[发明专利]一种具备壁面过渡功能的爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种具备壁面过渡功能的爬壁机器人，包括前车段和后车段；前车段的宽度小于后车段的宽度，前车段的前车左后同步带轮位于后车段的后车左前同步带轮的内侧，前车段的前车右后同步带轮位于后车段的后车右前同步带轮的内侧；后车段的后车架上安装有由花键轴和电动机构成的动力输出机构；花键轴配设有偏转离合机构；偏转离合机构包括后车偏转离合机构以及前车偏转离合机构；前车段的前车左同步带和前车右同步带以及后车段的后车左同步带和后车右同步带上均安装有永磁铁；前车段的前车架与后车段的后车架之间连接有使前车段能相对后车段维持一定偏转角度的定位机构；后车架上安装有用于对钢铁进行探测的探头。

技术领域

本发明涉及机器人的设计技术领域，特别是能吸附在钢铁壁面上并具有壁面过渡能力的一种爬壁机器人，具体地说是一种具备壁面过渡功能的爬壁机器人。

背景技术

目前，国内外对爬壁机器人做了广泛研究，并且已经有了一些比较成熟的产品应用于生产实践。

爬壁机器人较多采用轮式和履带式移动机构。履带式移动机构是轮式移动机构的拓展，履带本身起着给车轮连续铺路的作用。轮式运动效率高、结构简单、控制方便。履带式机构越野机动性好，爬坡、越沟等性能均优于轮式移动机构；但是履带式机构结构复杂、重量大、运动惯性大。也有少数爬壁机器人采用腿式机构，腿式运动适宜于粗糙和非结构化表面，机构自由度多，控制复杂。

爬壁机器人的吸附方式主要有负压吸附、仿生干性粘合剂吸附和磁力吸附等。负压吸附不受工作条件和工作介质限制，但是当吸附壁面有裂纹或凹凸时，吸盘容易漏气。干性粘合剂吸附是利用各种物体接触面之间的分子力进行吸附，可以在任意场合应用。磁力吸附方式仅适用于导磁材料的壁面。磁力吸附可以分为电磁铁吸附、永磁体吸附、电磁和永磁混合吸附。

由于壁面过渡功能实现起来较为复杂，所以相关研究还比较少，更没有成熟的产品问世。检索发现，申请号为2017100147777的中国专利提出了“一种吸附在钢铁壁面的爬壁机器人”，该机器人为双段式结构，基于电磁吸附原理，并通过一个专用的步进电机实现两段之间的折叠，进而获得壁面过渡功能。整个爬壁机器人需要5个电机提供主动力，增加了整机的重量。申请号为2017107478249的中国专利提出了“一种可实现直角壁面过渡的永磁吸附爬壁机器人”，该机器人为轮式结构，两段结构之间夹角的变化不能主动调节，降低了壁面过渡功能的可靠性。申请号为2011102210335的中国专利提出了“一种爬壁机器人的运动机构”，机器人由两个吸盘通过主从支架相铰接构成，能够实现尺蠖式移动和壁面过渡。申请号为2017206708427的中国专利提出了“双足爬壁机器人”，机器人由两个地磁铁作吸附在钢铁壁面，并能够实现壁面过渡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供安全可靠、性能稳定，能在钢铁壁面上实现壁面过渡灵活行走的一种具备壁面过渡功能的爬壁机器人。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：