[实用新型]一种具有壁面过渡能力的履带式磁吸附爬壁机器人

说明书

本实用新型提供了一种具有壁面过渡能力的履带式磁吸附爬壁机器人，包括底盘、可变形的车身以及电气设备。底盘采用橡胶履带，在履带内部包裹有永磁铁。车身和电气设备安装于底盘的上方，车身包括模块化的四连杆结构，其以前桥为旋转中心，并通过驱动轮、辅助轮及张紧轮实现车身的变形。相比于现有技术，本实用新型的行驶系采用驱动轮带动磁性履带，并与从动轮、辅助轮、张紧轮配合完成。整体采用对称布局，使用差速驱动方式，操作方便灵活。此外，通过定制磁性履带，将永磁铁包裹在履带橡胶材质的内部，采用非接触式的吸附方式，可有效地保护永磁铁和壁面，避免永磁铁与壁面直接高强度的刚性接触对壁面造成磨损，整体简洁美观。

技术领域

本实用新型涉及机械制造技术和爬壁机器人设计技术，尤其涉及一种具有壁面过渡能力的履带式磁吸附爬壁机器人。

背景技术

在现有技术中，爬壁机器人广泛地应用在壁面清洗、探伤、维护和反恐侦察等领域，利用爬壁机器人可把人工操作从高空等危险壁面作业环境中解放出来，同时还可以大幅度地提高社会生产效率，具有很高的研究价值。然而，传统的绝大多数爬壁机器人尚不具备壁面过渡能力，其制约了机器人进一步的开发和利用。这是因为，在实际使用过程中，爬壁机器人的作业环境往往存在着曲面、直角壁面甚至凹凸壁面等常见的非单一操作壁面，这就需要爬壁机器人的设计必须具有从一个壁面到另外一个壁面的自适应过渡能力。

实用新型内容

针对现有技术的爬壁机器人应用于非单一操作壁面时所存在的上述缺陷，本实用新型提供一种具有壁面过渡能力的履带式磁吸附爬壁机器人。

依据本实用新型的一个方面，提供一种具有壁面过渡能力的履带式磁吸附爬壁机器人，包括底盘、可变形的车身以及电气设备，

其中所述底盘采用橡胶履带，在所述橡胶履带内部包裹有永磁铁，所述车身和所述电气设备安装于所述底盘的上方，所述车身包括模块化的四连杆结构，其以前桥为旋转中心，并通过驱动轮、辅助轮以及张紧轮实现所述车身的变形，所述电气设备包括车载无线摄像头，用于实时监控所述履带式磁吸附机器人的工作位置和实时画面，当所述机器人遇到凹凸壁面或直角壁面时，所述履带式磁吸附爬壁机器人藉由所述四连杆结构来实现壁面过渡与障碍翻越。

在其中的一实施例，所述车身为对称结构，包括由四根横梁和四根纵梁组成的车架，横梁与相应位置的纵梁之间以抱夹连接，纵梁上设置双脚支座，并使用卡簧确定位置。

在其中的一实施例，所述电气设备安装于控制箱的内部，且控制箱设置在铝型材的上方，电机座以辅梁连接且与铝型材相连从而确定电机座的间距，伺服电机固定在电机座上，铝型材中间设置驱动器壳，并在驱动器壳外侧安装有风扇进行散热。

在其中的一实施例，所述底盘包括传动系。该传动系由伺服电机提供动力，电机输出轴连接第一同步带轮，经由第一同步带连接中转轮，再由第二同步带与减速器的输入端轴上的第二同步带轮相连，减速器由抱箍固定在所述车身上，穿过中空的驱动轮，其输出轴经由法兰轴与驱动轮连接，法兰轴设置在轴承座里并通过挡片以螺丝连接输出轴上的螺孔从而对减速器进行定位，轴承座上销接第一连杆，与双脚支座上连接的第二连杆和张紧轮支架一起设置在第一销轴上，在前桥板上设置拉簧支柱，用第一拉簧连接第一销轴和拉簧支柱，在第二连杆上设置拉簧支柱，用第二拉簧将其与张紧轮支架相连，从而拉动张紧轮对磁性履带进行张紧，从动轮直接连接轮轴并固定于轴承座。

在其中的一实施例，所述底盘包括行驶系。该行驶系由驱动轮带动磁性履带，并与从动轮、辅助轮、张紧轮配合完成，整体为对称布局，驱动轮与从动轮均配置辅助轮组，该辅助轮组分别由四个轮子两两对称放置，以轮架间隔且通过第二销轴连接，辅助轮采用铁质材料，与磁性履带相吸并在其上滚动。

在其中的一实施例，永磁铁设置于驱动轮的轮组以及从动轮的轮组的内侧，车身的两侧还设置护板，以便增强爬壁机器人的抗倾覆能力并保护车轮。