[实用新型]一种具有变曲率自适应能力的爬壁履带行走模块

说明书

一种具有变曲率自适应能力的爬壁履带行走模块，包括主动轮、从动轮以及设置于主动轮、从动轮之间的一对摇摆支撑轮组件，通过履带连接传动；在摇摆支撑轮组件上设置有与主动轮、从动轮轴线平行的摇摆轴，在摇摆轴上连接有永磁吸附板，在永磁吸附板的两端安装有一对与摇摆轴平行的行走支撑轮；所述永磁吸附板与一对行走支撑轮绕摇摆轴的轴线方向有一转动自由度，使得履带通过永磁吸附板、行走支撑轮贴紧导磁壁面。本实用新型由于在行走支撑轮绕摇摆轴的轴线方向有一转动自由度，使得磁吸附力恒定，保证爬壁机器人不会因磁吸附力骤然变小而下滑、坠落。同时，为爬壁履带行走模块的行走提供了必要的摩擦力，避免履带打滑、不能行走情况的发生。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种具有变曲率自适应能力的爬壁履带行走模块。

背景技术

磁吸附爬壁机器人是一种用来在恶劣、危险、极限情况下，在导磁壁面上进行特定作业如检查、监测、焊接、打磨等的一种自动化机械装置。目前磁吸附爬壁机器人已在核工业、石化工业、建筑工业、消防部门、造船业等铁磁性结构的生产施工中得到了广泛的应用。

在实际应用中，有些导磁壁面是空间曲面，其表面形貌凹凸不平，曲率半经较小，且曲率变化范围较大。对于在这类表面运行的磁吸附爬壁机器人，其吸附装置和导磁壁面之间的气隙会发生变化，磁吸附力的大小与气隙距离的平方成反比，微小的气隙距离变化会造成吸附力的较大的变化，将严重地影响爬壁机器人的负载能力。另外，由于导磁壁面的凹凸不平，也会对爬壁机器人的运动性能产生影响，如壁面的凹凸不平可能会使行走支撑轮悬空，导致驱动失效。因此，对于在复杂的变曲率导磁壁面上运行的爬壁机器人，在要求其具有强负载能力、良好的运动灵活性的同时，还要对变曲率导磁壁面具有较好的自适应能力。对于爬壁机器人来说，保证爬壁机器人在工作负载下，能稳定地在变曲率导磁壁面上吸附爬行，不会发生诸如下滑、坠落等吸附失效，是爬壁机器人的首要要求、也是最基本的要求。

对于在复杂的变曲率导磁壁面上工作的爬壁机器人，其核心是爬壁履带行走模块。爬壁履带行走模块在复杂曲面上行走时，首先要始终保证磁吸附力的恒定，这是前提，其次要保证行走支撑轮始终与导磁壁面接触。只有恒定的磁吸附力才能使爬壁履带行走模块与导磁壁面接触，只有履带通过行走支撑轮始终与导磁壁面接触并产生足够的压力，才能实现爬壁履带行走模块的行走。因此，爬壁履带行走模块不仅要为爬壁机器人提供足够的磁吸附力，还要在复杂的变曲率导磁壁面上实现自适应行走。现有的技术的爬壁履带行走模块不能兼顾二者。

发明内容

本实用新型的目的是为克服现有技术在磁吸附力、曲面自适应性方面上的不足，公开一种具有变曲率自适应能力的爬壁履带行走模块，使其在具有强负载能力的同时，对变曲率导磁壁面具有较好的自适应性，从而解决现有技术中存在的问题。

本实用新型提供了一种具有变曲率自适应能力的爬壁履带行走模块，包括主动轮、从动轮以及设置于主动轮、从动轮之间的一对摇摆支撑轮组件，通过履带连接传动；在摇摆支撑轮组件上设置有与主动轮、从动轮轴线平行的摇摆轴，在摇摆轴上连接有永磁吸附板，在永磁吸附板的两端安装有一对与摇摆轴平行的行走支撑轮；所述永磁吸附板与一对行走支撑轮绕摇摆轴的轴线方向有一转动自由度，使得履带通过永磁吸附板、行走支撑轮贴紧导磁壁面。

优选的，所述履带行走模块包括平行设置的内侧履带板和外侧履带板，所述主动轮、从动轮与一对摇摆支撑轮组件连接在内侧履带板与外侧履带板之间。

优选的，所述内侧履带板、外侧履带板与一对摇摆支撑轮组件上的摇摆轴对应连接的孔为长槽孔，长槽孔沿竖直方向设置。

优选的，所述主动轮连接有电机模块，所述电机模块包括电机、直角减速器和减速器法兰，所述减速器法兰与内侧履带板连接，直角减速器的输出轴与主动轮连接。

优选的，所述内侧履带板与外侧履带板之间连接有带轮加固板和把手，其中，所述带轮加固板一端固定连接在减速器法兰上，另一端固定连接在主动轮的轴承端盖上。