全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人裝置，特別涉及一種吸附在壁面并且全方位移動(dòng)的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]爬壁機(jī)器人主要用于在極端、惡劣或危險(xiǎn)環(huán)境中的壁面上進(jìn)行如打磨、噴漆、清洗或探測(cè)等特定作業(yè)的自動(dòng)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(jī)器人一般采用履帶式和普通輪式等結(jié)構(gòu)形式，無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人系統(tǒng)的橫向移動(dòng)和任意半徑旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)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)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提供一種能夠吸附在壁面上、全方位移動(dòng)的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置。
[0005]本發(fā)明提供的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置，吸附在壁面上進(jìn)行全方位移動(dòng)，其特征在于，包括:框體，包含:貼近壁面的下層面和遠(yuǎn)離壁面的上層面；復(fù)數(shù)個(gè)吸附單元，固定在下層面上，能吸附在壁面上；以及復(fù)數(shù)個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)，相互軸對(duì)稱成對(duì)設(shè)置在上層面的邊緣，每個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)包含:輪架、輪轂、復(fù)數(shù)個(gè)輥?zhàn)雍碗姍C(jī)，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(fù)數(shù)個(gè)輥?zhàn)?，以預(yù)定角度設(shè)置在輪轂的圓周上；以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪轂旋轉(zhuǎn)。
[0006]本發(fā)明提供的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置，還具有這樣的特征:其中，每個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)還包含:輪安裝板和復(fù)數(shù)個(gè)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(fù)數(shù)個(gè)輥?zhàn)泳o貼壁面。
[0007]本發(fā)明提供的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置，還具有這樣的特征:其中，每個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)還包含:復(fù)數(shù)個(gè)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]發(fā)明作用和效果
[0009]根據(jù)本發(fā)明所涉及全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置，吸附在壁面上，利用帶有復(fù)數(shù)個(gè)呈預(yù)定角度的輥?zhàn)拥膹?fù)數(shù)個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)，使得全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置能夠向橫向移動(dòng)和原地打轉(zhuǎn)等全方位地移動(dòng)。因此，本發(fā)明的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置實(shí)現(xiàn)了橫向移動(dòng)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(dòng)，可有效提高機(jī)器人作業(yè)的運(yùn)行效率。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明在實(shí)施例中的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0011]圖2是本發(fā)明在實(shí)施例中的行走輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下參照附圖實(shí)及施例對(duì)本發(fā)明所涉及的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置作詳細(xì)的描述。
[0013]實(shí)施例
[0014]圖1是本發(fā)明在實(shí)施例中的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]如圖1所示，全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置100具有框體10、吸附單元20和四個(gè)行走輪機(jī)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(yuǎn)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(shí)際大小設(shè)置吸附單元20的數(shù)量，本實(shí)施例中的數(shù)量為兩個(gè)設(shè)置在下層面11的前后，用于吸附在壁面。
[0019]四個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)30分別與吸附單元10相鄰，軸對(duì)稱的成對(duì)設(shè)置在上層面12的邊緣。另外，可根據(jù)上層面12的實(shí)際大小設(shè)置行走輪機(jī)構(gòu)30的數(shù)量。
[0020]圖2是本發(fā)明在實(shí)施例中的行走輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]每個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)30包含:輪安裝板31、輪架32、四個(gè)軸承33、四個(gè)彈簧34、輪轂35、棍子36、圖中未顯不的電機(jī)和圖中未顯不的減速機(jī)。
