[发明专利]一种基于永磁体具有可变吸附力的爬壁机器人

说明书

本发明提供了一种基于永磁体具有可变吸附力的爬壁机器人，动力驱动模块的前、后端分别连接前端、尾部支撑横梁，前端和/或尾部支撑横梁上设有摄像及传感器按安装模块；动力驱动模块的驱动模块骨架上设有可旋转的前、后皮带轮，皮带张紧于前、后皮带轮上，马达和编码器均连接前皮带轮；驱动模块骨架的底层镶嵌永磁体，永磁体固定于磁体固定和调节模块上，且与驱动模块骨架的距离可以调节。本发明可在不抽出发电机转子的情况下进入发电机定子膛内，对发电机的性能进行检测；使用永磁体提供磁吸力，并可根据吸附面的材质和机器人所需携带的设备的重量调节吸附力的大小，从而使爬壁机器人牢固的吸附于发电机定子膛内，执行各种不同的任务。

技术领域

本发明涉及爬壁机器人，更具体的说，涉及一种在不抽转子的情况下能够进入发电机/电动机内部并牢固吸附于定子膛内壁执行各种检测任务的爬壁机器人。

背景技术

目前，在工业生产和日常生活中，需要经常对一些大型罐体、管壁或大型机械设备等具有垂直或倾斜面的物体进行检测或探伤，而进行这些工作的环境往往比较恶劣，或者高度受限，不能或不适宜进行直接的人为检测。爬壁机器人是一种特殊的机器人，具有在倾斜、垂直壁面等恶劣环境下进行特种作业的功能，能够从事危险、繁重及人力所不及的工作。例如：石化企业中油罐罐壁检测的清理爬壁机器人，核工业中核设备检测的探伤爬壁机器人，建筑业中高层幕墙清洗爬壁机器人，造船业中焊接、除锈、喷涂爬壁机器人。

在电力行业中，电站设备通常使用年限都比较长。大型发电机组在长期运行中由于老化、振动、磨损等原因导致定子槽楔松动、绝缘损坏和铁心磨损。这些问题如果不被及时发现，将威胁发电机的安全运行，甚至导致电机运行事故。因此，定期对发电机定子膛内部的槽楔松紧状态、绝缘状态和铁心磨损情况进行检测，对电机正常运行具有重要意义。传统的检测方法需要抽出发电机转子，由人携带检测设备进入发电机内部进行检测，需要耗费大量的人力物力，并且检测周期长，检修期间造成的停产损失较大。

美国专利US6889783介绍了一种遥控检测车，该车辆包括至少一个框架模块，框架模块两侧具有一对驱动模块，每个驱动模块包括围绕永磁铁的连续轨道。驱动模块可绕其纵向轴线旋转。框架模块可以安装其他框架模块或装有传感器的末端执行器。每个驱动模块被配置为安装在前横梁和后横梁之间支撑的框架的一侧，电机位于履带一侧，通过齿轮箱与履带驱动轮连接。每个驱动模块的两端具有将其固定到框架前梁或后梁上的装置，在框架和安装托架上都开多个孔，从而驱动模块与框架纵向构件之间的距离可以根据需要通过排列适当的孔并将支架螺栓固定到框架上来选择。托架还包括枢轴，驱动模块可绕枢轴的纵向轴线枢转。该装置中，由于使用框架结构使得车身的灵活性受限，不便于进行放置操作。电机纵向放置通过齿轮箱挂在履带一侧的结构使得驱动模块结构复杂，不便于维护。固定的磁吸力限制了车辆运行灵活性和可携带装置的种类。在携带重量较大的设备时有坠落的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在不抽转子的情况下，能够进入发电机/电动机内部，并牢固吸附于定子膛内壁，执行各种检测任务的爬壁机器人。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种基于永磁体具有可变吸附力的爬壁机器人，其特征在于：包括动力驱动模块，动力驱动模块的前、后端分别连接前端支撑横梁、尾部支撑横梁，前端支撑横梁和/或尾部支撑横梁上设有摄像及传感器安装模块；

所述动力驱动模块包括驱动模块骨架，驱动模块骨架的前后两端均设有转轴和顶紧螺栓，且驱动模块骨架可以绕转轴旋转；

驱动模块骨架上设有可旋转的前皮带轮和后皮带轮，皮带张紧于前皮带轮和后皮带轮上，马达和编码器均连接前皮带轮；

驱动模块骨架的底层镶嵌永磁体，永磁体固定于磁体固定和调节模块上，磁体固定和调节模块镶嵌于驱动模块骨架的上层，且磁体固定和调节模块与驱动模块骨架的距离可以调节。

优选地，所述动力驱动模块为成对设置，两个动力驱动模块平行设置。