全方位移動爬壁機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的全方位移動爬壁機器人，吸附在壁面上進行全方位移動，其特征在于，包括：框體，包含：貼近壁面的下層面和遠離壁面的上層面；復數(shù)個吸附單元，固定在下層面上，能吸附在壁面上；以及復數(shù)個行走輪機構(gòu)，相互軸對稱成對設(shè)置在上層面的邊緣，毎個行走輪機構(gòu)包含：輪架、輪轂、復數(shù)個輥子和電機，其中，輪架，設(shè)置在上層面的邊緣，與上層面相連接輪轂，固定在輪架；復數(shù)個輥子，以預定角度設(shè)置在輪轂的圓周上；以及電機驅(qū)動輪轂旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】全方位移動爬壁機器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機器人裝置，特別涉及一種吸附在壁面并且全方位移動的全方位移動爬壁機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]爬壁機器人主要用于在極端、惡劣或危險環(huán)境中的壁面上進行如打磨、噴漆、清洗或探測等特定作業(yè)的自動化系統(tǒng)。目前已經(jīng)在核電、造船、石油化工等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)的爬壁機器人一般采用履帶式和普通輪式等結(jié)構(gòu)形式，無法實現(xiàn)機器人系統(tǒng)的橫向移動和任意半徑旋轉(zhuǎn)運動，對于狹窄擁擠或障礙較多的壁面空間中，不能靈活方便而又快速的完成各種特定任務(wù)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種能夠吸附在壁面上、全方位移動的全方位移動爬壁機器人。
[0005]本實用新型提供的全方位移動爬壁機器人，吸附在壁面上進行全方位移動，其特征在于，包括:框體，包含:貼近壁面的下層面和遠離壁面的上層面；復數(shù)個吸附單元，固定在下層面上，能吸附在壁面上；以及復數(shù)個行走輪機構(gòu)，相互軸對稱成對設(shè)置在上層面的邊緣，每個行走輪機構(gòu)包含:輪架、輪轂、復數(shù)個輥子和電機，其中，輪架，設(shè)置在上層面的邊緣，與上層面相連接輪轂，固定在輪架；復數(shù)個輥子，以預定角度設(shè)置在輪轂的圓周上；以及電機驅(qū)動輪轂旋轉(zhuǎn)。
[0006]本實用新型提供的全方位移動爬壁機器人，還具有這樣的特征:其中，每個行走輪機構(gòu)還包含:輪安裝板和復數(shù)個彈簧；輪安裝板，設(shè)置在上層面的邊緣，與上層面相連接；彈簧，設(shè)置在輪安裝板和輪架之間，與輪安裝板和輪架相連接，使復數(shù)個輥子緊貼壁面。
[0007]本實用新型提供的全方位移動爬壁機器人，還具有這樣的特征:其中，每個行走輪機構(gòu)還包含:復數(shù)個軸承；軸承，設(shè)置在下層部和輪架之間，調(diào)節(jié)輪架與框體之間的距離。
[0008]實用新型作用和效果
[0009]根據(jù)本實用新型所涉及全方位移動爬壁機器人，吸附在壁面上，利用帶有復數(shù)個呈預定角度的輥子的復數(shù)個行走輪機構(gòu)，使得全方位移動爬壁機器人能夠向橫向移動和原地打轉(zhuǎn)等全方位地移動。因此，本實用新型的全方位移動爬壁機器人實現(xiàn)了橫向移動和原地打轉(zhuǎn)，可以在比較狹窄擁擠的壁面上靈活自由地移動，可有效提高機器人作業(yè)的運行效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型在實施例中的全方位移動爬壁機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0011]圖2是本實用新型在實施例中的行走輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]以下參照附圖實及施例對本實用新型所涉及的全方位移動爬壁機器人作詳細的描述。
[0013]實施例
[0014]圖1是本實用新型在實施例中的全方位移動爬壁機器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]如圖1所示，全方位移動爬壁機器人100具有框體10、吸附單元20和四個行走輪機構(gòu)30。
[0016]框體10，包含:下層面11和上層面12。
[0017]下層面11靠近壁面。上層面12遠離壁面。
[0018]吸附單元20采用永磁吸附，可根據(jù)下層面11的實際大小設(shè)置吸附單元20的數(shù)量，本實施例中的數(shù)量為兩個設(shè)置在下層面11的前后，用于吸附在壁面。
[0019]四個行走輪機構(gòu)30分別與吸附單元10相鄰，軸對稱的成對設(shè)置在上層面12的邊緣。另外，可根據(jù)上層面12的實際大小設(shè)置行走輪機構(gòu)30的數(shù)量。
