CN210310634U - 一种爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种爬壁机器人，包括行走主体、吸附组件和吊装组件；所述吸附组件安装于所述行走主体上，且所述吸附组件具有与工作面平行的吸附面，用于将行走主体吸附于工作面上；所述吊装组件具有安装面，且所述吊装组件的安装面位于所述行走组件上；所述安装面和吸附面沿所述行走主体高度方向至少部分重合。使用时，通过吸附组件将行走主体吸附在工作面上，吸附组件与工作面之间产生的吸附力方向垂直于工作面。再通过将吊装组件的安装面与吸附组件上的吸附面至少部分重合，使吊装组件对行走主体的作用力方向与吸附组件产生的吸附力方向大致位于同一直线上，以使爬壁机器人在行进过程中不会出现侧翻的现象。

Description

一种爬壁机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种爬壁机器人。

背景技术

现有的爬壁机器人可以在倾斜壁面、竖直壁面甚至天花板上运动，并通过携带工具完成指定的任务，可在各种不适宜人类从事的作业环境下工作，如核工业和石化行业的罐体检测、船舶行业的除锈和喷涂等。

爬壁机器人最重要的技术包括移动组件和吸附组件，利用吸附组件可使爬壁机器人能在具有一定倾斜角度的工作面作业。

现有的一些爬壁机器人常常出现由于因长时间使用以致吸附组件的吸附能力减弱，或者吸附组件突然出现故障而失灵，进而使爬壁机器人容易脱落于工作面。为防止此类爬壁机器人脱落于工作面，常常会另外架设一台吊装机，将吊装机通过连接件连接并作用于爬壁机器人，以防止脱离工作面。

但是目前爬壁机器人在受到连接件作用后，会出现因受力不均导致爬壁机器人在行进过程中出现翻转的现象。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种爬壁机器人，在行进过程中不会出现侧翻的现象。

本实用新型提供一种爬壁机器人，包括行走主体、吸附组件和吊装组件；所述吸附组件安装于所述行走主体上，且所述吸附组件具有与工作面平行的吸附面，用于将行走主体吸附于工作面上；所述吊装组件具有安装面，且所述吊装组件的安装面位于所述行走组件上；所述安装面和吸附面沿所述行走主体高度方向至少部分重合。

所述的一种爬壁机器人，优选的，所述行走主体包括主体支架、驱动组件；所述驱动组件还包括驱动轮、变速件和转动件；所述驱动轮数量至少两个，分别安装于所述主体支架的两侧，用于接触于所述工作面；所述变速件安装于所述主体支架上；所述变速件连接于所述驱动轮；所述转动件安装于所述主体支架上；所述转动件连接于所述变速件；所述转动件驱使所述变速件转动，所述变速件驱使所述驱动轮转动。

所述的一种爬壁机器人，优选的，所述吸附组件包括第一磁铁，所述第一磁铁安装于所述行走主体的底面，并且位于两所述驱动轮之间。

所述的一种爬壁机器人，优选的，所述行走主体还包括避障组件，所述避障组件包括感知组件、电控箱；所述感知组件安装于所述电控箱并通信连接于所述电控箱，用于感知所述行走主体行进前方的障碍物参数，并将所述障碍物参数传输于所述电控箱；所述电控箱安装于所述主体支架上，用于根据所述障碍物参数控制所述驱动组件，以调整所述行走主体的行进方向。

所述的一种爬壁机器人，优选的，所述感知组件为摄像头，所述摄像头至少安装于所述电控箱沿行进方向的前端和两侧。

所述的一种爬壁机器人，优选的，所述爬壁机器人还包括清除组件；所述清除组件包括毛刷；所述毛刷安装于所述行走主体沿行进方向的前端，用于清除所述行走主体行进路径上的杂物。

所述的一种爬壁机器人，优选的，所述清除组件还包括毛刷调节架，所述毛刷调节架转动连接于所述行走主体沿行进方向的前端；所述毛刷沿所述行走主体高度方向活动安装在所述毛刷调节架上。

所述的一种爬壁机器人，优选的，所述行走主体的底面还设有第二磁铁，并且所述第二磁铁和行走主体之间设有缓冲组件；所述缓冲组件用于当所述第二磁铁在所述行走主体行进过程中遇到障碍物时，所述第二磁铁在障碍物的驱使下沿所述行走主体高度方向移动。

