[发明专利]一种摆轮式曲面自适应爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种摆轮式曲面自适应爬壁机器人，属于爬壁机器人技术领域。所述机架前部设置有两组摆动式驱动轮组，且机架中部设置有机舱，所述机舱上部设置有机舱盖板，所述机架后部设置有凹形缺口结构，且凹形缺口结构内设置有尾轮；该摆轮式曲面自适应爬壁机器人结构简单，设计合理，前侧双轮采用轮心部位摆动结构，尾部轮为从动全向轮组，具有转向时机器中心位置稳定，轮组踏面与壁面无相对滑移，并能适应各种大小曲率壁面等特点，具有卓越的性能。

技术领域

本发明涉及一种摆轮式曲面自适应爬壁机器人，属于爬壁机器人技术领域。

背景技术

爬壁机器人是可以在垂直壁面上攀爬并完成作业的自动化机器人。爬壁机器人又称为壁面移动机器人，因为垂直壁面作业超出人的极限，因此在国外又称为极限作业机器人。随着安全责任意识的不断提高，爬壁机器人应用的也越来越广泛。比如：用于石化企业对圆柱形大罐进行探伤检查或喷漆处理；对建筑物进行清洁和油漆喷涂；在核工业中用来检查测厚；在造船行业对船体进行焊接等。

目前，绝大多数的磁性吸附爬壁机器人只能适应平滑或者曲率半径很大的壁面。有些能够一定程度上适应曲面的爬壁机器人存在转弯不灵活、存在硬滑动摩擦等问题，继而产生位置精度不易保证，性能不够稳定等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种摆轮式曲面自适应爬壁机器人。

本发明的摆轮式曲面自适应爬壁机器人，它包含机架、摆动式驱动轮组、机舱盖板、机舱和尾轮，所述机架前部设置有两组摆动式驱动轮组，且机架中部设置有机舱，所述机舱上部设置有机舱盖板，所述机架后部设置有凹形缺口结构，且凹形缺口结构内设置有尾轮；

所述摆动式驱动轮组包含减速电机驱动、第一轮架板、紧固板、驱动轴、第二轮架板、端盖、轴承、第三轮架板、轴套、销轴、第四轮架板和磁性爬壁轮，所述减速电机驱动的输出端通过驱动轴与性爬壁轮连接，所述性爬壁轮四周设置有第一轮架板、第二轮架板、第三轮架板和第四轮架板，所述驱动轴贯穿第一轮架板、磁性爬壁轮和第三轮架板，且驱动轴与第三轮架板之间设置有轴承，所述轴承外部设置有端盖，所述第一轮架板、第二轮架板、第三轮架板和第四轮架板之间通过紧固板连接固定，且第二轮架板、第四轮架板与机架之间通过轴套、销轴固定；

所述尾轮包含轮轴螺母、全向轮、永磁体、尾轮轴套和尾轮轴，所述全向轮设有两组，且两组全向轮之间设置有永磁体，两组全向轮和永磁体通过尾轮轴、轮轴螺母与机架固定，所述尾轮轴与机架连接处设置有尾轮轴套。

优选的，所述磁性爬壁轮采用宽体轮结构。

优选的，所述减速电机驱动采用蜗轮蜗杆减速电机、行星式减速电机或平行轴减速电机，减速电机驱动的输出轴为空心轴或实心轴，实心轴并通过联轴器与驱动轴连接。

优选的，所述尾轮采用全向轮加永磁体组合轮方式，永磁体外径小于全向轮直径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该摆轮式曲面自适应爬壁机器人结构简单，设计合理，前侧双轮采用轮心部位摆动结构，尾轮为从动全向轮组，具有转向时机器中心位置稳定，轮组踏面与壁面无相对滑移，并能适应各种大小曲率壁面等特点，具有卓越的性能。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构剖视图；

图3为本发明的摆动式驱动轮组爆炸结构示意图；

图4为本发明的工作状态图。

附图标记：机架1、摆动式驱动轮组2、减速电机驱动201、第一轮架板202、紧固板203、驱动轴204、第二轮架板205、端盖206、轴承207、第三轮架板208、轴套209、销轴210、第四轮架板211、磁性爬壁轮212、机舱盖板3、机舱4、尾轮5、轮轴螺母501、全向轮502、永磁体503、尾轮轴套504、尾轮轴505。