磁吸附攀爬机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109606495A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201811482467.9(22)申请日2018.12.05(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人赵章焰李钟谷李楠范晨阳(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图8页(54)发明名称磁吸附攀爬机器人(57)摘要本发明公开了一种磁吸附攀爬机器人，包括磁性车轮、驱动车体和转向车体，所述驱动车体包括驱动车体主体和动力驱动装置，两个磁性车轮安装在驱动车体主体上，通过动力驱动装置驱动，作为驱动后轮；所述转向车体包括转向车体主体和转向装置，两个磁性车轮安装在转向车体主体上，通过转向装置控制转向，作为转向前轮，所述驱动车体主体和转向车体主体之间通过一个具体转动自由度的悬挂装置相连。本发明将永磁体创新的与车轮结合，实现了车轮的稳定吸附，为后面的图像传输部件、机械臂部件、超声波探伤部件的正常工作创造了可能。CN109606495ACN109606495A权利要求书1/2页1.一种磁吸附攀爬机器人，其特征在于：包括磁性车轮、驱动车体和转向车体，所述驱动车体包括驱动车体主体和动力驱动装置，两个磁性车轮安装在驱动车体主体上，通过动力驱动装置驱动，作为驱动后轮；所述转向车体包括转向车体主体和转向装置，两个磁性车轮安装在转向车体主体上，通过转向装置控制转向，作为转向前轮，所述驱动车体主体和转向车体主体之间通过一个具体转动自由度的悬挂装置相连。2.如权利要求1所述的磁吸附攀爬机器人，其特征在于：所述驱动装置包括两个步进电机、电机输出轴、电机减速器和与步进电机对应的步进电机驱动器，所述电机输出轴、电机减速器和步进电机依次相连为一体化结构，两个步进电机分别通过两个步进电机支架安装在驱动车体主体后端两侧底部，所述步进电机驱动器通过步进电机驱动器支架安装在相应步进电机侧方的驱动车体主体上，两个磁性车轮安装在相应步进电机的电机输出轴上。3.如权利要求2所述的磁吸附攀爬机器人，其特征在于：所述悬挂装置包括两个转动副轴承和一个悬挂中轴，两个转动副轴承分别固定安装在驱动车体主体和转向车体主体的底部，悬挂中轴穿过两个转动副轴承相连。4.如权利要求3所述的磁吸附攀爬机器人，其特征在于：所述转向装置包括两个转向块、平行四边形拉杆机构和转向舵机，两个转向块分别通过两个竖直方向的转动副安装在转向车体主体两侧底部，两个磁性车轮分别通过两个车轮轴安装在两个转向块上，所述平行四边形拉杆机构将两个转向块相连，并通过转动连杆连接到转向舵机的输出轴上，所述转向舵机固定安装在转向车体主体底部，所述转动转向舵机通过转动连杆和平行四边形拉杆机构拉动两个转向块转动，从而实现车轮转向。5.如权利要求4所述的磁吸附攀爬机器人，其特征在于：所述车轮轴一端通过轴锁紧环和双轴承法兰座安装在转向块上，另一端与磁性车轮相连。6.如权利要求4所述的磁吸附攀爬机器人，其特征在于：所述平行四边形拉杆机构包括依次通过鱼眼轴承铰接相连的杆一、杆二、杆三和杆四，其中杆一固定在一个转向块上，杆三穿过并固定在另一个转向块上，杆三一端与杆二铰接相连，另一端与转动连杆一端铰接相连，转动连杆另一端固定在转动转向舵机的输出轴上。7.如权利要求4所述的磁吸附攀爬机器人，其特征在于：安装转向块的转动副包括转向板、两个球头轴承和转向轴，两个球头轴承在竖直方向同心的安装在转向板上，所述转向板通过转向板支架安装在转向车体主体两侧底部，转向块通过两个转向轴安装在两个球头轴承之间。8.如权利要求1至7任意一项所述的磁吸附攀爬机器人，其特征在于：所述转向车体主体前端顶部设有超声波探测装置，所述超声波探测装置包括直流电机、超声波探头和超声波探头支架，所述超声波探头固定安装在超声波探头支架底部，超声波探头支架顶部通过摆杆与直流电机的输出轴固定相连，通过直流电机可以驱动超声波探头在转向车体主体前方摆动。9.如权利要求4至7任意一项所述的磁吸附攀爬机器人，其特征在于：所述磁吸车轮包括两个车轮支架、两个永磁体支架、永磁体和法兰联轴器，所述两个车轮支架之间通过连接柱固定相连，两个永磁体支架分别固定安装在相应的车轮支架上，所述永磁体支架四周设有多个用于安装永磁体的固定片，车轮轴通过法兰联轴器与其中一个车轮支架固定相连。10.如权利要求9所述的磁吸附攀爬机器人，其特征在于：所述车轮支架为塑料制成的2CN109606495A权利要求书2/2页圆盘，法兰联轴器与圆盘通过螺栓相连，所述永磁体支架为环形支架，固定片上设有安装永磁体的螺孔，所述永磁体为矩