[发明专利]一种磁吸轮履式爬壁机器人越障机构

说明书

本发明属于爬壁机器人技术领域，尤其是一种磁吸轮履式爬壁机器人越障机构。所述的越障机构采用永磁体轮与磁性履带相结合的方式，在导磁壁面及壁面上的障碍物上行走时，互相配合运动，运动过程中增大爬壁机器人的吸附力、负重能力和越障能力，也解决了其运动不灵活、不易转向且转向时易划伤导磁壁面的问题。

技术领域

本发明属于爬壁机器人技术领域，尤其是一种磁吸轮履式爬壁机器人越障机构。

背景技术

磁吸爬壁机器人是移动机器人领域的一个分支，它把地面移动机器人技术与磁吸附技术结合起来，可在钢质导磁壁面上附着爬行，并能携带工具完成一定的作业任务，大大扩展了机器人的应用范围。目前，磁吸爬壁机器人主要应用于核工业、石化工业、造船业、水下、消防部门及侦查活动等，对于石化工业、电厂、造船业水下作业等行业中工作面的清洗和检测工作，由人工来完成，工人的工作环境恶劣且有一定的危险，工作效率也很低。磁吸爬壁机器人的使用将很大程度降低危险行业的人力成本，改善工人的劳动环境，提高劳动生产率。

中国专利文献CN102923205B公开了一种管道形锅炉管壁焊接用爬壁机器人行走机构，包括轴向行走机构、周向行走机构和磁吸附机构，所述轴向行走机构装在底盘上，周向行走机构装在底盘两侧，磁吸附机构装在底盘下方；本发明采用履带式运动机构和轮式运动机构具有较强的负载能力，同时磁吸附机构采用双稳态永磁结构来实现通磁和断磁两种状态的切换，磁力的变化是逐步可调的，和整个机构在轴向运动时所要克服的阻力成正比，避免了阻力过大影响机器人行走的特点，增加了爬壁机器人行走的安全性和灵活性，满足管道形锅炉管壁焊接过程中对焊接机器人在管道形锅炉管壁圆周切线方向和管道轴线方向双向移动的同时又具有较高吸附力的要求，提高了工作效率。

目前，磁吸爬壁机器人主要有轮式磁吸爬壁机器人、履带式磁吸爬壁机器人及其他磁吸类爬壁机器人。轮式吸附装置包括两个或多个永磁轮，磁性轮由永磁体和轭铁构成，在工作时磁轮与导磁壁面之间构成闭合的磁路，该类型的机器人的优点是吸附装置和驱动机构结合在一块，结构上比较简单，爬行速度快、控制灵活，其缺点是磁轮与壁面之间的接触面积小，吸附力比较小，不能负重，易脱落。履带式磁吸爬壁机器人一般采用单车双履带结构，在链条上镶嵌永磁单元为机器人提供爬行时所需的吸附力，其优点是吸附力大，有一定越障能力，缺点是运动不灵活，不易转弯，转弯时易划伤壁面。其它类有足式、仿生类、电磁式等，因其对使用环境要求较高不能满足人们的作业需求并没有被广泛使用。

现有轮式磁吸爬壁机器人由于磁轮与壁面接触面积小吸附力弱，易导致吸附不稳发生脱落且不能负重，限制其使用范围，且在越障时易因为吸附力弱发生翻车脱落；而现有履带式磁吸爬壁机器人不易转向，且转向时易划伤壁面，对于有涂层类壁面无法使用此类爬壁机器人。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁吸轮履式爬壁机器人越障机构，所述的越障机构采用永磁体轮与磁性履带相结合的方式，在导磁壁面及壁面上的障碍物上行走时，互相配合运动，运动过程中增大爬壁机器人的吸附力、负重能力和越障能力，也解决其运动不灵活、不易转向且转向时易划伤导磁壁面的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种磁吸轮履式爬壁机器人越障机构，所述的越障机构包括水平放置的永磁体轮车架，永磁体轮车架的前部上安装有工作机械臂，永磁体轮车架的两侧分别水平固定设置有履带车架；