[发明专利]一种爬壁除锈机器人及其双重吸附方法

说明书

本发明公开了一种爬壁除锈机器人,包括行进装置、吸附装置和清洗除锈装置，吸附装置和清洗除锈装置均设在行进装置上。该机器人采用电磁铁和永磁铁相互结合的方式，进行双重吸附，保证该机器人在任何情况下都可以正常作业，提高了工作效率，同时也增大了吸附力。克服了常见的单一吸附机构吸力不足的问题，与电磁吸附相比，更加的安全，在断电时仍能由永磁铁保持吸附状态，防止该机器人从吸附表面坠落，避免了对该机器人或工作人员造成的损伤。

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，特别是涉及一种爬壁除锈机器人及其双重吸附方法。

背景技术

在核能、船舶、化工、风电等行业，广泛存在大型的导磁体金属壁面，这些金属壁面经过长期的风吹日晒、盐碱侵蚀、灰尘黏附，表面会出现污垢、锈蚀以及掉色。因此在除锈、清洗以及检修维护工作中，以前通常需要人工，工作效率低、成本高、环境危险，所以爬壁机器人可以代替人工，在现实中已经得到了广泛的应用，磁吸附方式可以提供较大的吸附力，因此大都采用单一的磁吸附方式爬壁机器人。常用的吸附方式主要分为永磁式和电磁式，永磁式的在使用过程中无需通电，也不会产生温升，较为安全可靠，并且被广泛采用；电磁式的利用电磁铁具有轻便、吸附能力强、可以通过电流的大小以及线圈匝数来控制等优点，但只有当外部供电时才会产生吸附力，因此当断电时会出现机器人坠落，留下了安全隐患。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，研制一种爬壁除锈机器人，该机器人可保证在任何情况下都可以正常作业，提高了工作效率，同时也增大了吸附力，实现机器人双重吸附功能。

本发明解决技术问题的技术方案为：一方面，本发明提供了一种爬壁除锈机器人,用于清理金属壁面的锈渍，包括行进装置、吸附装置和清洗除锈装置，吸附装置和清洗除锈装置均设在行进装置上，行进装置上设有第一电磁铁；

吸附装置包括第二电机、蜗轮、蜗杆、升降轮、升降杆、电动伸缩块和永磁铁，第二电机连接蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，在蜗杆两端均设置有升降轮，升降轮与升降杆啮合，电动伸缩块连接升降轮，永磁铁连接升降杆。

优选于，电动伸缩块内设有第二电磁铁和弹簧。

优选于，行进装置还包括机架、第一电机、驱动轮、万向轮、支撑板和安装框，驱动轮设在机架的第一侧，且第一电机带动驱动轮转动，万向轮设在机架的第二侧，在机架中部设有安装第一电磁铁的安装框。

优选于，万向轮为带有磁性的万向轮。

优选于，清洗除锈装置包括第三电机、舵机、控制器和清洗件，第三电机带动舵机运动，控制器通过舵机与清洗件连接。

优选于，该机器人还包括报警器和报警灯，报警器和报警灯均设在行进装置上。

优选于，永磁铁底部为凸状帽。

优选于，该机器人还包括控制装置，所述控制装置采用STM32单片机。

优选于，第一电机、第二电机、第三电机的驱动模块均采用L298N模块。

另一方面，本发明还提供了一种爬壁除锈机器人的双重吸附方法，利用上述的爬壁除锈机器人，当该机器人不工作时，永磁铁吸附在所述金属壁面上，当该机器人工作时，包括：

a.该机器人正常工作时，永磁铁和第一电磁铁提供吸附力，且永磁铁与所述金属壁面为非接触式的吸附；

b.若突然出现断电时，电动伸缩块失电，则带动升降轮与升降杆分离，永磁铁与所述金属壁面贴合；

c.若电力恢复时，第一电磁铁工作，电动伸缩块得电，升降轮与升降杆啮合，永磁铁拉回到初始位置，开始正常的除锈清洗工作。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案具有如下优点或有益效果：