一种具有壁面自适应能力的爬壁机器人用轮式越障机构.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CN109050704A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201810945569.3(22)申请日2018.08.20(71)申请人南昌大学地址330031江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号(72)发明人周依霖张华(74)专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人施秀瑾(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种具有壁面自适应能力的爬壁机器人用轮式越障机构(57)摘要一种具有壁面自适应能力的爬壁机器人用轮式越障机构，包括两个轮式驱动机构、非接触磁吸附机构、丝杆机构以及两个弹簧机构。轮式驱动机构放置于丝杆机构的两侧并与丝杆机构固定连接，非接触磁吸附机构放置于轮式驱动机构的下方并与丝杆机构底部固定连接，弹簧机构分别固装于轮式驱动机构内部，并与非接触磁吸附机构连接。本发明实现了非接触磁吸附轮式机构的越障以及磁吸附力的调节，克服了现有磁吸附轮式机构越障能力有限以及磁吸附力不可调节的缺点；非接触磁吸附机构磁吸附力的调节发生在轮式驱动机构与壁面接触之后，磁吸附力的调节可以不受壁面条件的限制，具有很强的壁面自适应能力。CN109050704ACN109050704A权利要求书1/1页1.一种具有壁面自适应能力的爬壁机器人用轮式越障机构，其特征是包括两个轮式驱动机构、非接触磁吸附机构、丝杆机构以及两个弹簧机构，两个轮式驱动机构放置于丝杆机构的两侧并与丝杆机构固定连接，非接触磁吸附机构放置于两个轮式驱动机构的下方并与丝杆机构底部固定连接，两个弹簧机构分别固装于两个轮式驱动机构内部，并与非接触磁吸附机构连接；所述的两个轮式驱动机构的结构完全相同，包括驱动轮、箱体、大齿轮、齿轮轴、小齿轮、安装法兰Ⅰ以及驱动电机Ⅰ；驱动轮安装在箱体侧面，大齿轮套装于齿轮轴上，并与小齿轮一同安装在箱体内部，驱动电机Ⅰ通过安装法兰Ⅰ安装于箱体侧面，驱动电机Ⅰ通过驱动小齿轮并带动大齿轮和齿轮轴；所述的非接触磁吸附机构包括两个窄永磁体、两个宽永磁体、轭铁、三个隔磁铝块、两个支撑板以及两个限位铝板，两个窄永磁体分别置于轭铁底面两侧，两个宽永磁体分别置于轭铁底面中部，三个隔磁铝块分别置于上述四个永磁体之间，并与轭铁固定连接，两个支撑板置于两个窄永磁体外侧并与轭铁固定连接，两个限位铝板安装在轭铁前后两端面；所述的丝杆机构包括丝杆、丝杆支架、两个导轨Ⅰ、两个滑块Ⅰ、滑块Ⅰ连接板、四个光轴支架、两个直线光轴、螺母Ⅰ、螺母连接板、两个直线轴承、两个调节螺母、两个调节螺柱、四个弹簧导套Ⅰ、两个弹簧Ⅰ、两个导轨Ⅱ、两个滑块Ⅱ、滑块Ⅱ连接板、两个直角连接板、驱动机构连接板、螺母Ⅱ、两个吸附机构连接板、主动带轮、从动带轮、张紧带轮、带轮支架、同步带、安装法兰Ⅱ以及驱动电机Ⅱ，其中：丝杆两端套装在丝杆支架上，两个导轨Ⅰ分别固装在丝杆支架正面的两侧，两个滑块Ⅰ分别固装在滑块Ⅰ连接板的两侧并套装在导轨Ⅰ上，四个光轴支架两两套装于两个直线光轴的两端，并固装在滑块Ⅰ连接板的反面，螺母Ⅰ固装在螺母连接板中部，并套装在丝杆上，螺母连接板通过两个直线轴承套装在两个直线光轴上，两个调节螺母与两个调节螺柱通过螺纹啮合在一起，并分别套装在两个直线光轴上，四个弹簧导套Ⅰ两两放置于两个弹簧Ⅰ的两端，并分别套装在两个直线光轴上，两个导轨Ⅱ分别固装在丝杆支架反面的两侧，两个滑块Ⅱ分别固装在滑块Ⅱ连接板的两侧并套装在导轨Ⅱ上，驱动机构连接板通过两个直角连接板与滑块Ⅱ连接板固定连接，螺母Ⅱ套装在丝杆上并与驱动机构连接板固定连接，两个吸附机构连接板固装在丝杆支架底端，从动带轮套装在丝杆顶端，主动带轮和张紧带轮通过带轮支架安装在丝杆支架顶部，同步带套装在主动带轮、从动带轮以及张紧带轮上，驱动电机Ⅱ通过安装法兰Ⅱ固装在丝杆支架顶部；所述的两个弹簧机构的结构完全相同，包括两个弹簧导套Ⅱ、固定座、两个弹簧Ⅱ、两个弹簧压板以及两个弹簧压杆，两个弹簧导套Ⅱ分别安装在固定座上，两个弹簧Ⅱ分别放置在两个弹簧导套Ⅱ内，两个弹簧压板分别套装在两个弹簧压杆的一端，并放置在弹簧Ⅱ顶端。2CN109050704A说明书1/5页一种具有壁面自适应能力的爬壁机器人用轮式越障机构技术领域[0001]本发明属于机器人技术领域。背景技术[0002]爬壁机器人是一种能够携带作业工具在各式各样的壁面上实现特定作业功能的特种机器人，可以替代人在危险、极限等环境下作业，在建筑清洗、船舶焊接、核储罐检测等领域具有广阔的应用前景。[0003]吸附机构和行走机构是爬壁机器人实现壁面安全、高效作业的关键组成部分。常用的吸附方式主要有负压吸附和磁吸附，其中永磁吸附由于具有结构小、吸附力大、无需提供能源等