[发明专利]微小步行爬壁机器人及其驱动方法

权利要求书

1.微小步行爬壁机器人，它由本体和两脚组成，其特征在于本体由机架、永磁体和导轨组成；永磁体固定在机架上，导轨固定在机架前后两侧，导轨两端安装限位器；脚由滑块、驱动线圈、吸附线圈和铁芯组成，滑块与导轨滑动配合，驱动线圈安装在滑块上，滑块下端固接铁芯，吸附线圈缠绕在铁芯上；永磁体成对安装，形成磁场作用于驱动线圈，驱动线圈通电后形成的磁场，作用于永磁体；机架由不导磁的轻型材料制作，导轨是刚度好、表面粗糙度低的非导磁件，永磁体由高磁密度材料制作，滑块为刚度好的轻型材料，铁芯为坡莫合金。

2.微小步行爬壁机器人的驱动方法，其特征是利用电磁力直接驱动该机器人完成以下动作：

1)左脚吸附线圈通电，产生磁力，将其吸附在导磁面上，作为本体及右脚移动的支点；左、右脚驱动线圈同时通以正向电流产生磁场，分别与同侧永磁体作用，使本体相对于左脚、右脚相对于本体同时向前移动，完成右脚单步移动；然后左脚吸附线圈断电，右脚吸附线圈通电，产生磁力，将其吸附在导磁面上，作为本体及左脚移动的支点，左、右脚驱动线圈的通电电流反向产生磁场，分别与同侧永磁体作用，使本体相对于右脚、左脚相对于本体同时向前移动，完成左脚单步移动；这样，微小步行爬壁机器人左右脚就分别向前行走一步；

2)动作1)中左右脚吸附线圈的电流保持不变，左右脚驱动线圈的电流反向，微小步行爬壁机器人反向行走；

3)动作1)中两脚吸附与驱动线圈通电电流频率增高，微小步行爬壁机器人加速行走，电流频率降低，微小步行爬壁机器人减速行走；

4)动作1)中调整导轨两端限位器的位置，使其中一脚步幅减小，另一脚步幅保持不变，微小步行爬壁机器人向步幅减小的一侧转弯行走；

5)动作1)中两脚吸附线圈与驱动线圈电压幅值由3.5伏增加到7.5伏，驱动微小步行爬壁机器人在0度到90度的导磁壁面上爬行。