[实用新型]一种磁吸附机器人驱动轮结构

说明书

本实用新型公开了一种磁吸附机器人驱动轮结构，所述驱动轮结构同时具有永磁体和电线圈，所述永磁体用于产生永磁力，所述电线圈用于产生可变磁力，二者产生的磁力相互叠加或抵消，用于使所述驱动轮结构具有可控的磁性吸附力。本实用新型提供的驱动轮结构同时具有永磁体产生的永磁力和电线圈产生的可变磁力，使其具有可控的磁性吸附力，配备该驱动轮结构的爬壁机器人具有应用场合广、吸附力可控、容易与被吸附表面分离等优点。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及到磁吸附机器人，具体涉及一种磁吸附机器人驱动轮结构。

背景技术

磁吸附爬壁机器人在船舶船体清洗、管道焊接等方面应用较为广泛。爬壁机器人在底盘的驱动轮和从动轮上安装有永磁体或者电磁体以吸附到船舶或者结构物金属表面，利用轮子磁吸附力和轮子摩擦力的共同作用克服机器人的自身重力，使机器人可以在倾斜、甚至垂直的金属表面上做爬行运动。

对于永磁体吸附的驱动轮而言，其主要优点是磁场恒定，磁场不需要额外的驱动和控制，使用简单；其缺点是永磁体吸附的驱动轮和被吸附表面之间不易分离，吸附力无法控制，容易破坏吸附表面，使用场合受到限制。对于利用电磁体吸附的驱动轮而言，其主要优点是可通过控制电磁场控制吸附力，也容易分离被吸附表面；其缺点是发生意外断电时，轮子会因为失去电磁场而失去吸附力，造成机器人掉落。

实用新型内容

现有技术中，磁吸附机器人驱动轮结构主要存在以下问题：(1)永磁体磁性吸附驱动轮结构磁吸附力恒定，磁吸附力无法控制，容易破坏被吸附表面，应用场合受到限制；(2)具有永磁体磁性吸附驱动轮结构的轮子和吸附表面不易分离；(3)利用电磁体吸附的驱动轮在发生意外断电时，轮子会因为失去电磁场而失去吸附力，造成机器人掉落。

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种磁吸附机器人驱动轮结构，该驱动轮结构同时具有永磁体产生的永磁力和电线圈产生的可变磁力，使其具有可控的磁性吸附力，配备该驱动轮结构的爬壁机器人具有应用场合广、吸附力可控、容易与被吸附表面分离等优点。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种磁吸附机器人驱动轮结构，所述驱动轮结构同时具有永磁体和电线圈，所述永磁体用于产生永磁力，所述电线圈用于产生可变磁力，二者产生的磁力相互叠加或抵消，用于使所述驱动轮结构具有可控的磁性吸附力。

优选地，所述驱动轮结构沿径向由内向外放置有直流无刷电机、减速器、纯铜线圈绕组、帽状驱动轮毂、永磁体和耐磨轮；所述耐磨轮为空心的环状结构，位于驱动轮结构的外表面，耐磨轮的一侧设有向内的环形边沿状法兰面；所述帽状驱动轮毂的一侧帽沿上设有法兰孔，与耐磨轮法兰面相配合；所述永磁体位于帽状驱动轮毂和耐磨轮之间；所述纯铜线圈绕组位于帽状驱动轮毂的内侧，用于产生可变磁力，纯铜线圈绕组的内表面与直流无刷电机的外表面相配合；所述减速器和直流无刷电机均位于纯铜线圈绕组的内侧，直流无刷电机分别与减速器和纯铜线圈绕组连接。

优选地，所述帽状驱动轮毂外圆柱面上帽沿处依次两两紧贴安装有耐磨轮法兰面、内导磁环、永磁体、外导磁环；所述内导磁环、永磁体和外导磁环的外圆柱面均与耐磨轮的内圆柱面紧密配合；第四紧固螺栓穿过所述帽状驱动轮毂的法兰孔和耐磨轮法兰面并固定到内导磁环上，将三者紧固在一起；所述帽状驱动轮毂和外导磁环之间通过O型圈密封。

优选地，所述外导磁环的外侧设有外导磁环压紧环，用于压紧外导磁环；所述外导磁环压紧环具有内外两组法兰孔，第一紧固螺栓通过内法兰孔将外导磁环压紧环紧固到帽状驱动轮毂帽顶处的螺栓孔上，第三紧固螺栓通过外法兰孔连接到外导磁环的法兰螺纹孔上。