可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人的制作方法

本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人。

背景技術(shù)：

爬壁機(jī)器人（wall climbing robot）可以在垂直墻壁上攀爬并完成作業(yè)的自動(dòng)化機(jī)器人。爬壁機(jī)器人又稱(chēng)為壁面移動(dòng)機(jī)器人，因?yàn)榇怪北诿孀鳂I(yè)超出人的極限，因此在國(guó)外又稱(chēng)為極限作業(yè)機(jī)器人。爬壁機(jī)器人必須具備吸附和移動(dòng)兩個(gè)基本功能，而常見(jiàn)吸附方式有負(fù)壓吸附和永磁吸附兩種。其中負(fù)壓方式可以通過(guò)吸盤(pán)內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓而吸附于壁面上，不受壁面材料的限制；磁吸附方式則有永磁體和電磁鐵兩種方式，只適用于吸附導(dǎo)磁性壁面。爬壁機(jī)器人主要用于石化企業(yè)對(duì)圓柱形大罐進(jìn)行探傷檢查或噴漆處理，或進(jìn)行建筑物的清潔和噴涂。在核工業(yè)中用來(lái)檢查測(cè)厚等，還可以用于消防和造船等行業(yè)。

爬壁機(jī)器人按移動(dòng)功能分主要是吸盤(pán)式、車(chē)輪式和履帶式。吸盤(pán)式能跨越很小的障礙，但移動(dòng)速度慢。車(chē)輪式移動(dòng)速度快、控制靈活，但維持一定的吸附力較困難。履帶式對(duì)壁面適應(yīng)性強(qiáng)，著地面積大，但不易轉(zhuǎn)彎。而這三種移動(dòng)方式的跨越障礙能力都很弱，不能適應(yīng)集裝箱內(nèi)外壁面和頂部的爬行作業(yè)。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人，以克服目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人，包括前車(chē)體和后車(chē)體，所述前車(chē)體和后車(chē)體之間通過(guò)弓形懸架相連接；所述前車(chē)體和后車(chē)體均包括艙體下殼和艙體上殼，所述艙體上殼扣合于所述艙體下殼的開(kāi)口端上，所述艙體下殼的左右兩端外側(cè)均設(shè)有磁性輪，且在所述艙體下殼內(nèi)設(shè)有與每個(gè)磁性輪相連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述前車(chē)體的艙體下殼側(cè)面和所述后車(chē)體的艙體上殼上端面均設(shè)有一鉸鏈；所述弓形懸架包括前懸掛連桿和后懸掛連桿，且所述前懸掛連桿和后懸掛連桿之間通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連接，所述前懸掛連桿另一端與所述前車(chē)體的艙體下殼側(cè)面的鉸鏈相連接，所述后懸掛連桿另一端與所述后車(chē)體的艙體上殼上端面的鉸鏈相連接。

進(jìn)一步的，所述磁性輪包括與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸相連接的驅(qū)動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)輪的圓周面上均嵌入有等角度分布的磁鋼。

進(jìn)一步的，所述前車(chē)體的艙體上殼上設(shè)有通訊天線。

進(jìn)一步的，所述后車(chē)體的艙體下殼上設(shè)有圖像天線。

進(jìn)一步的，所述前車(chē)體的艙體上殼上和所述后車(chē)體的艙體下殼上均設(shè)有攝像頭。

進(jìn)一步的，所述艙體下殼的寬度值與所述艙體上殼的寬度值相等，且所述磁性輪的直徑值大于所述艙體下殼或所述艙體上殼的寬度值，所述磁性輪的直徑值大于所述艙體下殼的厚度值與所述艙體上殼的厚度值之和。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)輪上嵌入的磁鋼為永磁體。

本實(shí)用新型的有益效果：通過(guò)采用四個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的磁性輪以及利用弓形懸架連接前車(chē)體和后車(chē)體，從而實(shí)現(xiàn)了輪式移動(dòng)的磁吸附爬壁行走，可在垂直面、頂面自由行走和轉(zhuǎn)向，可以爬越集裝箱交接的壁面，翻越直角壁面，到達(dá)集裝箱上面或者頂部。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人的局部結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人的局部結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人爬行外直角的示意圖；

