CN219447174U - 一种长度可调的爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种长度可调的爬壁机器人，包括行走模组和支撑模组，行走模组包括第一架体，第一架体的两侧可转动地连接有驱动轮；支撑模组包括第二架体，第二架体上可转动的连接有辅助轮；第一架体和第二架体之间通过调节螺杆相连接，调节螺杆的一端固定在第二架体上，调节螺杆的另一端旋合有调节螺母，调节螺母可转动的连接在第一架体上。本实用新型有效保证了机器人在不同壁面的爬行稳定性，对于平整壁面和崎岖不平的壁面均具有较好的运行可靠性。

Description

一种长度可调的爬壁机器人

技术领域

本实用新型涉及爬壁机器人技术领域，尤其是指一种长度可调的爬壁机器人。

背景技术

爬壁机器人是可以在壁面上攀爬并完成作业的自动化机器人，又称为壁面移动机器人，爬壁机器人具备吸附和移动两个基本功能，通过吸附方式使得机器人吸附于壁面上，保证其在壁面上稳定运行。现有的爬壁机器人可用于罐体探伤检查或喷漆处理、建筑物的清洁和喷涂、核工业产品的检查测厚以及消防和造船等行业，应用广泛，可代替人工进行一些高危或恶劣环境的作业，降低作业安全性。

现有的爬壁机器人可以在平整的壁面上进行较好的移动，但是对于崎岖不平的壁面却无法保证稳定运行，无法满足使用需求。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中爬壁机器人在崎岖不平的壁面上无法保证稳定运行的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种长度可调的爬壁机器人，包括，

行走模组，所述行走模组包括第一架体，所述第一架体的两侧可转动地连接有驱动轮；

支撑模组，所述支撑模组包括第二架体，所述第二架体上可转动的连接有辅助轮；

所述第一架体和第二架体之间通过调节螺杆相连接，所述调节螺杆的一端固定在所述第二架体上，所述调节螺杆的另一端旋合有调节螺母，所述调节螺母可转动的连接在所述第一架体上。

在本实用新型的一个实施例中，所述调节螺母包括转动本体，所述转动本体上设置有螺纹孔，所述调节螺杆与所述螺纹孔相旋合，所述第一架体上设置有通孔，所述转动本体的外壁可转动地连接在所述通孔中，所述转动本体的外壁上还设置有环体，所述环体的外径大于所述通孔的直径。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一架体上还连接有导向杆，所述第二架体上连接有导向件，所述导向杆可滑移地连接在所述导向件中，所述导向杆和所述调节螺杆的轴线相平行。

在本实用新型的一个实施例中，所述调节螺杆的两侧均设置有所述导向杆。

在本实用新型的一个实施例中，所述调节螺杆两侧的所述导向杆呈对称设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述支撑模组还包括中心轴，所述中心轴连接在所述第二架体上，所述辅助轮可转动地连接在所述中心轴的外壁上。

在本实用新型的一个实施例中，所述中心轴的外壁上还可转动地连接有调节套筒，所述调节套筒上连接有磁铁件，所述调节套筒上还设置有蜗轮部，所述蜗轮部与蜗杆相啮合，所述蜗杆由驱动装置驱动旋转，所述驱动装置和所述第二架体相连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述调节套筒通过压力传感器和所述磁铁件相连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述辅助轮的两侧均设置有所述调节套筒。

在本实用新型的一个实施例中，每个所述驱动轮均由独立的电机驱动旋转。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的长度可调的爬壁机器人，有效保证了机器人在不同壁面的爬行稳定性，对于平整壁面和崎岖不平的壁面均具有较好的运行可靠性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的长度可调的爬壁机器人的结构示意图；

图2是图1所示的长度可调的爬壁机器人的俯视图；

图3是图2中A-A处的剖视图；

图4是图1中爬壁机器人内部结构示意图；

图5是图4中爬壁机器人内部结构的另一角度的示意图；

图6是图1中爬壁机器人内部结构的俯视图；

图7是图1中调节螺母的结构示意图；

说明书附图标记说明：

10、行走模组；101、第一架体；102、驱动轮；103、调节螺母；1031、转动本体；1032、环体；104、导向杆；

20、支撑模组；201、第二架体；202、辅助轮；203、调节螺杆；204、导向件；205、中心轴；206、调节套筒；2061、蜗轮部；207、磁铁件；208、蜗杆；209、防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1-图3所示，本实施例公开了一种长度可调的爬壁机器人，包括行走模组10和支撑模组20，

行走模组10包括第一架体101，第一架体101的两侧可转动地连接有驱动轮102，以实现整体机器人的行走；

支撑模组20包括第二架体201，第二架体201上可转动的连接有辅助轮202，在行走模组10运动，辅助轮202也随之转动，起到辅助行走和支撑作用；

第一架体101和第二架体201之间通过调节螺杆203相连接，调节螺杆203的一端固定在第二架体201上，调节螺杆203的另一端旋合有调节螺母103，调节螺母103可转动的连接在第一架体101上。