所述的一种爬壁机器人，优选的，所述缓冲组件包括导向座、弹性件和导向杆；所述导向座安装于所述行走主体上；所述导向杆一端固定于所述第二磁铁上，另一端活动穿设于所述导向座；所述弹性件套设于所述导向杆，且所述弹性件的两端分别抵接于所述导向座和第二磁铁。

所述的一种爬壁机器人，优选的，所述第二磁铁的底面为外凸的弧面。

在本实用新型实施例中，使用时，通过吸附组件将行走主体吸附在工作面上，吸附组件与工作面之间产生的吸附力方向垂直于工作面。再通过将吊装组件的安装面与吸附组件上的吸附面至少部分重合，使吊装组件对行走主体的作用力方向与吸附组件产生的吸附力方向大致位于同一直线上，以使爬壁机器人在行进过程中不会出现侧翻的现象。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本实用新型实施例一种爬壁机器人的整体结构图；

图2为本实用新型实施例一种爬壁机器人另一角度的整体结构图；

图3为本实用新型实施例一种爬壁机器人中缓冲组件的结构示意图。

图中：1、行走主体；2、吊装组件；21、吊装架；22、吊装连接体；3、吸附组件；31、第一磁铁；32、磁铁安装架；4、主体支架；5、驱动组件；51、转动件；52、变速件；53、驱动轮；6、避障组件；61、电控箱；62、感知组件；7、清除组件；71、毛刷；72、毛刷调节架；8、从动轮；9、第二磁铁；10、缓冲组件；101、弹性件；102、导向座；103、导向杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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。

图1为本实用新型实施例一种爬壁机器人的整体结构图；图2为本实用新型实施例一种爬壁机器人另一角度的整体结构图。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种爬壁机器人，包括行走主体1、吸附组件3和吊装组件2；吸附组件3安装于行走主体1上，且吸附组件3具有与工作面平行的吸附面，用于将行走主体1吸附于工作面上；吊装组件2具有安装面，且吊装组件2的安装面位于行走组件上；安装面和吸附面沿行走主体1高度方向至少部分重合。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，吸附组件3安装于行走主体1的底部，吸附面位于吸附组件3的底面且与工作面平行。吊装组件2安装于行走主体1的顶部，且吊装组件2包括吊装架21和吊装连接体22，其中吊装架21呈“ㄇ”形且垂直于行走主体1上，包括两个竖杆和横杆，两个竖杆分别通过吊装连接体22安装于行走主体1上。安装面位于吊装连接体22的底面，安装面与吸附面平行，且吸附面沿行走主体1高度方向上覆盖于安装面。

使用时，吸附组件3与工作面之间具有吸附力，并且该吸附力的方向为沿行走主体1高度方向。吊装组件2与行走主体1的作用力方向也为行走主体1高度方向，并且该作用力与吸附力位于同一直线上，进而使行走主体1在工作面行进过程中不会出现侧翻的现象。

本实施例中，优选的，行走主体1包括主体支架4、驱动组件5；驱动组件5还包括驱动轮53、变速件52和转动件51；驱动轮53数量至少两个，分别安装于主体支架4的两侧，用于接触于工作面；变速件52安装于主体支架4上；变速件52连接于驱动轮53；转动件51安装于主体支架4上；转动件51连接于变速件52；转动件51驱使变速件52转动，变速件52驱使驱动轮53转动。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，驱动轮53数量在本实施例中优选为两个，安装于主体支架4的两侧且位于行走主体1的后端。变速件52在本实施例中优选为减速机，并且数量为两个，两个减速机均固定安装于主体支架4上并且位于两个驱动轮53之间，以分别连接于驱动轮53。转动件51在本实施例中优选为电机，电机数量设为两个，两个电机均安装于主体支架4的底端，并且分别连接于两个减速机。

使用时，驱使电机转动，并且输出为第一转速，再通过减速机将第一转速降至第二转速，以驱使驱动轮53转动，从而带动整个爬壁机器人在工作面上行走。若爬壁机器人需要转向时，控制两个电机的转速，使两个电机的转速不一致，进而使两个驱动轮53的转速之间形成转速差，从而改变爬壁机器人的方向。

