CN207860312U - 一种辅助吸附单元及包含其的爬壁机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种辅助吸附单元及包含其的爬壁机器人，辅助吸附单元包括固定基板、固设于所述固定基板上的磁块和万向球，所述万向球的球头端部凸出于所述磁块的端部，爬壁机器人上安装辅助吸附单元后，可以有效提高机器人吸附效率，提高工作效率，满足多种工程应用需求。本实用新型所公开的磁吸附履带爬壁机器人具备大载重能力的，使机器人的载重能力在150kg以上，推动爬壁机器人向工业级别应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种辅助吸附单元及包含其的爬壁机器人。
背景技术
目前，铁磁性爬壁机器人是移动机器人领域的一个重要分支，可以在竖直的铁磁性壁面上附着爬行，进行工程作业。目前磁吸附方式分为两种：电磁吸附和永磁吸附，电磁吸附由于安全性差，应用越来越少。
永磁吸附爬壁机器人的行走方式有多种，例如多足式、履带式和轮式，其中多足式行走机器人和轮式机器人均存在行走不便、动作控制复杂、负重能力差，难适现小曲率的壁面作业的缺陷。履带式行走机器人系将永磁铁安装在履带上，具有一定的曲面自适应能力，但是存在吸附效率低的缺陷，有鉴于此，发明一种可以提高机器人吸附效率的辅助吸附单元，用于增加机器人的载重能力和爬壁作业的安全性，使机器人的载重能力增加到150kg以上，推动爬壁机器人向工业级别应用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提高吸附能力和运动灵活性的辅助吸附单元，并同时提供一种包含其的爬壁机器人。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种辅助吸附单元，其包括固定基板、固设于所述固定基板上的磁块和万向支撑球轮，所述万向支撑球轮的球头端部凸出于所述磁块的端面。
进一步的，所述磁块和万向支撑球轮设置于所述固定基板的同一侧，所述磁块设置于所述固定基板的中部。
进一步的，所述万向支撑球轮布设于所述磁块(2)两侧或围绕磁块环形分布。
进一步的，所述磁块通过沉头螺钉安装于所述固定基板上。
进一步的，所述万向支撑球轮包括球头、球壳和钢珠，所述球头设置于所述球壳内，在球头与球壳结合处的圆周上设有圆周形内腔，所述圆周形内腔内设置有一周所述钢珠，所述球壳的底部设置有连接螺杆，所述万向球和所述固定基板通过所述连接螺杆固定连接。
进一步的，所述固定基板上开设有安装孔。
进一步的，所述固定基板的两侧向外延伸有三角形安装区域，所述安装孔开设在所述三角形安装区域内。
本实用新型另一方面提供了一种包含上述辅助吸附单元的爬壁机器人。
进一步的，所述辅助吸附单元的两个安装孔上分别安装有连杆，两个所述连杆分别通过连接铰链与所述爬壁机器人的前后端/或四周，增加机器人的载重能力和可靠性。
进一步的，所述爬壁机器人的前后端/或四周设置有用于使辅助吸附单元吸合和脱离壁面的驱动装置。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1.固定基板上的万向支撑球轮的球头端部凸出于磁块的端部，使磁块无法直接接触壁面，球头接触壁面，形成支撑面，使磁铁面与被吸附面留有间隙，保证最大吸附力的同时减小移动阻力，有效避免了磁块和壁面吸附过紧无法行走的问题，提高了行走的灵活性。
2. 磁块为多个且设置在固定基板的中部，万向支撑球轮为两排分别在磁块的两侧或四周，利于辅助吸附单元保持平衡。
3. 固定基板的两侧向外延伸有三角形安装区域，增加连接强度和便于安装。
4.爬壁机器人上安装辅助吸附单元后，可以有效提高机器人吸附效率，用于增加机器人的载重能力和爬壁作业的安全性，使机器人具备搭载重型装备进行爬壁作业的能力，推动爬壁机器人向工业级别应用。
5. 本实用新型所公开的磁吸附履带爬壁机器人具备大载重能力的，使机器人的载重能力在150kg以上，推动爬壁机器人向工业级别应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1 为本实用新型辅助吸附单元的结构示意图；
图2为本实用新型辅助吸附单位的剖视图；
图3为本实用新型图2局部示意图；
图4为本实用新型的爬壁机器人的结构示意图；
图5为本实用新型的爬壁机器人的俯视图；
在附图中：
1固定基板、11安装孔、12连杆、2磁块、3万向支撑球轮、31球头、32球壳、33钢珠、34圆周形内腔、35连接螺杆、36锁紧螺母、4沉头螺钉、41螺栓、100爬壁机器人。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。
如附图1和2所示的一种辅助吸附单元，其包括固定基板1、固设于所述固定基板1同一侧的磁块2和万向支撑球轮3，所述磁块2为多个（本实施例为14个），磁块设置于所述固定基板1的中部区域，每个磁块2通过沉头螺钉4安装于所述固定基板1上，所述沉头螺钉4的端部装配有螺栓41，使磁块2和固定基板1保持固定。