上述结构通过支撑模组20的设置，增加了行走模组10的行走稳定性，同时通过旋转调节螺母103，可以带动调节螺杆203和第二架体201一起移动，从而改变行走模组10和支撑模组20之间的间距，在实际应用中，就可以根据壁面情况灵活调整支撑模组20的相对位置，从而保证机器人在各种壁面上的行走稳定性和可靠性。

在其中一个实施方式中，如图7所示，调节螺母103包括转动本体1031，转动本体1031上设置有螺纹孔，调节螺杆203与螺纹孔相旋合，第一架体101上设置有通孔，转动本体1031的外壁可转动地连接在通孔中，转动本体1031的外壁上还设置有环体1032，环体1032的外径大于通孔的直径。

上述结构使得转动本体1031可以在通孔内灵活转动，转动本体1031转动的同时会带动调节螺杆203前移或后退，从而实现第二架体201和第一架体101之间的间距调整；转动本体1031外壁上的环体1032可以起到限位作用，防止调节螺母103发生轴向移动或滑脱，另外，上述环体1032还可以起到操作手柄的作用，旋转调节螺母103时，只需转动该环体1032即可，便于操作；为了更便于旋转操作，还可以在环体1032上设置操作杆，旋转调节螺母103时，只需转动该操作杆即可。

在其中一个实施方式中，如图4-图6所示，第一架体101上还连接有导向杆104，第二架体201上连接有导向件204，导向杆104可滑移地连接在导向件204中，导向杆104和调节螺杆203的轴线相平行。

上述导向杆104一方面可以起到良好的导向作用，使得调节螺杆203前后移动时可以保证直线移动，避免发生偏斜；另一方面，导向杆104的设置，还可以防止调节螺杆203产生较大变形，防止调节螺杆203发生弯曲形变。另外，通过导向杆104的设置，也可以防止行走模组10和支撑模组20在间距调整时发生相对转动，使得行走模组10和支撑模组20之间只能进行相向/背离的直线运动。

进一步地，上述导向件204可以采用导向轴承，导向轴承是一种直线轴承，里面设置有滚珠，导向杆104可以在导向轴承内做直线运动，运动过程具有较小的摩擦力，可以保证高精度的、平稳的直线运动。

在其中一个实施方式中，调节螺杆203的两侧均设置有导向杆104。

进一步地，如图6所示，调节螺杆203两侧的导向杆104呈对称设置。

通过在调节螺杆203对称设置导向杆104，不仅可以起到更好的导向作用，同时也更利于防止调节螺杆203因承受较大的弯曲应力而发生变形；再者，双侧导向杆104的设置，也可以增加整体结构的受力均匀性，也利于防止单侧导向杆104发生变形的现象。

在其中一个实施方式中，支撑模组20还包括中心轴205，中心轴205连接在第二架体201上，辅助轮202可转动地套设在中心轴205的外壁上。

进一步地，辅助轮202可以通过滚动轴承和中心轴205相连接，以降低运动摩擦力。上述滚动轴承可以是深沟球轴承、圆柱滚子轴承、角接触角轴承等。

在其中一个实施方式中，如图5所示，中心轴205的外壁上还可转动地连接有调节套筒206，调节套筒206上连接有磁铁件207，调节套筒206上还设置有蜗轮部2061，蜗轮部2061与蜗杆208相啮合，蜗杆208由驱动装置驱动旋转，驱动装置和第二架体201相连接。

可以理解地，上述蜗轮部2061上具有蜗轮齿，用于和蜗杆208相啮合。

上述结构中，由驱动装置驱动蜗杆208旋转，从而带动蜗轮部2061所在的调节套筒206旋转；通过调节套筒206的旋转，可以有效带动磁铁件207一起旋转，从而实现磁铁件207位姿的灵活调整，从而更好地保证磁铁件207和爬行壁面之间气隙的均匀性和稳定性，保证磁吸力的稳定性和可靠性，提高了机器人对于不同爬行壁面的适应性。

进一步地，上述驱动装置采用舵机，体积较小、转速快、耗电小且更便于控制，控制更加精准。

其中，上述中心轴205可以采用空心轴；

在其中一个实施方式中，调节套筒206通过压力传感器和磁铁件207相连接，以通过压力传感器实时检测磁铁件207与爬行壁面之间的磁吸力情况，便于及时调整磁铁件207位置。

进一步地，如图1所示，第二架体201上连接有防护罩209，每一个调节套筒206均位于对应的防护罩209内，也即使得调节套筒206上的磁铁件207处于防护罩209内。

