CN109131619B - 一种爬壁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种爬壁机器人，包括弹性体(1)、爬壁支架(2)、驱动装置(4)和磁性行走轮(6)，至少两个爬壁支架(2)分布于弹性体(1)的外周，且爬壁支架(2)的第一端与弹性体(1)连接；每一爬壁支架(2)上均设置一驱动装置(4)，每一驱动装置(4)均连接一磁性行走轮(6)，磁性行走轮(6)用于吸附在工作表面上并在工作表面上行走和转向。本发明不仅能够实现在非平面的工作表面上灵活攀爬和转向，拥有较高的机械机动性能，而且能够适应较高合理曲率的非平面，有效地解决爬壁机器人不易适应非平面工作环境的技术难点，提高了爬壁机器人的使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种特种机器人，尤其涉及一种爬壁机器人。
背景技术
随着现代社会和科学技术的高速发展，特种爬壁机器人的应用逐步兴起，并越来越广泛地应用在核能、船舶、风电、化工、大型容器罐的除锈清洁等检修、保养、维护工作中，解决了以往人工作业存在的工作效率低、企业成本高、工作环境恶劣危险的弊端。
现有的特种爬壁机器人通常包括吸附装置和行走装置，机器人通过吸附装置吸附在工作表面上，并通过行走装置带动机器人在工作表面行走，以使机器人能够对工作表面进行除锈清洁等检修、保养、维护工作。
然而，现有的特种爬壁机器人一般对于平面工作环境都可以使用，但是应用在核能、船舶、风电、化工、大型容器罐时，由于存在大量的非平面工作环境，因此现有的特种爬壁机器人对于非平面工作环境的适应性能还远远不能够达到人们所预期的效果，存在不能在非平面工作环境中灵活转向、曲面适应能力差等重要弊端，由此造成使用效果不佳的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种爬壁机器人，以提高使用效果。
本发明提供一种爬壁机器人，包括：弹性体；爬壁支架，至少两个所述爬壁支架分布于所述弹性体的外周，且所述爬壁支架的第一端与所述弹性体连接；驱动装置，每一所述爬壁支架上均设置一所述驱动装置；磁性行走轮，每一所述驱动装置均连接一所述磁性行走轮，所述磁性行走轮用于吸附在工作表面上并在所述工作表面上行走和转向。
基于上述，本发明提供的爬壁机器人，在使用时，可使磁性行走轮吸附在工作表面上，其中工作表面可为铁件或具有磁性，通过磁性行走轮相对于爬壁支架的旋转，能够带动爬壁机器人在工作表面上行走和转向。当工作表面为曲面时，多个爬壁支架在弹性体的弹性形变作用及磁性行走轮的吸附作用下，能够根据曲面的形状相对运动，从而使磁性行走轮始终能够与曲面相贴合，进而能够在曲面上进行灵活攀爬和转向，提高了爬壁机器人的使用效果。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的侧视结构示意图；
图3是本发明的仰视结构示意图；
图4是本发明工作在曲面上的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1到图3所示，本发明实施例提供一种爬壁机器人，包括：弹性体1；爬壁支架2，至少两个爬壁支架2分布于弹性体1的外周，且爬壁支架2的第一端与弹性体1连接；驱动装置4，每一爬壁支架2上均设置一驱动装置4；磁性行走轮6，每一驱动装置4均连接一磁性行走轮6，磁性行走轮6用于吸附在工作表面上并在工作表面上行走和转向。
如图4所示，本实施例中的爬壁机器人，在使用时，可使磁性行走轮6吸附在工作表面上，其中工作表面可为铁件或具有磁性，通过磁性行走轮6相对于爬壁支架2的旋转，能够带动爬壁机器人在工作表面上行走和转向。当工作表面为曲面时，多个爬壁支架2在弹性体1的弹性形变作用及磁性行走轮6的吸附作用下，能够根据曲面的形状相对运动，从而使磁性行走轮6始终能够与曲面相贴合，进而能够在曲面上进行灵活攀爬和转向，提高了爬壁机器人的使用效果。
如图1到图3所示，本实施例中，优选的，爬壁支架2为三个，三个爬壁支架2沿弹性体1的周向均布在弹性体1的外周。由此，可提高爬壁机器人在工作表面上行走的稳定性。当然，爬壁支架2的数量可以根据实际情况来确定，一般至少为2个。
本实施例中，优选的，爬壁机器人还包括中间磁吸附体3，中间磁吸附体3设置在弹性体1的下部。由此，中间磁吸附体3可以从中间施加有效吸附力，使爬壁机器人更稳定地吸附在工作表面上。