所述磁块2的两侧安装有万向支撑球轮3，所述万向支撑球轮3包括球头31、球壳32和钢珠33，所述球头31设置于所述球壳32内，在球头31与球壳32结合处的圆周上设有圆周形内腔34，所述圆周形内腔34内设置有一周所述钢珠33，所述球壳32的底部设置有连接螺杆35，所述万向球3和所述固定基板1通过所述连接螺杆35固定连接，所述连接螺杆35的端部装配有锁紧螺母36。本实施例的万向支撑球轮3为前后两排，每排7个，可以根据需要增设或缩减或围绕磁铁环形分布。
为了避免磁块2和壁面接触吸附过牢，所述万向支撑球轮3的球头31端部凸出于所述磁块2的端部，即如附图3所示，球头31凸出于磁块2的端部H的高度，既可以保证一定的吸附力，也保证了行走的灵活性。
本实用新型固定基板1的两侧向外延伸有对称的三角形安装区域，所述三角形安装区域内开设有安装孔11，三角形安装区域的设置可以减少辅助吸附单元的自重，并且方便操作。
如附图4和5所示，一种包含了辅助吸附单元的爬壁机器人，前端和后端各安装有一个辅助吸附单元，其具体连接结构为：所述辅助吸附单元的两个安装孔11上分别安装有连杆12，两个所述连杆12分别通过连接铰链5与所述爬壁机器人100连接。
为了便于控制辅助吸附单元的抬起和放下，所述爬壁机器人的前端和/或后端设置有用于使辅助吸附单元吸合和脱离壁面的驱动装置。
本实用新型的原理如下：
在爬壁机器人上安装辅助吸附单元后，通过辅助吸附单元的磁块和避面的吸附作用，增加爬壁机器人整体的吸附效率，同时由于磁块和壁面不接触，与壁面的接触为万向支撑球轮，可以保证辅助吸附单元动作的灵活性。在工作过程中，如果需要增加爬壁机器人的吸附力时，将辅助吸附单元放下，如果爬壁机器人履带的吸附力足够时，将辅助吸附单元抬起即可。本实用新型有效弥补了履带安装永磁铁后吸附效率低的缺陷。
本领域技术人员应当了解，本实用新型的万向支撑球轮还可以安装在磁块的四周，或者磁块和万向球间隔设置，本实施例中为优选的方式，磁块的上下两侧安装万向支撑球轮，左右两侧用于开设安装孔。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种辅助吸附单元，其特征在于，其包括固定基板(1)、固设于所述固定基板(1)上的磁块(2)和万向球(3)，所述万向球(3)的球头(31)端部凸出于所述磁块(2)的端部。
2.根据权利要求1所述的一种辅助吸附单元，其特征在于，所述磁块(2)和万向球(3)设置于所述固定基板(1)的同一侧，所述磁块(2)设置于所述固定基板(1)的中部。
3.根据权利要求1所述的一种辅助吸附单元，其特征在于，所述万向球(3)为两排，分别设置在所述磁块(2)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种辅助吸附单元，其特征在于，所述磁块(2)通过沉头螺钉(4)安装于所述固定基板(1)上。
5.根据权利要求1所述的一种辅助吸附单元，其特征在于，所述万向球(3)包括球头(31)、球壳(32)和钢珠(33)，所述球头(31)设置于所述球壳(32)内，在球头(31)与球壳(32)结合处的圆周上设有圆周形内腔(34)，所述圆周形内腔(34)内设置有一周所述钢珠(33)，所述球壳(32)的底部设置有连接螺杆(35)，所述万向球(3)和所述固定基板(1)通过所述连接螺杆(35)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种辅助吸附单元，其特征在于，所述固定基板(1)上开设有安装孔(11)。
7.根据权利要求1所述的一种辅助吸附单元，其特征在于，所述固定基板(1)的两侧向外延伸有三角形安装区域，所述安装孔(11)开设在所述三角形安装区域内。
8.一种爬壁机器人，其特征在于，其安装有如权利要求1-7任一项所述的辅助吸附单元。
9.根据权利要求8所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述辅助吸附单元的两个安装孔(11)上分别安装有连杆(12)，两个所述连杆(12)分别通过连接铰链(101)与所述爬壁机器人(100)的前端和/或后端连接。
10.根据权利要求8所述的一种爬壁机器人，其特征在于，所述爬壁机器人(100)的前端和/或后端设置有用于使辅助吸附单元吸合和脱离壁面的驱动装置。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111071357A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-28 | 焦作市特斯拉电子科技有限公司 | 一种自攀爬风电塔筒维护机器人 |
| CN112191632A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-08 | 安徽铜冠智能科技有限责任公司 | 一种矿井储仓智能清理装置 |
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2018
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