CN210235142U - 一种爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种爬壁机器人，包括连接梁和两个分别安装在连接梁两端的爬壁车，所述爬壁车的前端和后端均安装有车轮组，所述车轮组包括驱动电机和安装在驱动电机输出端的麦克纳姆轮，其中，所述驱动电机的两侧均形成输出端，所述驱动电机两侧的输出端上均安装一个同旋向的麦克纳姆轮，所述爬壁车前端的车轮组与爬壁车后端的车轮组旋向相反，且左爬壁车与右爬壁车相对位置的车轮组旋向相反。本实用新型基于麦克纳姆轮的原理，通过布置两个爬壁车上的麦克纳姆轮的旋向，实现爬壁机器人在风电塔筒壁上的全向运行，并利用设置在双输出轴驱动电机两侧的麦克纳姆轮，可以分担更多载荷，以完成所需作业。

Description

一种爬壁机器人

技术领域

本实用新型实施例涉及工程检修检测技术领域，具体涉及一种爬壁机器人。

背景技术

风电已成为我国仅次于水电的第二大清洁可再生能源。风机叶片在运行中受风蚀环境影响大，表面保护层容易损坏，继而产生集尘、结垢，严重影响发电效率，也影响外观。叶片高空运转，雷电、冰雹、雨雪、沙尘、飓风等造成危害更为严重。未及时发现的裂纹扩展到玻纤层内部，将造成重大损失。许多风电场的叶片经常处于带病工作状态，存在安全隐患。近年因风机叶片损伤造成严重风机事故，甚至伤亡事故频发。塔筒焊缝产生裂纹，可能会导致塔筒坍塌，易引起较大安全事故。塔筒表面油污会加速塔筒腐蚀，减弱塔筒刚性和强度，也可能引起严重问题，同时影响外观。因此，叶片和塔筒的清洗和检查是必须直面的问题。

目前国内外叶片的常规清洗和检查方式是：“蜘蛛人”和搭建可升降作业平台两种方式：“蜘蛛人”检查、清洗效率低，且存在很大的安全隐患；搭建升降平台准备和撤离时间长，需人工高空作业，安全性不高。作为简单巡检，常用方式还有望远镜和无人机两种：望远镜和无人机检查效果差、效率低；无人机作业容易受风电场电磁力影响，用于叶片近距离周身检查轨迹控制复杂易存在撞击风险，只能发现表明缺陷，并且无清洗功能。塔筒的清洗和检查采用轮式爬壁机器人，已有研究的四组麦克纳姆轮吸附爬壁机器人负载较小，不能完成检修检查任务，或效果不好。若采用履带式移动小车或普通轮式小车，可满足更大负载，但是不满足全向运行需求。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种爬壁机器人，以解决现有技术中吸附式爬壁机器人不能同时满足高负载和全向运行的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种爬壁机器人，包括爬壁机器人驱动系统，所述爬壁机器人还包括连接梁和两个分别安装在连接梁两端的爬壁车，所述爬壁车的前端和后端均安装有车轮组，所述车轮组包括安装在爬壁车上的驱动电机和安装在驱动电机输出端的麦克纳姆轮，其中，所述驱动电机为双输出轴电机，使驱动电机的两侧均形成输出端，所述驱动电机两侧的输出端上均安装一个同旋向的麦克纳姆轮，且驱动电机受爬壁机器人驱动系统控制，所述爬壁车前端的车轮组与爬壁车后端的车轮组旋向相反，且连接梁左端爬壁车与连接梁右端爬壁车相对位置的车轮组旋向相反。

