CN107310651A - 一种履带式电磁吸附爬壁机器人行走机构 - Google Patents

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张铁异
高剑锋
谢建军
黄珍章
李欣
刘应军
贾梓镔
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/024—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members specially adapted for moving on inclined or vertical surfaces

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Abstract

本发明涉及一种履带式电磁吸附爬壁机器人行走机构，其特征在于由履带、连接板、电磁铁、承重轮、组合飞轮以及直流电机组成，电磁铁置于连接板的下方并穿插于履带中间，连接板与支撑架之间加有减震弹簧，前后两个复合齿轮由支撑架连接并与履带链条啮合，电磁铁左右两端由多块尺寸不同E型电磁铁串联而成。履带式电磁吸附爬壁机器人是一种利用电磁铁吸附原理，实现钢材建筑的竖直壁面或水平壁面下表面攀爬的机器人，利用电控技术，实现电磁铁吸附力在大小和时间上的精确控制，使该机器人可以在一些大型机械、桥梁、钢材建筑等壁面爬行，进行勘察、维修等任务，完成人们难以胜任的工作。

Description

一种履带式电磁吸附爬壁机器人行走机构
技术领域
本发明涉及一种履带式电磁吸附爬壁机器人行走机构，属于勘测技术领域。
背景技术
对于一些大型钢材建筑如鸟巢、南京长江大桥、埃菲尔铁塔等进行勘测与维修需要很大的人力物力，并且此项工作难度大、危险性高，为保障人员安全和降低工作难度，迫切需要一种只能机器人来协助人类完成工作。
发明内容
为了实现在大型钢材物体的壁面上爬行，进而有效开展勘测与维修工作，本发明所采用的技术方案是：一种履带式电磁吸附爬壁机器人行走机构，其特征在于由履带、连接板、电磁铁、承重轮、复合齿轮以及直流电机组成，电磁铁置于连接板的下方并穿插于履带中间，连接板与支撑架之间加有减震弹簧，前后两个复合齿轮由支撑架连接并与履带链条啮合，复合齿轮由两个完全相同大的齿轮组合而成且中间开有键槽，电磁铁左右两端由多块尺寸不同的E型电磁铁串联而成。履带式电磁吸附爬壁机器人是一种利用电磁铁吸附原理，实现钢材建筑的竖直壁面或水平壁面下表面攀爬的机器人。利用现有的电控技术，实现电磁铁吸附力在大小和时间上的精确控制，使该机器人可以在一些大型机械、桥梁、钢材建筑等物体的壁面爬行，进行勘察、维修、清洁等任务，完成人们难以胜任的工作。
附图说明
图1：一种履带式电磁吸附爬壁机器人示意图
图2：一种履带式电磁吸附爬壁机器人行走机构示意图
图3：复合齿轮示意图
图4：电磁铁外形示意图
图5：E型电磁铁示意图
具体实施方式
一种履带式电磁吸附爬壁机器人的行走机构主要由履带(4)、连接板(3)、电磁铁(2)、承重轮、复合齿轮(1)以及直流电机组成，设计时将前面的飞轮设计尺寸大于后方的飞轮这样前行遇到阶梯式障碍时通过性更强，与此同时将黄色的电磁铁(2)布置于连接板(3)的下方并穿插于履带的中间既不影响履带的运动又能降低整体机身的中心。另外连接板(3)与支撑架之间加由减震弹簧，这样能在行走时缓冲吸震，提高了运动的平稳性，履带的中间做成闲空的结构，可以有足够的空间放置电磁铁(2)。另外每一块履带板都是特殊材料制成，可以被磁化从而带有磁性。前后两个复合齿轮(1)由支撑架连接，并与履带上的链条啮合。如图三所示复合齿轮，其是有两个完全相同大的齿轮组合而成的，中间开有键槽，可以同时与两排链条啮合传递动力。
工作在钢材的竖直或水平下表面需要机器人克服重力并吸附在其表面上，吸附力靠电磁铁(2)提供，而电磁铁(2)的磁力大小通过电流控制，在正常的工作条件下，电流越大电磁铁所产生的磁力越大，当工作在水平下表面时克服重力的主要是依靠磁力；当工作在竖直表面时克服重力主要是履带(4)与壁面所产生的摩擦力，这就需要结合面有较大的当量摩擦系数，为此履带板的外表面需进行特许加工，增大其摩擦系数。
如图四所示为电磁铁，图五E型电磁铁。电磁铁左右两端由多块尺寸不同的E型电磁铁串联而成，以适应履带的尺寸结构。利用电磁感应，给电磁铁通电使其产生磁力吸附在钢材表面，通过控制电流得到所需磁力。

Claims (1)

1.一种履带式电磁吸附爬壁机器人行走机构，其特征在于由履带、连接板、电磁铁、承重轮、组合齿轮以及直流电机组成，电磁铁置于连接板的下方并穿插于履带中间，连接板与支撑架之间加有减震弹簧，前后两个复合齿轮由支撑架连接并与履带链条啮合，复合齿轮由两个完全相同大的齿轮组合而成且中间开有键槽，电磁铁左右两端由多块尺寸不同的E型电磁铁串联而成。
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