CN204355187U - 曲面自适应安全防护爬壁机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，吸附在壁面上，与防坠器相连接，具有这样的特征，包括：框体，包含：远离壁面的顶层面和靠近壁面的底层面；驱动轮行走机构，对称固定在底层面上；两个支撑自适应机构，对称设置在框体两侧，与驱动轮行走机构在同一平面内垂直；吸附单元，吸附在壁面上，固定在底层面上；以及回转防坠机构，与框体的顶层面旋转连接，与防坠器连接。
Description
技术领域
本实用新型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曲面自适应安全防护爬壁机器人装置。
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。
实用新型内容
本实用新型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曲面自适应安全防护爬壁机器人装置。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，吸附在壁面上，与防坠器相连接，具有这样的特征，包括：框体，包含：远离壁面的顶层面和靠近壁面的底层面；驱动轮行走机构，对称固定在底层面上；两个支撑自适应机构，对称设置在框体两侧，与驱动轮行走机构在同一平面内垂直；吸附单元，吸附在壁面上，固定在底层面上；以及回转防坠机构，与框体的顶层面旋转连接，与防坠器连接。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，还具有这样的特征：其中，吸附单元数量为三个，一个固定在驱动轮行走机构朝向壁面一侧，另两个对称设置在驱动轮行走机构两侧，与驱动轮行走机构在同一平面垂直。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，还具有这样的特征：其中，驱动轮行走机构，还具有：减速机，数量为两个，设置在底层面，框体的两侧；主动轮，数量为两个，与减速机一一对应，设置在框体的两侧，与减速机相连接；以及电机，设置在底层面，与两个减速机分别相连接。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，还具有这样的特征：其中，支撑自适应机构，还具有：轮支架，设置在框体一侧，与驱动轮行走机构在同一平面内垂直，中间包含插孔；至少一个导柱，一端固定在轮支架上；万向轮安装板，与导柱的另一端滑动连接，中间包含插孔；万向轮，与万向轮安装板活动连接，朝向壁面方向设置；至少一个 弹簧，与导柱一一对应，套装在导柱上；以及调节螺丝，插入轮支架的插孔中，调节弹簧的松紧。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，还具有这样的特征：其中，回转防坠机构，还具有：回旋底座，固定在顶层面上；轴承，呈圆环状，固定在回旋底座上；以及吊环，与防坠器相连接，吊环的轴端嵌入轴承的内圈，吊环通过轴承转动。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，还具有这样的特征，包括：辅助支架，固定在顶层面上。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，还具有这样的特征：其中，回转防坠机构与辅助支架旋转连接。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，还具有这样的特征：其中，吸附单元的高度小于主动轮的高度。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，还具有这样的特征：其中，吸附单元的高度小于万向轮的高度。
本实用新型提供的一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，还具有这样的特征：其中，导柱，数量为4个。
实用新型作用和效果
根据本实用新型所涉及曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，曲面自适应安全防护爬壁机器人装置通过吸附单元产生的吸附力吸附并运行在壁面上，当曲面自适应安全防护爬壁机器人装置在曲面运行时，支撑自适应机构调节相对于驱动轮行走机构和吸附单元的位姿，适用于不同曲面(凹 面和凸面)的情况，回转防坠机构，由于回转防坠机构可360°回转，当曲面自适应安全防护爬壁机器人装置处于任意位姿时，回转防坠机构都不会缠绕到曲面自适应安全防护爬壁机器人装置。
附图说明
图1是本实用新型在实施例中的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置的俯视结构示意图；
图2是本实用新型在实施例中的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置的仰视结构示意图；
图3是本实用新型在实施例中的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置的主视结构示意图；
图4是本实用新型在实施例中的回转防坠机构的原理示意图；以及
图5是本实用新型在实施例中的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置在曲面行走时的状态图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本实用新型所涉及的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置作详细的描述。
实施例
图1是本实用新型在实施例中的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置的俯视结构示意图。
图2是本实用新型在实施例中的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置 的仰视结构示意图。
图3是本实用新型在实施例中的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置的主视结构示意图。
如图1、图2和图3所示，曲面自适应安全防护爬壁机器人装置具有框体1、驱动轮行走机构2、支撑自适应机构3、吸附单元4、辅助支架5和回转防坠机构6。
框体1包含：远离壁面的顶层面1-1和靠近壁面的底层面1-2。
驱动轮行走机构2固定在底层面1-2中间位置，具有：减速机2-1、主动轮2-2和电机2-3。
电机2-3固定在底层面1-2中间位置，减速机2-1与电机2-3相连接，主动轮2-2与减速机2-1转动连接。
电机2-3将动力传输给减速机2-1，通过减速机2-1的转动带动主动轮2-2转动，使曲面自适应安全防护爬壁机器人装置能够在壁面移动。
