两个，且多个第三直杆之间等距分布。
3.根据权利要求1所述的一种减震可调的爬壁机器人，其特征在于：每侧滑轮的数目有三个且三个滑轮之间呈等距环形分布。
4.根据权利要求1所述的一种减震可调的爬壁机器人，其特征在于：每侧弧形杆的数目为二个。
5.根据权利要求1所述的一种减震可调的爬壁机器人，其特征在于：在上壳体和下壳体与安装板之间均设有限位装置，所述限位装置包括杆套，所述杆套与安装板固定连接，所述杆套的内壁通过第一弹簧连接有第二直杆，所述第二直杆远离第一弹簧的一端与上壳体固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种减震可调的爬壁机器人，其特征在于：每侧杆套的数目至少有四个且多个杆套之间呈矩形分布。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种减震可调的爬壁机器人，其特征在于：每个履带上的磁铁片至少有十个且在履带上等距分布。
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