[发明专利]一种磁力可控的爬壁吸附机构和爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种磁力可控的爬壁吸附机构和爬壁机器人，涉及机器人技术领域，爬壁吸附机构包括磁吸附组件，所述磁吸附组件包括软磁体，所述软磁体两侧分别设有左磁轭和右磁轭，所述软磁体上还设有电磁线圈。软磁体具有可充退磁的特点，软磁体本身具有第一磁场，电磁线圈产生第二磁场，第一磁场通过左磁轭和右磁轭向壁面传递；使第二磁场与第一磁场的方向相同，第二磁场对软磁体进行充磁，加大第一磁场的吸附力；使第二磁场与第一磁场的方向相反时，软磁体退磁，第一磁场的吸附力降低，因而可以通过调节电磁线圈的电流大小和电流方向调节第一磁场吸附力的大小。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种磁力可控的爬壁吸附机构和爬壁机器人。

背景技术

爬壁机器人作为一种壁面移动机器人，结合了地面机器人的移动方式和壁面附着能力，将运动以及应用范围拓展至垂直立面空间内。

目前，爬壁机器人广泛用于反恐侦察、楼宇壁面清洁、火电站锅炉检测等应用需求。因此，其结构特点需要集成壁面吸附能力、平面移动能力，以及越障能力。由于目前该类机器人的吸附组件大多采用永磁铁吸附，较难控制机器人与工作壁面之间的吸附作用力，使得机器人的越障能力较差，面对一些错综复杂的工作壁面时，该类机器人无法提供稳定的运动性能。

申请号为201420356750.8的中国专利“一种用于TOFD扫查架的磁力可控磁轮组件”提出了一种可控磁轮组件，通过对磁轮内部磁路的改变控制磁轮组件的磁力，来解决磁轮吸附力过大或过小带来的高空操作安全问题，但该磁轮的磁力控制是通过手动旋转旋钮，实现磁力两档调节，对机器人高空作业实用性不强。

申请号为201610350077.0的中国专利“一种越障爬壁机器人”提出一种越障爬壁机器人，该机器人类似于足式机器人，通过对上、下机架的磁吸附单元的磁力控制及运动控制实现一个机架吸附，另一个机架运动的逻辑动作关系，实现较强的越障能力，但整体的控制动作复杂，运动效率比较低。

申请号为201910850161.2的中国专利“越障爬壁机器人复合式变磁力吸附模块”提出一种用于爬壁机器人的变磁力吸附模块，该模块是通过丝杆的上下运动实现磁铁与工作壁面之间的距离变化，从而控制磁力大小，该种结构对机器人本体的空间有一定要求，在实际应用中控制动作比较繁琐。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种磁力可控的爬壁吸附机构和爬壁机器人，结构简单，方便控制磁力的大小，控制吸附力的大小。

本发明公开了一种爬壁吸附机构，包括磁吸附组件，所述磁吸附组件包括软磁体，所述软磁体两侧分别设有左磁轭和右磁轭，所述软磁体上还设有电磁线圈。

优选的，磁吸附组件还包括设置在左磁轭和右磁轭之间的上隔磁块和下隔磁块，所述软磁体夹持在上隔磁块和下隔磁块之间，所述左磁轭和右磁轭一侧分别设有牛眼万向轮。

优选的，爬壁吸附机构还包括设置在所述磁吸附组件上侧的浮动适应组件，所述浮动适应组件包括设置在左磁轭和右磁轭一侧的固定板，所述固定板上设有连接弹簧。

本发明还提供一种安装有上述的爬壁吸附机构的爬壁机器人，包括车架，所述爬壁吸附机构设置在车架一侧，所述车架上还设有行走机构。

优选的，所述车架包括前车架和后车架，前车架和后车架分别设有的爬壁吸附机构，所述前车架和后车架之前设有越障机构，所述越障机构包括第一连杆，所述第一连杆两端分别可旋转地安装在前车架外侧和后车架外侧。

优选的，所述越障机构还包括前关节固定座和后关节固定座，所述前关节固定座安装在前车架一侧，所述后关节固定座安装在后车架一侧，

所述第一连杆一侧固定有第一转动销，第一转动销可旋转地安装在前关节固定座外侧，安装在前关节固定座一侧的前关节电机驱动所述第一转动销；