本实施例中，优选的，吸附组件3包括第一磁铁31，第一磁铁31安装于行走主体1的底面，并且位于两驱动轮53之间。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，吸附组件3具体安装于减速机的下方并且位于两个驱动轮53之间。吸附组件3还包括磁铁安装架32，磁铁安装架32数量为两个，分别安装于两个减速机的下方。第一磁铁31数量也为两个，分别安装于两个磁铁安装架32的底面，并且第一磁铁31的底面为吸附面。

本实施例中，优选的，行走主体1还包括避障组件6，避障组件6包括感知组件62、电控箱61；感知组件62安装于电控箱61并通信连接于电控箱61，用于感知行走主体1行进前方的障碍物参数，并将障碍物参数传输于电控箱61；电控箱61安装于主体支架4上，用于根据障碍物参数控制驱动组件5，以调整行走主体1的行进方向。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，电控箱61安装于主体支架4顶端面且位于行进方向的前端，电连接于电机，用于控制电机转动。感知组件62安装于电控箱61上，用于感知工作面上的障碍物参数并将障碍物参数传输于电控箱61，电控箱61根据障碍物参数计算出最佳的行进路线，并控制两个电机以驱使行走主体1沿最佳行进路线移动。

本实施例中，优选的，感知组件62为摄像头，摄像头至少安装于电控箱61沿行进方向的前端和两侧。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，本实施例中摄像头数量优选为3个，3个摄像头分别安装于电控箱61行进方向的前端面和两侧面，用于感知行进前方和两侧的障碍物参数，将感知到的障碍物参数通讯传输于电控箱61，电控箱61综合三个障碍物参数计算出最佳行进路线。

本实施例中，优选的，爬壁机器人还包括清除组件7；清除组件7包括毛刷71；毛刷71安装于行走主体1沿行进方向的前端，用于清除行走主体1行进路径上的杂物。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，毛刷71安装于主体支架4行进方向的前端，当爬壁机器人行走时，毛刷71可以清除工作面上的杂物，特别是金属残渣，防止金属残渣吸附于第一磁铁31上，以保证第一磁铁31和工作面之间保持原有的吸附能力。

本实施例中，优选的，清除组件7还包括毛刷调节架72，毛刷调节架72转动连接于行走主体1沿行进方向的前端；毛刷71沿行走主体1高度方向活动安装在毛刷调节架72上。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，毛刷调节架72上安装于主体支架4前端。毛刷调节架72上设有若干个调节口，调节口的长度方向垂直于工作面。毛刷71的两端穿设于毛刷调节架72上的调节口并固定在毛刷71固定架上。通过此方案，可以上下调节毛刷71的高度以调整清除的力度。

进一步地，行走主体1还包括从动轮8，从动轮8安装于行走主体1沿行进方向的前端。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，从动轮8数量设为两个，并且两个从动轮8具体均为万向轮。两个从动轮8分别安装于主体支架4的两侧并且靠近于主体支架4的前端，当驱动轮53转动时，带动从动轮8同步转动。

如图3为本实用新型实施例一种爬壁机器人中缓冲组件10的结构示意图。

如图2和图3所示，本实施例中，优选的，行走主体1的底面还设有第二磁铁9，并且第二磁铁9和行走主体1之间设有缓冲组件10；缓冲组件10用于当第二磁铁9在行走主体1行进过程中遇到障碍物时，第二磁铁9在障碍物的驱使下沿行走主体1高度方向移动。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，第二磁铁9安装于主体支架4的底部且位于两个从动轮8之间，起到吸附作用，用于将行走主体1吸附于工作面上，缓冲组件10设于第二磁铁9和主体支架4之间。当第二磁铁9在行走主体1行进过程中遇到障碍物时，第二磁铁9在障碍物的驱使下沿行走主体1高度方向移动，以免使第二磁铁9受到损坏。

本实施例中，优选的，缓冲组件10包括导向座102、弹性件101和导向杆103；导向座102安装于行走主体1上；导向杆103一端固定于第二磁铁9上，另一端活动穿设于导向座102；弹性件101套设于导向杆103，且弹性件101的两端分别抵接于导向座102和第二磁铁9。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，导向座102安装于主体支架4的底部，导向杆103的一端连接于第二磁铁9的顶面，另一端穿设于导向座102并用螺母连接，弹性件101优选为弹簧，弹簧的两端分别抵接于导向座102和第二磁铁9。当第二磁铁9遇到障碍物时，障碍物驱使第二磁铁9向上移动，弹簧被压缩，当第二磁铁9越过障碍物时，第二磁铁9恢复原位。

