基于磁吸附原理的小型轮式爬壁机器人平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102897241A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102897241A(43)申请公布日2013.01.30(21)申请号201210447246.4(22)申请日2012.11.09(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人李满天王鹏飞郭伟查富生(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人高媛(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称基于磁吸附原理的小型轮式爬壁机器人平台(57)摘要基于磁吸附原理的小型轮式爬壁机器人平台，属于机器人技术领域。以解决爬壁机器人平台采用的导磁体为立方体或长方体形状的块状结构，对吸附距离要求比较严格，对金属壁面的适应能力较低，不适于曲面或焊缝障碍等金属壁面问题。电机与主动轮传动连接，两个浮动万向从动轮主体与两个主动轮呈菱形布局，电机驱动主动轮转动，电机的输出轴设置在主动轮毂与传力盘所形成的空腔内，传力盘与电机固定连接，电机与轭铁转动连接，轭铁与主动轮毂转动连接，钕铁硼永磁体置于主动轮毂和传力盘所形成的空腔内，钕铁硼永磁体与主动轮毂的圆周面相邻且平行的表面为圆弧面。本发明用于远洋船舶、大型金属罐体等机器人作业表面。CN1028974ACN102897241A权利要求书1/1页1.一种基于磁吸附原理的小型轮式爬壁机器人平台，其特征在于：所述机器人平台包括外壳（1）、固定板（19）、天线模块（3）、驱动模块（4）、电池（5）及行进机构，所述行进机构包括两个浮动万向从动轮主体（2）及两个主动轮（6），主动轮（6）包括磁吸附装置、主动轮毂（9）、传动盘（10）、隔套（11）、主动轮支架（12）及电机（13），磁吸附装置包括轭铁（7）及钕铁硼永磁体（8）；外壳（1）的两端为敞口端，外壳（1）的其中一个敞口端通过固定板（19）封闭，电机（13）设置在外壳（1）内，电机（13）的壳体固定于主动轮支架（12）上，主动轮支架（12）与固定板（19）固定连接，每个电机（13）的输出端与相应的主动轮（6）传动连接，两个主动轮（6）设置在同一轴线上，两个电机（13）相邻设置，与两个主动轮（6）的轴线相对称的两侧各设有一个浮动万向从动轮主体（2），两个浮动万向从动轮主体（2）与两个主动轮（6）呈菱形布局，固定板（19）的内表面固定有天线模块（3）、驱动模块（4）、电池（5）及两个浮动万向从动轮主体（2），天线模块（3）用于接收无线遥控信号，天线模块（3）发送控制指令给驱动模块（4），驱动模块（4）发送两个驱动信号分别给两个电机（13），两个电机（13）分别驱动相应的主动轮（6）转动，电池（5）用于给天线模块（3）、驱动模块（4）及两个电机（13）提供工作电源，主动轮毂（9）的一侧端面与传动盘（10）固定连接，电机（13）的输出轴穿过主动轮支架（12）及传动盘（10）设置在主动轮毂（9）与传力盘（10）所形成的空腔内，传力盘（10）与电机（13）的输出轴固定连接，轭铁（7）的一端设置于主动轮毂（9）与传力盘（10）所形成的空腔内，轭铁（7）的另一端穿过主动轮毂（9）并通过主动轮支架（12）支撑，轭铁（7）的一端设有轴孔，电机（13）的输出轴设置在轭铁（7）的轴孔内，电机（13）的输出轴与轭铁（7）转动连接，轭铁（7）与主动轮毂（9）转动连接，钕铁硼永磁体（8）置于主动轮毂（9）和传力盘（10）所形成的空腔内，轭铁（7）与钕铁硼永磁体（8）连接为一体，钕铁硼永磁体（8）与主动轮毂（9）的圆周面相邻且平行的表面为圆弧面（2-1），钕铁硼永磁体（8）的圆弧面（8-1）与主动轮毂（9）的圆心同心设置，电机（13）的输出轴上套装有隔套（11），隔套（11）设置在传动盘（10）与电机（13）的壳体之间。2.根据权利要求1所述基于磁吸附原理的小型轮式爬壁机器人平台，其特征在于：所述浮动万向从动轮主体（2）包括限位帽（14）、固定座（15）、导向滑套（16）、弹簧（17）及万向从动轮（18），万向从动轮（18）上设有连接轴（18-1），万向从动轮（18）的连接轴（18-1）固定连接在导向滑套（16）内的一端，固定板（19）上设有安装孔，导向滑套（16）的另一端穿出固定板（19）的安装孔，固定座（15）设置在导向滑套（16）及固定板（19）的安装孔内，导向滑套（16）与固定座（15）滑动配合，限位帽（14）固定连接在导向滑套（16）内的另一端，导向滑套（16）的一端设有凸台（16-1），弹簧（17）套装在导向滑套（16）上且位于固定座（15）与导向滑套（16）的凸台（16-1）之间。3.根据权利要求1或2所述基于磁吸附原理的