进一步地，所述所述爬壁车的车体底部安装有吸附装置，所述吸附装置为真空吸附装置或磁性吸附装置。

进一步地，所述连接梁的端部铰接在爬壁车的车体上。

进一步地，所述爬壁车的车体为连接杆，所述连接杆与连接梁呈垂直设置，并在连接杆的前端和后端的杆壁上分别安装一个驱动电机，使爬壁机器人呈“H”型。

进一步地，所述驱动电机两侧的输出端上均设置至少一个麦克纳姆轮，且驱动电机两侧输出端上的麦克纳姆轮数量一致。

进一步地，所述连接梁为直杆或曲杆。

本实用新型实施例具有如下优点：通过设置两个爬壁车，使两个爬壁车在连接梁的作用下组成爬壁机器人，利用设置在爬壁车上的的车轮组，基于麦克纳姆轮的原理，通过布置两个爬壁车上的麦克纳姆轮的旋向，实现爬壁机器人在风电塔筒壁上的全向运行；另外，通过在爬壁车的前端和后端上安装车轮组，利用设置在双输出轴驱动电机两侧的麦克纳姆轮，可以分担更多载荷，使爬壁机器人的承载不再局限于单个麦克纳姆轮的小轮承载，从而使爬壁机器人在两个爬壁车的多个麦克纳姆轮组作用下，具备高负载的承载性能，便于爬壁机器人上可以搭载清洗，探伤，扫查，摄像等各类辅助配件，以完成所需作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例1提供的一种爬壁机器人的整体结构示意图。

图中：1、连接梁；2、爬壁车；3、车轮组；31、驱动电机；32、麦克纳姆轮。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种爬壁机器人，基于爬壁机器人驱动系统，包括连接梁1和两个分别安装在连接梁1两端的爬壁车2，即左爬壁车和右爬壁车。爬壁车2的车体为一根连接杆，且爬壁车2与连接梁1呈垂直设置，使爬壁机器人的主架结构在两根连接杆和一根连接梁1的组合下呈“H”型，通过在爬壁车2的车体底部安装有吸附装置，使爬壁机器人在吸附装置的作用下，可在例如塔筒等工况上进行运行工作，优选的，吸附装置为真空吸附装置或磁性吸附装置，其中，连接梁1的大小、长短以及形状可根据具体工作面况进行选择，例如，在直面运行时，连接梁1选择直杆，在曲面运行时，连接梁1选择曲杆，以便于在不同的工作面况下，爬壁车2底部的吸附装置始终能吸附在工作面上，避免影响爬壁机器人的工作。优选的，连接梁1的端部铰接在爬壁车2的杆壁上，使连接梁1可以沿爬壁车2的轴线小范围旋转，以适应表面不平。

在爬壁车2的前端和后端均安装有车轮组3，并使左爬壁车和右爬壁车上的车轮组3呈相对设置。车轮组3包括安装在爬壁车端部的驱动电机31和安装在驱动电机31输出端的麦克纳姆轮32，其中，驱动电机31受爬壁机器人的驱动系统控制，且驱动电机31为双输出轴电机，使驱动电机31的两侧均形成输出端，在驱动电机31两侧的输出端上均安装有麦克纳姆轮32，利用具有双输出轴的驱动电机31，使爬壁车2的前端或后端可以搭载两个或多个呈相对设置的麦克纳姆轮32，使爬壁机器人的承载不再局限于单个麦克纳姆轮32的小轮承载，从而使爬壁车2可以分担更多载荷，即爬壁机器人在两个爬壁车2的多个麦克纳姆轮组作用下，具备高负载的承载性能，便于爬壁机器人上可以搭载清洗，探伤，扫查，摄像等各类辅助配件，以完成所需作业。其中，在驱动电机31的两侧各设置一个麦克纳姆轮32，使两个麦克纳姆轮32形成一个麦克纳姆轮组，优选的，可在爬壁车2的前端或后端设置多组基于一个驱动电机31的麦克纳姆轮组，即在驱动电机31的两侧各设置至少一个麦克纳姆轮32，且确保驱动电机31两侧输出端上的麦克纳姆轮数量一致，从而通过增设麦克纳姆轮组，使爬壁机器人可以分担更多的载荷，适用于中等载荷及高负载的工况。