本实施例中，优选的，第二磁铁9底面为外凸的弧面。

本实用新型实施例中的爬壁机器人，通过将第二磁铁9的底面设为外凸的弧面，该弧面为引导面，当第二磁铁9遇到障碍物时，该弧面能引导第二磁铁9往上移动。

整体运动过程：首先通过感知组件62感知行进前方以及两侧的障碍物参数，并将障碍物参数传输于电控箱61，电控箱61根据障碍物参数计算出最佳的行进路线，并驱动电机转动。电机再驱使驱动轮53转动，从而带动行走主体1沿设定路线移动。当行进路线上遇到一些小的金属残渣或者其他阻碍物时，可通过毛刷71进行清除。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种爬壁机器人，其特征在于，包括行走主体(1)、吸附组件(3)和吊装组件(2)；

所述吸附组件(3)安装于所述行走主体(1)上，且所述吸附组件(3)具有与工作面平行的吸附面，用于将行走主体(1)吸附于工作面上；

所述吊装组件(2)具有安装面，且所述吊装组件(2)的安装面位于所述行走主体(1)上；

所述安装面和吸附面沿所述行走主体(1)高度方向至少部分重合。

2.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述行走主体(1)包括主体支架(4)、驱动组件(5)；

所述驱动组件(5)还包括驱动轮(53)、变速件(52)和转动件(51)；

所述驱动轮(53)数量至少两个，分别安装于所述主体支架(4)的两侧，用于接触于所述工作面；

所述变速件(52)安装于所述主体支架(4)上；所述变速件(52)连接于所述驱动轮(53)；

所述转动件(51)安装于所述主体支架(4)上；所述转动件(51)连接于所述变速件(52)；

所述转动件(51)驱使所述变速件(52)转动，所述变速件(52)驱使所述驱动轮(53)转动。

3.根据权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，所述吸附组件(3)包括第一磁铁(31)，所述第一磁铁(31)安装于所述行走主体(1)的底面，并且位于两所述驱动轮(53)之间。

4.根据权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，所述行走主体(1)还包括避障组件(6)，所述避障组件(6)包括感知组件(62)、电控箱(61)；

所述感知组件(62)安装于所述电控箱(61)并通信连接于所述电控箱(61)，用于感知所述行走主体(1)行进前方的障碍物参数，并将所述障碍物参数传输于所述电控箱(61)；

所述电控箱(61)安装于所述主体支架(4)上，用于根据所述障碍物参数控制所述驱动组件(5)，以调整所述行走主体(1)的行进方向。

5.根据权利要求4所述的爬壁机器人，其特征在于，所述感知组件(62)为摄像头，所述摄像头至少安装于所述电控箱(61)沿行进方向的前端和两侧。

6.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述爬壁机器人还包括清除组件(7)；所述清除组件(7)包括毛刷(71)；

所述毛刷(71)安装于所述行走主体(1)沿行进方向的前端，用于清除所述行走主体(1)行进路径上的杂物。

7.根据权利要求6所述的爬壁机器人，其特征在于，所述清除组件(7)还包括毛刷调节架(72)，所述毛刷调节架(72)转动连接于所述行走主体(1)沿行进方向的前端；所述毛刷(71)沿所述行走主体(1)高度方向活动安装在所述毛刷调节架(72)上。

8.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述行走主体(1)的底面还设有第二磁铁(9)，并且所述第二磁铁(9)和行走主体(1)之间设有缓冲组件(10)；所述缓冲组件(10)用于当所述第二磁铁(9)在所述行走主体(1)行进过程中遇到障碍物时，所述第二磁铁(9)在障碍物的驱使下沿所述行走主体(1)高度方向移动。

9.根据权利要求8所述的爬壁机器人，其特征在于，所述缓冲组件(10)包括导向座(102)、弹性件(101)和导向杆(103)；

所述导向座(102)安装于所述行走主体(1)上；

所述导向杆(103)一端固定于所述第二磁铁(9)上，另一端活动穿设于所述导向座(102)；

所述弹性件(101)套设于所述导向杆(103)，且所述弹性件(101)的两端分别抵接于所述导向座(102)和第二磁铁(9)。

10.根据权利要求9所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第二磁铁(9)的底面为外凸的弧面。

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