[发明专利]一种弧面自贴合磁吸附爬壁检测机器人

说明书

本发明公开了一种弧面自贴合磁吸附爬壁检测机器人，其特征在于该机器人包括中间主车架、安全防护机构、浮动车架、摆动磁吸附轮组、编码器轮浮动机构和无损检测往复机构。该机器人为框架式开放结构，重量轻，吸附力更大，运动更灵活，行走更稳定，检测更准确，易于加工，易于拆装。由于本机器人具有较多的被动自由度，加装弹簧限制过于灵活的被动自由度，且能起到减震作用，因而无论壁面为何种弧面，机器人处于任何位姿，机器人四个磁吸附轮都能垂直于曲面切面行走。当磁轮垂直于曲面切面即夹角为90度时，磁吸附单元的磁利用率最高，磁力也最大，机器人从壁面脱落的概率就越低，发生事故的可能性就越小。

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体是一种弧面自贴合磁吸附爬壁检测机器人。

背景技术

爬壁机器人是在垂直墙壁上爬行并代替人工进行作业的机器人。爬壁机器人主要应用于大型储油罐的除漆及喷漆处理、探伤检查或罐壁厚度检测，建筑物表面的清洁及喷涂作业，桥梁的探伤检测，船舶表面的清洗及喷漆维护，还可应用于高层建筑物的反恐侦察等。

申请号201510173038.3公开了一种用于磁粉探伤检测的爬壁机器人，其包括行动装置、喷磁装置、磁化装置、打标装置；在机架上安装有减震结构的磁吸附轮。该结构为框架式结构，搭建较为简单。但其工作过程中重力的方向与磁轮吸力的方向垂直，因而其驱动轮加装弹簧并不能很好的实现减震的功能，且当弹簧变形时同步带轮的中心距将会改变，可能造成同步带过紧无法转动或者过松而无法有效传递扭矩。且检测效率低，不能进行大面积检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种弧面自贴合磁吸附爬壁检测机器人。该机器人为框架式开放结构，重量轻，吸附力更大，运动更灵活，行走更稳定，检测更准确，易于加工，易于拆装。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种弧面自贴合磁吸附爬壁检测机器人，其特征在于该机器人包括中间主车架、安全防护机构、浮动车架、摆动磁吸附轮组、编码器轮浮动机构和无损检测往复机构；

所述中间主车架包括上固定车架、压缩弹簧、弹簧导杆、控制盒盖和下浮动车架；所述下浮动车架与上固定车架的下表面连接，上固定车架与下浮动车架能够相对滑动；所述上固定车架的上表面对称地固定有弹簧导杆；所述压缩弹簧嵌套在弹簧导杆上，下端与上固定车架接触，上端与下浮动车架的L型连接板接触；所述控制盒盖与上固定车架连接；

所述安全防护机构包括防坠滑动架、防坠滑动挂钩和防坠滑动挂钩滑轮；所述防坠滑动架两端固定在上固定车架上，中间为光滑的滑动杆；所述防坠滑动挂钩为Y型结构，一端通孔与市售的差速防坠器的锁环连接，另一端Y型结构分叉部分安装有防坠滑动挂钩滑轮；防坠滑动挂钩滑轮与防坠滑动架的滑动杆配合；

所述浮动机构包括左浮动机构和右浮动机构，分别对称地安装在机器人的左右两侧，左浮动机构和右浮动机构的结构完全相同；所述左浮动机构包括摆动车架旋转轴、浮动车架、长浮动连接杆和短浮动连接杆；两个短浮动连接杆一端的通孔分别与下浮动车架前后两侧的凸起轴连接转动，另一端与长浮动连接杆一端的通孔通过转轴连接转动；所述长浮动连接杆的另一端的两个通孔与浮动车架紧固连接，长浮动连接杆中部的旋转孔与上固定车架上的固定旋转轴连接；所述摆动车架旋转轴安装在浮动车架上；

所述摆动磁吸附轮组包括左摆动磁吸附轮组和右摆动磁吸附轮组，分别对称地安装在机器人的左右两侧，左摆动磁吸附轮组和右摆动磁吸附轮组的结构完全相同；所述左摆动磁吸附轮组包括驱动单元、磁吸附轮转动轴、摆动车架、同步带、磁吸附轮、同步带轮和摆动减震弹簧；所述摆动减震弹簧一端与摆动车架连接，另一端与浮动车架连接；所述摆动车架与摆动车架旋转轴连接，可绕摆动车架旋转轴转动；摆动车架前后分别安装有两个磁吸附轮转动轴，两个磁吸附轮转动轴上各自同轴固定有一个同步带轮和一个磁吸附轮，其中一个磁吸附轮转动轴与驱动单元同轴连接；两个同步带轮之间通过同步带连接；