[发明专利]轮履结合的爬壁机器人

说明书

本发明提供一种轮履结合的爬壁机器人，包括车架、橡胶轮、转向调节机构、电磁吸附式履带机构、焊枪、焊枪传动机构、相机支架组件、CCD摄像机、十字线激光标线器、超声波避障传感器和PLC控制器；橡胶轮通过万向节连接于车架的前端两侧，转向调节机构连接于橡胶轮与车架之间；电磁吸附式履带机构连接于车架的两侧；焊枪通过焊枪传动机构连接于车架的前端；CCD摄像机和十字线激光标线器安装于相机支架组件上，相机支架组件连接车架。本发明的一种轮履结合的爬壁机器人，可实现机器人的爬墙移动，并可以实现机器人的转向操作,可以实现机器人车架所在设置范围内的焊枪移动，灵活高效的完成焊接任务。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种轮履结合的爬壁机器人。

背景技术

爬壁机器人是一种具有移动和吸附功能的特种机器人，能实现在垂直壁面等危险环境移动，可以在极限环境下代替工人完成工作。关于金属表面作业的爬壁机器人多是面向检测、喷漆、除锈、焊接这些应用，具有广泛应用前景。

现有的磁吸爬壁机器人的吸附方式主要为永磁吸附、电磁吸附。其中，永磁吸附以吸附力大、结构简单可靠取得了广泛应用。电磁吸附的爬行机器人则实现了吸附力大小的灵活可控，因此该类机器人具有更为广泛的通用性。

与磁吸附相结合的有轮式和履带式两种。磁轮运动灵活，履带吸附力大。

但永磁吸附的吸附力不可调整，导致爬壁机器人在复杂磁性壁面上承受较大负载导致行走阻力较大。

磁轮式爬壁机器人存在磁能利用率低，磁吸附力小的缺点，磁履带爬壁机器人存在转向阻力大的缺点。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种轮履结合的爬壁机器人，可实现机器人的爬墙移动，并可以实现机器人的转向操作,可以实现机器人车架所在设置范围内的焊枪移动，灵活高效的完成焊接任务。

为了实现上述目的，本发明提供一种轮履结合的爬壁机器人，包括一车架、两橡胶轮、一转向调节机构、两电磁吸附式履带机构、一焊枪、一焊枪传动机构、一相机支架组件、一CCD摄像机、一十字线激光标线器、一超声波避障传感器和一PLC控制器；所述橡胶轮通过万向节连接于所述车架的前端两侧，所述转向调节机构连接于所述橡胶轮与所述车架之间；所述电磁吸附式履带机构连接于所述车架的两侧；所述焊枪通过所述焊枪传动机构连接于所述车架的前端；所述CCD摄像机和所述十字线激光标线器安装于所述相机支架组件上，所述相机支架组件连接所述车架；所述转向调节机构、所述电磁吸附式履带机构、所述焊枪、所述焊枪传动机构、所述相机支架组件、所述十字线激光标线器和所述超声波避障传感器连接所述PLC控制器。

优选地，所述转向调节机构包括两转向轴、两转向万向节、两转向传动轴、一传动件、一齿轮和一转向步进电机；两所述橡胶轮分别通过依次连接的所述转向轴、所述转向万向节和所述转向传动轴与所述传动件的第一端传动连接，所述传动件的第二端形成齿条，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿轮与所述转向步进电机传动连接，所述转向步进电机固定于所述车架的底部；所述转向步进电机连接所述PLC控制器。

优选地，还包括一第一电磁铁，所述第一电磁铁固定于所述车架的底部并位于两所述橡胶轮之间。

优选地，所述焊枪传动机构包括一滑块、一同步带导轨和一滑块步进电机；所述焊枪安装于所述滑块上，所述滑块连接于所述同步带导轨并通过所述同步带导轨与所述滑块步进电机传动连接；所述滑块步进电机固定于所述车架上；所述滑块步进电机连接所述PLC控制器。

优选地，所述相机支架组件包括一相机支架、一相机支座、一相机支架传动带和一相机支架步进电机；所述CCD摄像机和所述十字线激光标线器安装于所述相机支架上，所述相机支架的底部与所述相机支座枢接，且所述相机支架通过所述相机支架传动带与所述相机支架步进电机传动连接；所述相机支架步进电机连接所述PLC控制器。