磁吸附力可调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*CN101947778A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101947778A(43)申请公布日2011.01.19(21)申请号201010289541.2(22)申请日2010.09.22(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人高晓飞吴明晖赵言正陈善本付庄(74)专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王锡麟王桂忠(51)Int.Cl.B25J5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构(57)摘要一种机器人技术领域的磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，包括：移动机构、吸附机构、升降机构、直线导轨、弹簧、滑动导杆和导杆连接框，吸附机构置于驱动机构下并与四根滑动导杆活动连接，弹簧套接滑动导杆上，导杆连接框与弹簧相接触并与四根滑动导杆相连，升降机构与移动机构和吸附机构活动连接，直线导轨与移动机构相连，升降机构的驱动移动机构和吸附机构沿着直线导轨上下移动。本发明的非接触磁吸附轮式移动机构具有运动灵活、吸附力大且可调节、可升降的特点，具有很好的应用前景。CN109478ACN101947778A权利要求书1/1页1.一种磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，包括：移动机构、吸附机构、升降机构、直线导轨、弹簧、滑动导杆和导杆连接框，其特征在于：吸附机构置于驱动机构下并与四根滑动导杆活动连接，弹簧套接滑动导杆上，导杆连接框与弹簧相接触并与四根滑动导杆相连，升降机构与移动机构和吸附机构活动连接，直线导轨与移动机构相连，升降机构的驱动移动机构和吸附机构沿着直线导轨上下移动。2.根据权利要求1所述的磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，其特征是，所述的移动机构包括：两个驱动轮、驱动轮轴、滑动导筒、两个驱动电机，其中：驱动轮安装在驱动轮轴的两端，驱动轮轴为中空轴，驱动电机安装在轴中间，电机输出轴与驱动轮相连直接驱动驱动轮，滑动导筒安装在驱动轮轴的两侧。3.根据权利要求2所述的磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，其特征是，所述的驱动轮由铝合金车轮毂和一层10mm厚的橡胶外圈组成。4.根据权利要求1所述的磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，其特征是，所述的滑动导杆穿过移动机构上的滑动导筒使吸附机构活动设置于移动机构的驱动轮轴下。5.根据权利要求1所述的磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，其特征是，所述的吸附机构包括：轭铁、两块第一永磁铁块、三块第二永磁铁块及相应磁铁固定板，磁铁固定板将永磁铁块固定在轭铁上，第一永磁铁块置于轭铁的两端，第二永磁铁块置于中间位置。6.根据权利要求5所述的磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，其特征是，所述的第二永磁铁块的长度与第一永磁铁块相同，第二永磁铁块的宽度大于第一永磁铁块。7.根据权利要求1所述的磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，其特征是，所述的升降机构包括：第一丝杠螺母、第二丝杠螺母和丝杠，其中：第一丝杠螺母和第二丝杠螺母的螺距为分别为4.5和3mm，第一丝杠螺母安装在吸附机构上，第二丝杠螺母安装在移动机构的驱动轮轴上，丝杠与所述的第一丝杠螺母和第二丝杠螺母分别组成运动副。8.根据权利要求7所述的磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，其特征是，所述的丝杠上均设有两段螺距分别为3mm和4.5mm的螺纹。9.根据权利要求1所述的磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构，其特征是，所述的弹簧为压缩弹簧。2CN101947778A说明书1/3页磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构技术领域[0001]本发明涉及的是一种机器人技术领域的装置，具体是一种磁吸附力可调的爬壁机器人用轮式越障机构。背景技术[0002]爬壁机器人是一种具有移动和吸附功能可以在垂直壁面上运动的自动化设备，可以在核工程、消防和大型非结构设备的制造和维护等危险和极限环境下代替工人完成工作。具有广泛的应用前景。[0003]爬壁机器人常用的吸附方式主要有负压吸附和磁吸附，因永磁吸附具有吸附力大、不需要电源驱动，在铁磁质环境中的爬壁机器人大多使用永磁铁作为吸附机构。爬壁机器人的移动机构主要有足式、轮式和履带式。足式虽然越障能力好，轮式和履带式的移动方式在爬壁机器人中应用较多，但存在与磁吸附结合的磁轮移动机构的磁吸附力小和磁履带移动机构则转向阻力大的缺点。同时大多不具备越障能力和磁吸附力不可调节。[0004]经过对现有技术的检索发现，中国专利申请号20041006429.6，记载了一种“磁轮吸附式爬壁机器人”涉及到了磁轮吸附移动技术。其不足在于车轮与壁面接触面积小，磁能利用率低和磁吸附力小，磁轮往往需做的比较大采用满足机器人的负载和安全爬壁的要求，但这又增加了机器人的重