本發(fā)明涉及一種吸盤式攀爬機(jī)器人，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著時代的發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的的進(jìn)步，機(jī)器人在各個行業(yè)越來越多的被人們使用，中國被認(rèn)為是世界上潛力最大的市場。攀爬機(jī)器人是機(jī)器人大家族中一顆耀眼的名星，它是能夠在垂直陡壁上或者房間內(nèi)頂上進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人，作為一種能夠在復(fù)雜條件下作業(yè)的智能機(jī)械裝置，越來越受到人們的重視。概括說來現(xiàn)今民用攀爬機(jī)器人主要應(yīng)用于：

（1）建筑行業(yè)：用于替代人力對建筑表面或內(nèi)壁進(jìn)行噴涂、安裝、清洗等作業(yè)；

（2）造船工業(yè)：用于噴涂船體內(nèi)外壁和內(nèi)外壁進(jìn)行粗檢等；

（3）石化工業(yè)：用于對立式和球形金屬罐的內(nèi)外壁清洗、除銹、噴漆等；

（4）核工業(yè)：用于核放射物質(zhì)儲存罐的檢查，粗檢等；

由于攀爬機(jī)器人具備在特殊環(huán)境工作的能力，所以一些小型的、偽裝性能好的機(jī)器人，可廣泛的應(yīng)用于環(huán)境偵查、情報獲取、突襲等方面，具備很高的軍事應(yīng)用價值。2004年美軍僅有163個地面機(jī)器人。2007年則增長到5000個，至少10款智能戰(zhàn)爭機(jī)器人在伊拉克和阿富汗“服役”。而目前，一些國家正在組建機(jī)器人部隊。一些軍隊的機(jī)器人已開始執(zhí)行偵察和監(jiān)視任務(wù)。軍用機(jī)器人機(jī)市場預(yù)測的權(quán)威機(jī)構(gòu)蒂爾集團(tuán)稱未來10年全球研發(fā)投入和采購需求將達(dá)到940億美元，這將是一個巨大的市場。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：本發(fā)明提供一種吸盤式攀爬機(jī)器人，在石化工業(yè)中大中型管道及容器罐內(nèi)部的實況檢測時，用于解決現(xiàn)有檢測機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間尺寸大、成本高、且爬行時多為支腿式單點吸附，吸附能力弱，易卡死在管道中的問題。

本發(fā)明技術(shù)方案是：一種吸盤式攀爬機(jī)器人，包括底盤4、二級齒輪變速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)、偵查單元；所述二級齒輪變速機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)的從動輪軸3和主動輪軸15安裝于底盤4上，再通過從動齒輪5、主動齒輪13與傳動機(jī)構(gòu)相連接；傳動機(jī)構(gòu)通過主動輪16、從動輪20與吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)相嚙合，偵查單元安裝于底盤4兩側(cè)的履帶21之間。

所述二級齒輪變速機(jī)構(gòu)包括電機(jī)8、電機(jī)齒輪9、傳動齒輪支架10、變速齒輪軸11、變速齒輪12；在底盤4的上安裝傳動齒輪支架10，傳動齒輪支架10的一端安裝變速齒輪軸11；一端的變速齒輪軸11上安裝有變速齒輪12；傳動齒輪支架10上安裝有電機(jī)8，電機(jī)齒輪9與變速齒輪12相嚙合；變速齒輪12與傳動機(jī)構(gòu)的主動齒輪13嚙合。

所述傳動機(jī)構(gòu)包括從動輪軸蓋2、從動輪軸3、主動齒輪13、主動輪軸蓋14、主動輪軸15、主動輪16、從動輪20；從動輪軸3的兩端安裝有從動輪20；主動輪軸15的兩端均分別安裝上主動齒輪13和主動輪16構(gòu)成主動輪傳動機(jī)構(gòu)，主動輪傳動機(jī)構(gòu)、從動輪20分別用主動輪軸蓋14、從動輪軸蓋2分別固定與底盤4的前后兩端；

所述吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)包括吸盤1、承重輪17、履帶21、永磁鐵5、電磁鐵6；永磁鐵5置于吸盤1頂端，電磁鐵6安裝在承重輪17內(nèi)部，組裝好的磁性吸盤1安裝于單節(jié)履帶上；單節(jié)履帶組裝形成一完整的履帶21，兩條完整的履帶安裝于機(jī)器人的承重輪17、從動輪20和主動輪16上。