[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(guò)四個(gè)均勻分布，垂直于底邊的軸承33連接，軸承33穿過(guò)輪安裝板31將輪安裝板31和輪架32固定在上層部12。通過(guò)調(diào)節(jié)軸承33調(diào)整行走輪機(jī)構(gòu)30與框體20之間的距離。四個(gè)彈簧34與四個(gè)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?zhàn)?6呈偏置角度±45°設(shè)置在輪轂35圓周上，對(duì)角線方向行走輪機(jī)構(gòu)上的棍子36米用相同的偏置角度。電機(jī)米用伺服電機(jī)將動(dòng)力傳輸給減速機(jī)，輪轂35與減速機(jī)相連接，通過(guò)減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輪轂35轉(zhuǎn)動(dòng)。輪轂35周?chē)c壁面接觸的輥?zhàn)?6受到的摩擦力可以分解為沿輥?zhàn)?6軸線和垂直于輥?zhàn)?6軸線兩個(gè)方向的摩擦力，行走輪機(jī)構(gòu)30不僅可以沿垂直于輪轂35軸線的方向運(yùn)動(dòng)，也可以繞輥?zhàn)?6軸線旋轉(zhuǎn)和沿輥?zhàn)?6軸線垂直方向平動(dòng)，通過(guò)對(duì)這四個(gè)電機(jī)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(dòng)全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置100實(shí)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(dòng)。
[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?zhàn)?6與壁面進(jìn)行有效接觸，從而產(chǎn)生足夠正壓力克服全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置100的自身重力，使之在壁面上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)壁面不平造成輥?zhàn)?6懸空時(shí)，壓縮的彈簧34自動(dòng)伸長(zhǎng)使輥?zhàn)?6始終保持與壁面有效接觸。
[0024]實(shí)施例的作用與效果
[0025]根據(jù)本實(shí)施例所涉及全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置，吸附在壁面上，利用帶有復(fù)數(shù)個(gè)呈預(yù)定角度的輥?zhàn)拥膹?fù)數(shù)個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)，使得全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置能夠向橫向移動(dòng)和原地打轉(zhuǎn)等全方位地移動(dòng)。因此，本發(fā)明的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置實(shí)現(xiàn)了橫向移動(dòng)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(dòng)，可有效提高機(jī)器人作業(yè)的運(yùn)行效率。
[0026]本實(shí)施例所涉及爬壁機(jī)器人裝置，由于具輪安裝板和彈簧，因此通過(guò)彈簧的壓縮使輥?zhàn)优c壁面進(jìn)行有效接觸，并且能夠在遇到壁面不平時(shí)，壓縮的彈簧自動(dòng)伸長(zhǎng)使輥?zhàn)邮冀K保持與壁面有效接觸。
[0027]本實(shí)施例所涉及爬壁機(jī)器人裝置，由于具有軸承，因此能夠通過(guò)調(diào)節(jié)軸承，調(diào)整行走輪機(jī)構(gòu)與框體之間的距離。
[0028]上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置，吸附在壁面上進(jìn)行全方位移動(dòng)，其特征在于，包括: 框體，包含:貼近所述壁面的下層面和遠(yuǎn)離所述壁面的上層面； 復(fù)數(shù)個(gè)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(fù)數(shù)個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)，相互軸對(duì)稱成對(duì)設(shè)置在所述上層面的邊緣，每個(gè)所述行走輪機(jī)構(gòu)包含:輪架、輪轂、復(fù)數(shù)個(gè)輥?zhàn)雍碗姍C(jī)， 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(fù)數(shù)個(gè)輥?zhàn)?，以預(yù)定角度設(shè)置在所述輪轂的圓周上；以及 所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)器人裝置，其特征在于: 其中，每個(gè)所述行走輪機(jī)構(gòu)還包含:輪安裝板和復(fù)數(shù)個(gè)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(fù)數(shù)個(gè)輥?zhàn)泳o貼所述壁面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置，其特征在于: 其中，每個(gè)所述行走輪機(jī)構(gòu)還包含:復(fù)數(shù)個(gè)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。
【專利摘要】本發(fā)明提供的全方位移動(dòng)機(jī)器人裝置，吸附在壁面上進(jìn)行全方位移動(dòng)，其特征在于，包括：框體，包含：貼近壁面的下層面和遠(yuǎn)離壁面的上層面；復(fù)數(shù)個(gè)吸附單元，固定在下層面上，能吸附在壁面上；以及復(fù)數(shù)個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)，相互軸對(duì)稱成對(duì)設(shè)置在上層面的邊緣，毎個(gè)行走輪機(jī)構(gòu)包含：輪架、輪轂、復(fù)數(shù)個(gè)輥?zhàn)雍碗姍C(jī)，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(fù)數(shù)個(gè)輥?zhàn)樱灶A(yù)定角度設(shè)置在輪轂的圓周上；以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪轂旋轉(zhuǎn)。
【IPC分類(lèi)】B62D57/024
【公開(kāi)號(hào)】CN104960589
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410418195
【發(fā)明人】賴?yán)诮? 楊躒, 田勁松, 王鐵樁, 張偉, 李法設(shè), 徐培麒, 張根雷, 廖州寶
【申請(qǐng)人】中科新松有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2014年8月22日