[0020]圖2是本實用新型在實施例中的行走輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]每個行走輪機構(gòu)30包含:輪安裝板31、輪架32、四個軸承33、四個彈簧34、輪轂35、棍子36、圖中未顯不的電機和圖中未顯不的減速機。
[0022]輪安裝板31設(shè)置在上層部12靠外的兩側(cè)。輪架32，底邊與輪安裝板31通過四個均勻分布，垂直于底邊的軸承33連接，軸承33穿過輪安裝板31將輪安裝板31和輪架32固定在上層部12。通過調(diào)節(jié)軸承33調(diào)整行走輪機構(gòu)30與框體20之間的距離。四個彈簧34與四個軸承33相平行，均勻分布在輪安裝板31和輪架32之間。輪轂35鑲嵌在輪架32的凹槽內(nèi)。輥子36呈偏置角度±45°設(shè)置在輪轂35圓周上，對角線方向行走輪機構(gòu)上的棍子36米用相同的偏置角度。電機米用伺服電機將動力傳輸給減速機，輪轂35與減速機相連接，通過減速機的轉(zhuǎn)動帶動輪轂35轉(zhuǎn)動。輪轂35周圍與壁面接觸的輥子36受到的摩擦力可以分解為沿輥子36軸線和垂直于輥子36軸線兩個方向的摩擦力，行走輪機構(gòu)30不僅可以沿垂直于輪轂35軸線的方向運動，也可以繞輥子36軸線旋轉(zhuǎn)和沿輥子36軸線垂直方向平動，通過對這四個電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的配合，可以合成任意方向的力矩，從而驅(qū)動全方位移動爬壁機器人100實現(xiàn)橫向、縱向、繞自身中心旋轉(zhuǎn)以及斜向等任意方向上的移動。
[0023]吸附單元20的吸附力使框體10與壁面之間產(chǎn)生相互吸引力，并壓縮彈簧34使輥子36與壁面進行有效接觸，從而產(chǎn)生足夠正壓力克服全方位移動爬壁機器人100的自身重力，使之在壁面上運動。當壁面不平造成輥子36懸空時，壓縮的彈簧34自動伸長使輥子36始終保持與壁面有效接觸。
[0024]實施例的作用與效果
[0025]根據(jù)本實施例所涉及全方位移動爬壁機器人，吸附在壁面上，利用帶有復數(shù)個呈預定角度的輥子的復數(shù)個行走輪機構(gòu)，使得全方位移動爬壁機器人能夠向橫向移動和原地打轉(zhuǎn)等全方位地移動。因此，本實用新型的全方位移動爬壁機器人實現(xiàn)了橫向移動和原地打轉(zhuǎn)，可以在比較狹窄擁擠的壁面上靈活自由地移動，可有效提高機器人作業(yè)的運行效率。
[0026]本實施例所涉及爬壁機器人裝置，由于具輪安裝板和彈簧，因此通過彈簧的壓縮使輥子與壁面進行有效接觸，并且能夠在遇到壁面不平時，壓縮的彈簧自動伸長使輥子始終保持與壁面有效接觸。
[0027]本實施例所涉及爬壁機器人裝置，由于具有軸承，因此能夠通過調(diào)節(jié)軸承，調(diào)整行走輪機構(gòu)與框體之間的距離。
[0028]上述實施方式為本實用新型的優(yōu)選案例，并不用來限制本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種全方位移動爬壁機器人，吸附在壁面上進行全方位移動，其特征在于，包括: 框體，包含:貼近所述壁面的下層面和遠離所述壁面的上層面； 復數(shù)個吸附單元，固定在所述下層面上，能吸附在所述壁面上；以及復數(shù)個行走輪機構(gòu)，相互軸對稱成對設(shè)置在所述上層面的邊緣，每個所述行走輪機構(gòu)包含:輪架、輪轂、復數(shù)個輥子和電機， 其中，所述輪架，設(shè)置在所述上層面的邊緣，與所述上層面相連接； 所述輪轂，固定在所述輪架； 所述復數(shù)個輥子，以預定角度設(shè)置在所述輪轂的圓周上；以及 所述電機驅(qū)動所述輪轂旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位移動爬壁機器人，其特征在于: 其中，每個所述行走輪機構(gòu)還包含:輪安裝板和復數(shù)個彈簧； 所述輪安裝板，設(shè)置在所述上層面的邊緣，與所述上層面相連接； 所述彈簧，設(shè)置在所述輪安裝板和所述輪架之間，與所述輪安裝板和所述輪架相連接，使所述復數(shù)個輥子緊貼所述壁面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位移動爬壁機器人，其特征在于: 其中，每個所述行走輪機構(gòu)還包含:復數(shù)個軸承； 所述軸承，設(shè)置在所述下層部和所述輪架之間，調(diào)節(jié)所述輪架與所述框體之間的距離。
【文檔編號】B62D57/024GK204077842SQ201420478528
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】王鐵樁, 楊躒, 田勁松, 賴磊捷, 張偉, 李法設(shè), 徐培麒, 張根雷, 廖州寶 申請人:中科新松有限公司