[实用新型]一种自适应磁吸附移动底盘

说明书

本实用新型公开了一种自适应磁吸附移动底盘，其特征包括底盘移动装置、变磁力吸附装置和自适应控制系统；自适应控制系统安装于移动底盘壳体顶部；变磁力吸附装置安装于移动底盘壳体腹部。自适应磁吸附移动底盘通过控制磁体单元与导磁壁面的倾斜角度来调节磁吸附力的大小。自适应磁吸附移动底盘在一定程度上解决了爬壁机器人负载能力和运动灵活性的矛盾。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种自适应磁吸附移动底盘。

背景技术

磁吸附式爬壁机器人是特种工业机器人领域中一个十分重要的类型，它能够工作在不同倾斜角度、高度的导磁壁面上。通常磁吸附式爬壁机器人底盘采用履带式或磁轮式结构。磁吸附履带式底盘吸附力强，安全性高，但是底盘运动灵活性差。磁轮式底盘吸附能力弱，但是运动灵活。在磁吸附式爬壁机器人工作过程中，由于工作环境的变化，机器人需要安全工作的磁吸附力也是不同的，因此有必要设计一种能够满足磁吸附爬壁机器人负载能力和运动灵活性要求的底盘，从而提高爬壁机器人的工作效率和安全性。

实用新型内容

为达到以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种自适应磁吸附移动底盘，包括底盘移动装置、变磁力吸附装置和自适应控制系统；自适应控制系统安装于移动底盘壳体顶部；变磁力吸附装置安装于移动底盘壳体腹部。

所述底盘移动装置包括驱动磁钢轮、从动磁钢轮、驱动轮电机和减速器；驱动磁钢轮安装在底盘前部，从动磁钢轮安装在底盘后部；驱动磁钢轮通过减速器和驱动轮电机连接，由驱动轮电机带动磁钢轮转动，为底盘运动提供动力；从动磁钢轮跟随驱动磁钢轮运动。

所述变磁力吸附装置包括磁吸附驱动机构和磁吸附组件；所述磁吸附驱动机构包括基座架、步进电机、联轴器、蜗杆、蜗轮、止推轴承、键、转轴和支撑架；所述磁吸附组件包括固定铆件、磁轭板和磁体单元。变磁力吸附装置安装在机器人壳体内；基座架固定于机器人壳体内壁；步进电机安装在基座架上，步进电机输出轴通过联轴器与蜗杆相联接；蜗杆末端通过止推轴承安装在基座架上；转轴通过支撑架固定在机器人底盘内，转轴一端开有键槽用于安装蜗轮；磁体单元安装在磁轭板上，磁轭板通过固定铆件安装在转轴上。

所述自适应控制系统组件包括电源、控制器、电机驱动器和角度传感器；控制器与电机驱动器和角度传感器连接，电机驱动器分别与驱动轮电机和同步电机相连接；电源为控制器、电机驱动器和角度传感器提供电能；角度传感器为双轴数字型输出角度传感器，可实时根据工作环境的坡度采集底盘的倾角数据值，提供给控制器运算处理。

本实用新型的优点和有益效果为：自适应磁吸附移动底盘通过控制磁体单元与导磁壁面的倾斜角度来调节磁吸附力的大小。当工作在倾角较大的环境时，系统将自动减小磁体单元与导磁壁面的倾斜角度，从而增大磁吸附力，保证可靠吸附。当工作在倾角较小的环境时，系统将自动增大磁体单元与导磁壁面的倾斜角度，从而减小磁吸附力和运动阻力，保证底盘运动的灵活性。自适应磁吸附移动底盘从一定程度上更好地解决了机器人负载能力和运动灵活性的矛盾。

附图说明

图1为自适应磁吸附移动底盘整体示意图。

图2为底盘移动装置示意图。

图3为变磁力吸附装置示意图。

图4为磁吸附驱动机构示意图。

图5为磁吸附组件示意图。

图6为磁体单元安装示意图。

图7为自适应控制系统原理框图。