在上述基础上，将爬壁车2前端或后端车轮组3内的多个麦克纳姆轮32设置为同一个旋向，使爬壁车2前端的车轮组3形成爬壁机器人的前轮，使爬壁车2后端的车轮组3形成爬壁机器人的后轮，其中，基于麦克纳姆轮32的原理，为确保爬壁机器人可以全向运行，爬壁车2前端的车轮组3与爬壁车2后端的车轮组3内的麦克纳姆轮32旋向相反，并且左爬壁车与右爬壁车呈相对设置的车轮组3内，左爬壁车与右爬壁车的麦克纳姆轮32旋向相反，即左爬壁车前端的麦克纳姆轮32与右爬壁车前端的麦克纳姆轮32旋向相反，同时，左爬壁车后端的麦克纳姆轮32与右爬壁车后端的麦克纳姆轮32旋向相反，在此旋向的设定下，当爬壁机器人需要全向运行时，可以有两种情况：第一种是左爬壁车前端的车轮组3右旋，左爬壁车后端的车轮组3左旋，右爬壁车前端的车轮组3左旋，右爬壁车后端的车轮组3右旋；第二种是左爬壁车前端的车轮组3左旋，左爬壁车后端的车轮组3右旋，右爬壁车前端的车轮组3右旋，右爬壁车后端的车轮组3左旋。

本实用新型实施例通过设置两个爬壁车2，使两个爬壁车2在连接梁1的作用下组成爬壁机器人，利用设置在爬壁车2上的的车轮组3，基于麦克纳姆轮32的原理，通过布置两个爬壁车2上的麦克纳姆轮32的旋向，实现爬壁机器人在风电塔筒壁上的全向运行；另外，通过在爬壁车2的前端和后端上安装车轮组3，利用设置在双输出轴的驱动电机31两侧的麦克纳姆轮32，可以分担更多载荷，使爬壁机器人的承载不再局限于单个麦克纳姆轮32的小轮承载，从而使爬壁机器人在两个爬壁车2的多个麦克纳姆轮组作用下，具备高负载的承载性能，便于爬壁机器人上可以搭载更多配件，例如清洗，探伤，扫查，摄像等各类辅助配件，不限于风电检修维护，对于其余类似场景的工程检测检修均适用，以完成所需作业。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种爬壁机器人，包括爬壁机器人驱动系统，其特征在于：所述爬壁机器人还包括连接梁(1)和两个分别安装在连接梁(1)两端的爬壁车(2)，所述爬壁车(2)的前端和后端均安装有车轮组(3)，所述车轮组(3)包括安装在爬壁车上的驱动电机(31)和安装在驱动电机(31)输出端的麦克纳姆轮(32)，其中，所述驱动电机(31)为双输出轴电机，使驱动电机(31)的两侧均形成输出端，所述驱动电机(31)两侧的输出端上均安装有同旋向的麦克纳姆轮(32)，且驱动电机(31)受爬壁机器人驱动系统控制，所述爬壁车(2)前端的车轮组(3)与爬壁车(2)后端的车轮组(3)旋向相反，且连接梁(1)左端爬壁车(2)与连接梁(1)右端爬壁车(2)相对位置的车轮组(3)旋向相反。

2.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述爬壁车(2)的车体底部安装有吸附装置，所述吸附装置为真空吸附装置或磁性吸附装置。

3.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述连接梁(1)的端部铰接在爬壁车(2)的车体上。

4.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述爬壁车(2)的车体为连接杆，所述连接杆与连接梁(1)呈垂直设置，并在连接杆的前端和后端的杆壁上分别安装一个驱动电机(31)，使爬壁机器人呈“H”型。

5.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述驱动电机(31)两侧的输出端上均设置至少一个麦克纳姆轮(32)，且驱动电机(31)两侧输出端上的麦克纳姆轮(32)数量一致。

6.根据权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述连接梁(1)为直杆或曲杆。

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