[实用新型]一种椭圆形磁轮的爬壁机器人

说明书

本实用新型公开一种椭圆形磁轮的爬壁机器人，行驶于导磁壁面上，爬壁机器人包括机架以及设于机架底部的椭圆形磁轮，机架上设有驱动椭圆形磁轮运动的驱动电机，椭圆形磁轮包括圆柱形磁铁、圆形外轮以及间隔设于圆形外轮内侧两端面的第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮，驱动电机的转轴与圆形外轮的中心处的内孔转动连接，转轴的转动力矩通过键分别传递到第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮，第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮同步转动，圆柱形磁铁套设在转轴上且顶置于第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮之间。本实用新型采用椭圆形导磁轮实现相交内壁面的柔顺过渡运动。

技术领域

本实用新型涉及特种设备技术领域，尤其涉及一种椭圆形磁轮的爬壁机器人。

背景技术

现有爬壁机器人一般应用在简单壁面操作，遇到内相交的壁面无法自主换向吸附垂直于原行驶平面的壁面继续前行。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种椭圆形磁轮的爬壁机器人。

本实用新型采用的技术方案是：

一种椭圆形磁轮的爬壁机器人，行驶于导磁壁面，爬壁机器人包括机架以及设于机架底部的椭圆形磁轮，机架上设有驱动椭圆形磁轮运动的驱动电机，椭圆形磁轮包括圆柱形磁铁、圆形外轮以及间隔设于圆形外轮内侧两端面的第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮，驱动电机的转轴与圆形外轮的中心处的内孔转动连接，转轴的转动力矩通过键分别传递到第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮，第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮同步转动，圆柱形磁铁套设在转轴上且顶置于第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮之间。

进一步地，转轴与圆形外轮的中心处的内孔通过轴承配合连接。即圆形外轮的内孔与轴承外圈配合，转轴与轴承内圈配合。

进一步地，圆柱形磁铁套设在一圆柱形橡胶套外圈上，圆柱形橡胶套套设在转轴上，圆柱形磁铁的内孔与圆柱形橡胶套的外圈紧配合，圆柱形橡胶套内圈与转轴紧配合。

进一步地，圆柱形磁铁轴向极化，圆柱形磁铁的磁场通过第一椭圆形导磁轮、空气、圆形外轮、导磁壁面和第二椭圆形导磁轮闭合。

本实用新型采用以上技术方案，驱动电机的转轴与第一椭圆形导磁轮、第二椭圆形导磁轮通过键相互作用，转轴的转动力矩通过键传递到第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮。圆柱形磁铁套设在转轴上且顶置于第一椭圆形导磁轮和第二椭圆形导磁轮之间，且圆柱形磁铁轴向极化，圆柱形磁铁的磁场通过第一椭圆形导磁铁、第二椭圆形导磁铁、空气、圆形外轮和导磁壁面闭合。转轴外径与圆形外轮内孔转动连接，转轴的转动力矩不能传递到圆形外轮。由于第二椭圆形导磁轮在吸力作用下，椭圆形导磁体长径基本保持在与导磁壁面最小距离的位置。当外轮运动在平面导磁壁面时，转轴输出力矩，与转轴固定的椭圆形导磁体偏转一个角度，产生一个驱动圆形外轮运动的力矩，使得圆形外轮平稳地在壁面上运动。当轮子接触到内相交壁面时，外轮子不动，内部扇形磁铁发生转动，由于机构呈椭圆形，因此椭圆长径方向的吸附力最大，随着内部机构的转动，可实现内壁面的柔顺过渡运动，适用于复杂导磁壁面上障碍的灵活越障。爬壁机器人紧凑的两轮机构，磁铁为轴向充磁，椭圆形的导磁铁提供吸附力，可实现在壁面上的吸附和灵活移动。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；

图1为本实用新型的椭圆形磁轮结构示意图；

图2为本实用新型的椭圆形磁轮的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的开始切换壁面时的状态示意图；

图4为本实用新型的完成切换壁面时的状态示意图。

具体实施方式