所述偵查單元包括單片機(jī)7、方向傳感器18、攝像頭19；兩個360⁰無死角攝像頭19安裝于底盤4的兩側(cè)，單片機(jī)7和方向傳感器18安裝于傳動齒輪支架10上。

本發(fā)明的工作過程是：首先電機(jī)8帶動電機(jī)齒輪9轉(zhuǎn)動，將動力傳遞至二級齒輪變速機(jī)構(gòu)。由變速齒輪II12與主動齒輪13中齒輪不同的傳動比達(dá)到變速的目的。然后將動力由二級齒輪變速機(jī)構(gòu)傳遞到傳動機(jī)構(gòu)中的從動軸3，由從動軸3帶動裝配在從動軸3上的從動輪20轉(zhuǎn)動，最后將動力傳遞至吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)為車體提供前進(jìn)或后退的動力。其中由吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)中吸盤1內(nèi)部的永磁鐵5與承重輪17內(nèi)部的電磁鐵6相互作用，為機(jī)器人的攀爬墻壁或天花板提供必要的吸附力。最后由置于傳動齒輪支架10上的單片機(jī)7控制的偵查單元完成偵查任務(wù)。車體兩側(cè)裝有方向傳感器和攝像頭，方向傳感器18和攝像頭19用單片機(jī)7控制，用于尋向采集圖像。

本發(fā)明的有益效果是：

1、此機(jī)器人采用車體式結(jié)構(gòu)能快速進(jìn)入管道，克服了桿件式機(jī)器人在管道中卡死的問題。在管道中能完全克服彎管、垂直管臂等障礙；在儲物罐中能順利越過交接面處的夾角等并將所采集到信息反饋；；

2、此機(jī)器人采用履帶式吸盤，增加單位有效面積內(nèi)的吸盤數(shù)目，很大程度上提高了吸附能力，使其吸附可靠；

3、此機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎，構(gòu)思巧妙，造型獨特，功能強大，成本低、易于控制，尺寸較小，可適用于各種危險復(fù)雜環(huán)境。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明圖1中A部分局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1-2中各標(biāo)號：1-吸盤，2-從動輪軸蓋，3-從動輪軸，4-底盤，5-永磁鐵，6-電磁鐵，7-單片機(jī)，8-電機(jī)，9-電機(jī)齒輪，10-傳動齒輪支架，11-變速齒輪軸，12-變速齒輪，13-主動齒輪，14-主動輪軸蓋，15-主動輪軸，16-主動輪，17-承重輪，18-方向傳感器，19-攝像頭，20-從動輪，21-履帶。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例1：如圖1-2所示，一種吸盤式攀爬機(jī)器人，包括底盤4、二級齒輪變速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)、偵查單元；所述二級齒輪變速機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)的從動輪軸3和主動輪軸15安裝于底盤4上，再通過從動齒輪5、主動齒輪13與傳動機(jī)構(gòu)相連接；傳動機(jī)構(gòu)通過主動輪16、從動輪20與吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)相嚙合，偵查單元安裝于底盤4兩側(cè)的履帶21之間。

實施例2：如圖1-2所示，一種吸盤式攀爬機(jī)器人，包括底盤4、二級齒輪變速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)、偵查單元；所述二級齒輪變速機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)的從動輪軸3和主動輪軸15安裝于底盤4上，再通過從動齒輪5、主動齒輪13與傳動機(jī)構(gòu)相連接；傳動機(jī)構(gòu)通過主動輪16、從動輪20與吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)相嚙合，偵查單元安裝于底盤4兩側(cè)的履帶21之間。

所述二級齒輪變速機(jī)構(gòu)包括電機(jī)8、電機(jī)齒輪9、傳動齒輪支架10、變速齒輪軸11、變速齒輪12；在底盤4的上安裝傳動齒輪支架10，傳動齒輪支架10的一端安裝變速齒輪軸11；一端的變速齒輪軸11上安裝有變速齒輪12；傳動齒輪支架10上安裝有電機(jī)8，電機(jī)齒輪9與變速齒輪12相嚙合；變速齒輪12與傳動機(jī)構(gòu)的主動齒輪13嚙合。

