一种磁力多足爬壁机器人.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CN108556949A(43)申请公布日2018.09.21(21)申请号201810274719.2(22)申请日2018.03.30(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人史豪斌马懿慧徐飞鸿吴罗鸿赵子琛(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人陈星(51)Int.Cl.B62D57/028(2006.01)B62D57/024(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种磁力多足爬壁机器人(57)摘要本发明公开了一种磁力多足爬壁机器人,采用机械腿越障和轮式运动结合，使机器人在运动中具有灵活的越障能力和环境适应性，能用于在各种材料制成的地面和墙面上的运动，实现测量及清洁功能。爬壁机器人具有组群性质的附加作业功能；当两台及以上的爬壁机器人工作时，使用各自控制的伺服电机，协作运行完成作业。爬壁机器人使用闭环控制模式，万向轮上的无刷电机分别与三个电机驱动板连接，电机驱动板分别与下位机连接，下位机与上位机连接，摄像头与上位机连接,摄像头对数据的读取返回给上位机，上位机对数据进行处理并进行判断，向下位机发出信号，使下位机控制相应的电机和舵机的运行。下底板上的万向轮可进行任意方位的直接移动。CN108556949ACN108556949A权利要求书1/1页1.一种磁力多足爬壁机器人，其特征在于:包括上底盖、下底板、六角单头铜柱、摄像头连接件、滑台、滑台连接架、机械腿、轮式机构和机体组件，上底盖与下底板为等边长圆弧的六边形结构，上底盖的每个角上分别有舵盘安装孔用于连接机械腿，下底板上相间隔的边上分别有安装孔用于连接轮式机构；上底盖的一边安装有滑台和摄像头连接件，上底盖与下底板通过多根六角单头铜柱固连；所述机体组件包括电机驱动板、电池、电池连接板、伺服电机、上位机控制板和下位机控制板；上底盖中间部位固定有上位机控制板和下位机控制板，电池位于下底板中间部位，电池通过电池连接板与下底板固连,伺服电机位于电池的下方，伺服电机通过底板连接件与下底板连接，三个电机驱动板依伺服电机均布固定在下底板上，机械腿安装在上底盖与下底板的角的方位之间；所述机械腿为结构相同的部件，机械腿包括左前腿、右前腿、左中腿、右中腿、左后腿、右后腿，每条机械腿由摆动舵机、第一舵机连接件、第二舵机连接件、俯仰舵机、第三舵机连接件、第四舵机连接件、膝部舵机、第五舵机连接件、橡胶轴承、L形连接件和电磁铁组成，三个舵机为单舵盘舵机；摆动舵机的舵盘与上底盖的角方位的圆弧同轴心，且与上底盖通过螺钉连接，第一舵机连接件与摆动舵机连接，第二舵机连接件与第一舵机连接件连接，俯仰舵机与第二舵机连接件连接，第三舵机连接件与俯仰舵机的舵盘连接，第四舵机连接件和第三舵机连接件连接，膝部舵机和第四舵机连接件连接，第五舵机连接件和膝部舵机的舵盘连接，L形连接件和第五舵机连接件通过橡胶轴承连接，电磁铁和L形连接件连接；所述轮部机构位于下底板上,轮部机构由电机连接件、减速箱、无刷电机和万向轮组成，电机连接件安装在下底板上，无刷电机与电机连接件固连,无刷电机输出轴和减速箱一端连接,减速箱另一端与万向轮连接；所述万向轮为双排轮结构,沿下底板周向三个方位上的万向轮可进行任意方位的直接移动；所述滑台和上底盖相连接，滑台连接件和滑台上的滑块相连接，摄像头连接件和上底盖相连接，摄像头和摄像头连接件相连接；机器人使用闭环控制模式，无刷电机与电机驱动板连接分别固定在下底板上，三个电机驱动板分别与位机控制板连接，下位机控制板与上位机控制板连接，摄像头与上位机控制板连接，摄像头对数据的读取返回给上位机控制板，上位机控制板对数据进行处理并进行判断，向下位机控制板发出信号，使下位机控制板控制相应的电机和舵机的运行。2.根据权利要求1所述的磁力多足爬壁机器人，其特征在于:所述电磁铁采用钕铁硼磁铁材料。3.根据权利要求1所述的磁力多足爬壁机器人，其特征在于:爬壁机器人运行方式为机械腿运动和轮式运动结合或其中一种运行方式。2CN108556949A说明书1/4页一种磁力多足爬壁机器人技术领域[0001]本发明涉及机器人领域，具体的说，涉及一种可行爬壁的，具有多足磁力机器人。背景技术[0002]近年，大量大型船舶与钻井平台的出现使我国航海工业发展显著提高。发展的同时也伴随着航海工业对海面作业需求、成本、技术等越来越高的要求。船舶除锈、水下清刷作为航海工业中的重要保障业务，受船舶等海面作业设备,由于长时间接触海水的影响，随着使用时间的增长其外壁破损、锈蚀，累积到一定程度后就会严重影响设备的寿命与安全。目前该领域主要采用的有履带式爬壁机器人，该类型的机器人环境适应能力强，但存在重量大、履带