其中，防护罩209采用非磁性件；通过防护罩209的设置，不仅可以使得磁铁件207可以隔着防护罩209进行正常吸附，同时也对磁铁件207起到有效保护作用，避免工作环境的铁屑之类的杂质吸附在磁铁件上。

进一步地，第一架体101上也连接有磁铁件，以在行走时与壁面之间产生吸附力，保证爬壁可靠性。

通过在行走模组10和支撑模组20上均设置磁铁件，可以更好地保证爬壁可靠性，同时由于行走模组10和支撑模组20之间的间距是可调的，这种间距调整也同时实现了前后磁铁件相对位置的调整，从而实现了吸力的调整，更利于保证运行的稳定性，尤其适用于需要大吸力的壁面爬行工况。

在其中一个实施方式中，辅助轮202的两侧均设置有调节套筒206。

进一步地，辅助轮202的两侧的调节套筒206呈对称设置，从而可以有效增加支撑模组20的吸附力，同时由于每个调节套筒206仅是可以独立旋转的，也可以有效增加磁铁件207位置的调整灵活性，可以更好地适应不同壁面的爬行工况。

在其中一个实施方式中，每个驱动轮102均由独立的电机驱动旋转，以保证足够的驱动力。

上述实施例的长度可调的爬壁机器人在使用时，由电机驱动驱动轮102旋转，使得机器人在壁面上移动，移动时，会带动支撑模组20的辅助轮202一起旋转。具体使用时，可以根据壁面的情况调整行走模组10和支撑模组20之间的间距，以改变前后支撑点的位置而提升爬壁稳定性；调节上述间距时，只需调整旋转调节螺而带动调节螺杆203座做直线运动，就可以改变行走模组10和支撑模组20之间的间距。

在垂直壁面上行驶时，行走模组10与支撑模组20间距越大，机器人整体抗倾覆能力就越强，但是整体长度越大，就越限制活动的灵活性。爬壁机器人长度调整的目的就是在同一套机器人硬件不变的情况下，可以根据本次任务需要，调整机器人长度，在任务负载与整体抗倾覆能力之间取得最佳的平衡。

上述实施例的长度可调的爬壁机器人，有效保证了机器人在不同壁面的爬行稳定性，对于平整壁面和崎岖不平的壁面均具有较好的运行可靠性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种长度可调的爬壁机器人，其特征在于：包括，

行走模组，所述行走模组包括第一架体，所述第一架体的两侧可转动地连接有驱动轮；

支撑模组，所述支撑模组包括第二架体，所述第二架体上可转动的连接有辅助轮；

所述第一架体和第二架体之间通过调节螺杆相连接，所述调节螺杆的一端固定在所述第二架体上，所述调节螺杆的另一端旋合有调节螺母，所述调节螺母可转动的连接在所述第一架体上。

2.根据权利要求1所述的长度可调的爬壁机器人，其特征在于：所述调节螺母包括转动本体，所述转动本体上设置有螺纹孔，所述调节螺杆与所述螺纹孔相旋合，所述第一架体上设置有通孔，所述转动本体的外壁可转动地连接在所述通孔中，所述转动本体的外壁上还设置有环体，所述环体的外径大于所述通孔的直径。

3.根据权利要求1所述的长度可调的爬壁机器人，其特征在于：所述第一架体上还连接有导向杆，所述第二架体上连接有导向件，所述导向杆可滑移地连接在所述导向件中，所述导向杆和所述调节螺杆的轴线相平行。

4.根据权利要求3所述的长度可调的爬壁机器人，其特征在于：所述调节螺杆的两侧均设置有所述导向杆。

5.根据权利要求4所述的长度可调的爬壁机器人，其特征在于：所述调节螺杆两侧的所述导向杆呈对称设置。

6.根据权利要求1所述的长度可调的爬壁机器人，其特征在于：所述支撑模组还包括中心轴，所述中心轴连接在所述第二架体上，所述辅助轮可转动地连接在所述中心轴的外壁上。

7.根据权利要求6所述的长度可调的爬壁机器人，其特征在于：所述中心轴的外壁上还可转动地连接有调节套筒，所述调节套筒上连接有磁铁件，所述调节套筒上还设置有蜗轮部，所述蜗轮部与蜗杆相啮合，所述蜗杆由驱动装置驱动旋转，所述驱动装置和所述第二架体相连接。

8.根据权利要求7所述的长度可调的爬壁机器人，其特征在于：所述调节套筒通过压力传感器和所述磁铁件相连接。

9.根据权利要求7所述的长度可调的爬壁机器人，其特征在于：所述辅助轮的两侧均设置有所述调节套筒。

10.根据权利要求1所述的长度可调的爬壁机器人，其特征在于：每个所述驱动轮均由独立的电机驱动旋转。