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人爬行內(nèi)直角的示意圖。

圖中：

1、前車(chē)體；2、后車(chē)體；3、弓形懸架；4、艙體下殼；5、艙體上殼；6、磁性輪；7、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；8、鉸鏈；9、前懸掛連桿；10、后懸掛連桿；11、轉(zhuǎn)軸；12、驅(qū)動(dòng)輪；13、磁鋼；14、通訊天線；15、圖像天線；16、攝像頭。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1至圖5所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例所述的可跨越直角壁面的磁吸附爬壁機(jī)器人，包括前車(chē)體1和后車(chē)體2，所述前車(chē)體1和后車(chē)體2之間通過(guò)弓形懸架3相連接；所述前車(chē)體1和后車(chē)體2均包括艙體下殼4和艙體上殼5，所述艙體上殼5扣合于所述艙體下殼4的開(kāi)口端上形成密封結(jié)構(gòu)，所述艙體下殼4的左右兩端外側(cè)均設(shè)有磁性輪6，所述艙體下殼4的左右兩端外側(cè)的所述磁性輪6形成差動(dòng)輪系，且在所述艙體下殼4內(nèi)設(shè)有與每個(gè)磁性輪6相連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)7，所述前車(chē)體1的艙體下殼4側(cè)面和所述后車(chē)體2的艙體上殼5上端面均設(shè)有一鉸鏈8；所述弓形懸架3包括前懸掛連桿9和后懸掛連桿10，且所述前懸掛連桿9和后懸掛連桿10之間通過(guò)轉(zhuǎn)軸11相連接，所述前懸掛連桿9另一端與所述前車(chē)體1的艙體下殼4側(cè)面的鉸鏈8相連接，所述后懸掛連桿10另一端與所述后車(chē)體2的艙體上殼5上端面的鉸鏈8相連接。

所述磁性輪6包括與驅(qū)動(dòng)電機(jī)7輸出軸相連接的驅(qū)動(dòng)輪12，所述驅(qū)動(dòng)輪12的圓周面上均嵌入有等角度分布的磁鋼13。

所述前車(chē)體1的艙體上殼5上設(shè)有通訊天線14。

所述后車(chē)體2的艙體下殼4上設(shè)有圖像天線15。

所述前車(chē)體2的艙體上殼5上和所述后車(chē)體2的艙體下殼4上均設(shè)有攝像頭16。

所述艙體下殼4的寬度值與所述艙體上殼5的寬度值相等，且所述磁性輪6的直徑值大于所述艙體下殼4或所述艙體上殼5的寬度值，所述磁性輪6的直徑值大于所述艙體下殼4的厚度值與所述艙體上殼5的厚度值之和。

所述驅(qū)動(dòng)輪12上嵌入的磁鋼13為永磁體。

為了方便理解本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，以下通過(guò)具體使用方式上對(duì)本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

在具體使用時(shí)，所述弓形懸架3具有車(chē)軸擺動(dòng)和車(chē)身腰部轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度，所述弓形懸架3由所述前懸掛連桿9和所述后懸掛連桿10組成，所述前懸掛連桿9和所述后懸掛連桿10通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸11連接，構(gòu)成一個(gè)“弓形”，然后所述前懸掛連桿9和所述后懸掛連桿10的另一端通過(guò)所述鉸鏈8和所述前車(chē)體2、所述后車(chē)體2連接，其中一個(gè)所述鉸鏈8根據(jù)需要被鎖止，所述后車(chē)體2和所述前車(chē)體2可相對(duì)擺動(dòng)，從而保證四個(gè)所述磁性輪6與集裝箱鐵皮表面貼合，每個(gè)所述磁性輪6上均勻分布有材料為永磁體的所述磁鋼13，進(jìn)而可以保證機(jī)器人在行走過(guò)程中很好的吸附在不平整的集裝箱鐵皮表面，同時(shí)所述弓形懸架3可在中間彎折，可現(xiàn)成所述后車(chē)體2和所述前車(chē)體2的轉(zhuǎn)向偏角，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。在爬越外壁面時(shí)，所述前車(chē)體2先爬上頂部，所述弓形懸架3避開(kāi)與直角的碰撞，在所述后車(chē)體2和所述前車(chē)體2同時(shí)推進(jìn)下，機(jī)器人可爬上頂部。

綜上所述，借助于本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，通過(guò)采用四個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的磁性輪6以及利用弓形懸架3連接前車(chē)體1和后車(chē)體2，從而實(shí)現(xiàn)了輪式移動(dòng)的磁吸附爬壁行走，可在垂直面、頂面自由行走和轉(zhuǎn)向，可以爬越集裝箱交接的壁面，翻越直角壁面，到達(dá)集裝箱上面或者頂部。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。