本实施例中，优选的，爬壁机器人还包括侧磁吸附体7，侧磁吸附体7设置在每一爬壁支架2的第二端底部，用于吸附工作表面。由于侧磁吸附体7设置在远离弹性体1的爬壁支架2的第二端底部，因此，侧磁吸附体7可以顺应弹性体1的形变所引起的爬壁支架2的运动，始终对工作表面施加有效吸附力，从而提高爬壁机器人在工作表面上行走的稳定性。
本实施例中，优选的，中间磁吸附体3和侧磁吸附体7均采用永磁铁。由此，使中间磁吸附体3和侧磁吸附体7对于工作表面的吸附更为可靠。
本实施例中，优选的，磁性行走轮6包括可随驱动装置4的输出轴转动的磁性中心轮61和滚动设置在磁性中心轮61边缘上的若干滚轮62，且滚轮62的轴线与磁性中心轮61的轴线形成设定角度，以使磁性行走轮6能够沿磁性中心轮61的轴线方向行走。由此，在磁性中心轮61和滚轮62的旋转作用下，磁性行走轮6能够沿磁性中心轮61的轴向和径向行走，从而提高了爬壁机器人移动的灵活性。
本实施例中，优选的，中心轮61为磁性中心轮，以提供有效吸附力，进一步提高爬壁机器人在工作表面上行走的稳定性。
本实施例中，优选的，爬壁机器人还包括磁性轮5，该磁性轮5与驱动装置4连接并与磁性行走轮6同轴连接，以为磁性行走轮6提供辅助吸附力，进一步提高爬壁机器人在工作表面上行走的稳定性。
本实施例中，优选的，在磁性轮5外周设置有若干圈磁环9，磁环9可以增加磁性轮5的牵引力。
本实施例中，优选的，在弹性体1的上部设置有限位机构8，限位机构8用于限制弹性体1的形变方向，以限制各爬壁支架2之间在弹性体1周向上的相对运动。由于各爬壁支架2之间在弹性体1周向上的相对运动被限制，因此，能够使各爬壁支架2之间在弹性体1周向上保持一定距离，避免多个爬壁支架2靠在一起，提高了爬壁机器人在工作表面上行走的稳定性。其中限位机构8可采用ABS塑料制作。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (7)
1.一种爬壁机器人，其特征在于，包括：
弹性体（1）；
爬壁支架（2），至少两个所述爬壁支架（2）分布于所述弹性体（1）的外周，且所述爬壁支架（2）的第一端与所述弹性体（1）连接；
驱动装置（4），每一所述爬壁支架（2）上均设置一所述驱动装置（4）；
磁性行走轮（6），每一所述驱动装置（4）均连接一所述磁性行走轮（6），所述磁性行走轮（6）用于吸附在工作表面上并在所述工作表面上行走和转向；
中间磁吸附体（3），所述中间磁吸附体（3）设置在所述弹性体（1）的下部，用于吸附所述工作表面；
侧磁吸附体（7），所述侧磁吸附体（7）设置在每一所述爬壁支架（2）的第二端底部，用于吸附所述工作表面
在所述弹性体（1）的上部设置有限位机构（8），所述限位机构（8）用于限制所述弹性体（1）的形变方向，以限制各所述爬壁支架（2）之间在所述弹性体（1）周向上的相对运动，所述限位机构（8）采用塑料制作；
当工作表面为曲面时，所述爬壁支架（2）在所述弹性体（1）的弹性形变作用及所述磁性行走轮（6）的吸附作用下，能够根据曲面的形状相对运动，以使所述磁性行走轮（6）始终能够与曲面相贴合。
2.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述爬壁支架（2）为三个，三个所述爬壁支架（2）沿所述弹性体（1）的周向均布在所述弹性体（1）的外周。
3.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述中间磁吸附体（3）和所述侧磁吸附体（7）均采用永磁铁。
4.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述磁性行走轮（6）包括随所述驱动装置（4）转动的中心轮（61）和滚动设置在所述中心轮（61）边缘上的若干滚轮（62），所述滚轮（62）的轴线与所述中心轮（61）的轴线形成设定角度，以使所述磁性行走轮（6）能够沿所述中心轮（61）的轴线方向行走。
5.根据权利要求4所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述中心轮（61）为磁性中心轮。
6.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于，还包括磁性轮（5），与所述驱动装置（4）连接并与所述磁性行走轮（6）同轴连接。
7.根据权利要求6所述的一种爬壁机器人，其特征在于，在所述磁性轮（5）外周设置有若干圈磁环（9）。
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