支撑自适应机构3数量为两个，对称固定在框体1的两侧，与驱动轮行走机构2在同一平面内垂直，每个支撑自适应机构3均具有：轮支架3-1、万向轮3-2、四个弹簧3-3、四个导柱3-4、万向轮安装板3-5和调节螺丝3-6。
轮支架3-1固定在框体1的两侧，万向轮3-2旋转活动连接在万向轮安装板3-5朝向壁面的一侧，四个弹簧3-3的一端均匀分布在万向轮安装板3-5的另一侧，导柱3-4穿过弹簧3-3的中心，两端分别固定在轮支架3-1和万向轮安装板3-5之间，调节螺丝3-5插入轮支架3-1的插孔3-1-1，通过调节调节螺丝3-5，调节四个弹簧3-3的松紧。
吸附单元4数量为三个，采用永磁吸附，一个固定在驱动轮行走机构3面相壁面的一侧，另两个对称固定在在靠近框体1边缘处，与驱动轮行走机构2在同一平面垂直，将曲面自适应安全防护爬壁机器人装置吸附在壁面上。
由于吸附单元4的高度小于主动轮2-2和万向轮3-2，曲面自适应安全防护爬壁机器人装置在壁面上行走时，吸附单元4与壁面之间存在一定的气隙，防止吸附单元4的磨损。
辅助支架5固定在顶层面上，用于放置作业工具。
回转防坠机构6固定在辅助支架5的上。
图4是本实用新型在实施例中的回转防坠机构的原理示意图。
如图4所示，回转防坠机构6具有：回旋底座6-1、轴承6-2和吊环6-3。
回旋底座6-1固定在辅助支架5上，具有凹槽6-1-1。轴承6-2呈圆环状，固定在回旋底座6-1的凹槽6-1-1内。吊环6-3连接防坠器，包含环状通孔6-3-1，吊环轴端6-3-1嵌入轴承6-2内圈，吊环6-3通过轴承6-2转动，通过转动的吊环6-3，使得防坠器不会缠绕到曲面自适应安全防护爬壁机器人装置。
图5是本实用新型在实施例中的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置在曲面行走时的状态图。
如图5所示，曲面自适应安全防护爬壁机器人装置在壁面上行走，吸附单元2产生的磁吸附力使两个主动轮2-2和两个万向轮3-2紧压壁面，从而产生的摩擦力克服曲面自适应安全防护爬壁机器人装置的自重，使得 曲面自适应安全防护爬壁机器人装置能够牢固的吸附在壁面。两个支撑自适应机构3通过弹簧3-3的压缩调节万向轮3-2相对于驱动轮行走机构2和吸附单元4的位姿，适用于不同曲面(凹面和凸面)的情况，辅助支架5上的的回转防坠机构6与防坠器连接，由于回转防坠机构6的吊环6-3可360°回转，当曲面自适应安全防护爬壁机器人装置处于任意位姿时，防坠器都不会缠绕到曲面自适应安全防护爬壁机器人装置。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，曲面自适应安全防护爬壁机器人装置通过吸附单元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，使得曲面自适应安全防护爬壁机器人装置在壁面上移动，当曲面自适应安全防护爬壁机器人装置在曲面运行时，支撑自适应机构的弹簧压缩调节两个万向轮相对于驱动轮行走机构和吸附单元的位姿，适用于不同曲面(凹面和凸面)的情况，辅助支架上的的回转防坠机构与防坠器连接，由于回转防坠机构的吊环可360°回转，当曲面自适应安全防护爬壁机器人装置处于任意位姿时，防坠器都不会缠绕到曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，该曲面自适应安全防护爬壁机器人装置装置结构简单，支撑自适应机构对曲面自适应能力好，越障能力佳，应用前景广泛，采用的回转防坠机构，有效地解决了曲面自适应安全防护爬壁机器人装置转弯时，防坠器的缠绕问题，安全可靠。
上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，吸附在壁面上，与防坠器相连接，其特征在于，包括：
框体，包含：远离所述壁面的顶层面和靠近所述壁面的底层面；
驱动轮行走机构，对称固定在所述底层面上；
两个支撑自适应机构，对称设置在所述框体两侧，与所述驱动轮行走机构在同一平面内垂直；
吸附单元，吸附在所述壁面上，固定在所述底层面上；以及
回转防坠机构，与所述框体的顶层面旋转连接，与所述防坠器连接。
2.根据权利要求1所述的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，其特征在于：
其中，所述吸附单元数量为三个，一个固定在所述驱动轮行走机构朝向所述壁面一侧，另两个对称设置在所述驱动轮行走机构两侧，与所述驱动轮行走机构在同一平面垂直。
3.根据权利要求1所述的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，其特征在于：
其中，所述驱动轮行走机构，还具有：
减速机，数量为两个，设置在所述底层面，所述框体的两侧；
主动轮，数量为两个，与所述减速机一一对应，设置在所述框体的两侧，与所述减速机相连接；以及
电机，设置在所述底层面，与两个所述减速机分别相连接。
4.根据权利要求1所述的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，其特征在于：
其中，所述支撑自适应机构，还具有：
轮支架，设置在所述框体一侧，与所述驱动轮行走机构在同一平面内垂直，中间包含插孔；
至少一个导柱，一端固定在所述轮支架上；
万向轮安装板，与所述导柱的另一端滑动连接，中间包含插孔；
万向轮，与所述万向轮安装板活动连接，朝向所述壁面方向设置；
至少一个弹簧，与所述导柱一一对应，套装在所述导柱上；以及
调节螺丝，插入所述轮支架的插孔中，调节所述弹簧的松紧。
5.根据权利要求1所述的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，其特征在于：
其中，所述回转防坠机构，还具有：
回旋底座，固定在所述顶层面上；
轴承，呈圆环状，固定在所述回旋底座上；以及
吊环，与所述防坠器相连接，
所述吊环的轴端嵌入所述轴承的内圈，所述吊环通过所述轴承转动。
6.根据权利要求1所述的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，其特征在于，还包括：
辅助支架，固定在所述顶层面上。
7.根据权利要求6所述的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，其特征在于：
其中，所述回转防坠机构与所述辅助支架旋转连接。
8.根据权利要求3所述的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，其特征在于：
其中，所述吸附单元的高度小于所述主动轮的高度。
9.根据权利要求4所述的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，其特征在于：
其中，所述吸附单元的高度小于所述万向轮的高度。
10.根据权利要求4所述的曲面自适应安全防护爬壁机器人装置，其特征在于：
其中，所述导柱，数量为4个。
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