實施例3：如圖1-2所示，一種吸盤式攀爬機(jī)器人，包括底盤4、二級齒輪變速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)、偵查單元；所述二級齒輪變速機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)的從動輪軸3和主動輪軸15安裝于底盤4上，再通過從動齒輪5、主動齒輪13與傳動機(jī)構(gòu)相連接；傳動機(jī)構(gòu)通過主動輪16、從動輪20與吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)相嚙合，偵查單元安裝于底盤4兩側(cè)的履帶21之間。

所述二級齒輪變速機(jī)構(gòu)包括電機(jī)8、電機(jī)齒輪9、傳動齒輪支架10、變速齒輪軸11、變速齒輪12；在底盤4的上安裝傳動齒輪支架10，傳動齒輪支架10的一端安裝變速齒輪軸11；一端的變速齒輪軸11上安裝有變速齒輪12；傳動齒輪支架10上安裝有電機(jī)8，電機(jī)齒輪9與變速齒輪12相嚙合；變速齒輪12與傳動機(jī)構(gòu)的主動齒輪13嚙合。

所述傳動機(jī)構(gòu)包括從動輪軸蓋2、從動輪軸3、主動齒輪13、主動輪軸蓋14、主動輪軸15、主動輪16、從動輪20；從動輪軸3的兩端安裝有從動輪20；主動輪軸15的兩端均分別安裝上主動齒輪13和主動輪16構(gòu)成主動輪傳動機(jī)構(gòu)，主動輪傳動機(jī)構(gòu)、從動輪20分別用主動輪軸蓋14、從動輪軸蓋2分別固定與底盤4的前后兩端；

所述吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)包括吸盤1、承重輪17、履帶21、永磁鐵5、電磁鐵6；永磁鐵5置于吸盤1頂端，電磁鐵6安裝在承重輪17內(nèi)部，組裝好的磁性吸盤1安裝于單節(jié)履帶上；單節(jié)履帶組裝形成一完整的履帶21，兩條完整的履帶安裝于機(jī)器人的承重輪17、從動輪20和主動輪16上。

實施例4：如圖1-2所示，一種吸盤式攀爬機(jī)器人，包括底盤4、二級齒輪變速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)、偵查單元；所述二級齒輪變速機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)的從動輪軸3和主動輪軸15安裝于底盤4上，再通過從動齒輪5、主動齒輪13與傳動機(jī)構(gòu)相連接；傳動機(jī)構(gòu)通過主動輪16、從動輪20與吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)相嚙合，偵查單元安裝于底盤4兩側(cè)的履帶21之間。

所述二級齒輪變速機(jī)構(gòu)包括電機(jī)8、電機(jī)齒輪9、傳動齒輪支架10、變速齒輪軸11、變速齒輪12；在底盤4的上安裝傳動齒輪支架10，傳動齒輪支架10的一端安裝變速齒輪軸11；一端的變速齒輪軸11上安裝有變速齒輪12；傳動齒輪支架10上安裝有電機(jī)8，電機(jī)齒輪9與變速齒輪12相嚙合；變速齒輪12與傳動機(jī)構(gòu)的主動齒輪13嚙合。

所述傳動機(jī)構(gòu)包括從動輪軸蓋2、從動輪軸3、主動齒輪13、主動輪軸蓋14、主動輪軸15、主動輪16、從動輪20；從動輪軸3的兩端安裝有從動輪20；主動輪軸15的兩端均分別安裝上主動齒輪13和主動輪16構(gòu)成主動輪傳動機(jī)構(gòu)，主動輪傳動機(jī)構(gòu)、從動輪20分別用主動輪軸蓋14、從動輪軸蓋2分別固定與底盤4的前后兩端；

所述吸盤式履帶攀爬機(jī)構(gòu)包括吸盤1、承重輪17、履帶21、永磁鐵5、電磁鐵6；永磁鐵5置于吸盤1頂端，電磁鐵6安裝在承重輪17內(nèi)部，組裝好的磁性吸盤1安裝于單節(jié)履帶上；單節(jié)履帶組裝形成一完整的履帶21，兩條完整的履帶安裝于機(jī)器人的承重輪17、從動輪20和主動輪16上。

所述偵查單元包括單片機(jī)7、方向傳感器18、攝像頭19；兩個360⁰無死角攝像頭19安裝于底盤4的兩側(cè)，單片機(jī)7和方向傳感器18安裝于傳動齒輪支架10上。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。