强挤压吸附式爬壁机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种强挤压吸附式爬壁机器人，包括至少底板由导磁材料制成的主体，主体内布置安装有若干磁体，各磁体的其中一个磁极分别朝向主体的底板，且各磁体朝向主体的底板的磁极均为同极设置；主体底端布置安装有驱动轮，驱动轮对应传动连接有动力装置，主体底端还转动安装有万向轮；驱动轮和万向轮均为橡胶轮；将磁体的同极均朝向主体的底板设置，最大程度地有效利用了磁力线形成的磁力，相当于对主体形成了挤压式吸附力，同时橡胶轮产生弹性形变而大大提高其与壁面间的抓壁力，使主体牢固地贴覆在爬壁面上，经过测试本结构即使在竖直的壁面上也能够牢固地吸附，实现了各角度壁面爬行的零脱落，提高了爬壁机器人工作的可靠性和稳定性。

Wall climbing robot with strong extrusion adsorption

The invention discloses a wall climbing robot with strong extrusion and adsorption, which comprises a main body with at least a bottom plate made of magnetic conducting material, a plurality of magnets are arranged in the main body, one of the magnets is respectively oriented to the bottom plate of the main body, and the magnetic poles of each magnet towards the bottom plate of the main body are arranged and installed at the bottom end of the main body. There are driving wheels, the driving wheels are connected with power devices, and the bottom of the main body is also rotated and installed with universal wheels; the driving wheels and universal wheels are rubber wheels; the same poles of the magnet are set toward the base plate of the main body to make the most effective use of the magnetic force formed by the magnetic line, which is equivalent to the extrusion adsorption force on the main body. At the same time, the elastic deformation of the rubber wheel greatly improves the wall-climbing force between the rubber wheel and the wall, so that the main body firmly adheres to the wall-climbing surface. After testing, the structure can firmly adsorb even on the vertical wall, realizing the zero-shedding of wall-climbing at all angles, and improving the reliability and stability of the wall-climbing robot.

【技术实现步骤摘要】
强挤压吸附式爬壁机器人
本专利技术涉及爬壁机器人
，尤其涉及一种强挤压吸附式爬壁机器人。
技术介绍
爬壁机器人又称为壁面移动机器人，是一种能够在竖直壁面上攀爬并完成相关作业的自动化机器人，可用于各种大型设备内壁的探伤检查、刨漆、抛丸、喷漆或金属表面其它工艺处理，对建筑物或船体的壁面进行清洁或喷涂，以及在核工业中进行检查测厚作业等，由于垂直壁面作业属于极限作业范畴，因此爬壁机器人也称为极限作业机器人。目前使用的爬壁机器人主要有以下两种：一、履带式爬壁机器人，该种爬壁机器人在履带围绕的空间内布置有磁铁块，在磁铁块的作用下，使履带吸附在壁面上。其缺点是在爬壁机器人两边安装履带后，增加了它的自身重量，当壁面超过一定角度时，在自身重力作用下会下翻脱落，因此使用稳定性差。也有将磁铁布置在履带外表面的，这种结构的爬壁机器人在行走时，特别在机器人两端履带换向时，由于磁体块的存在，使履带与壁面之间形成有一定的空隙，不利于机器人与壁面之间的吸附，且磁块直接与壁面接触，与壁面之间的吸附力造成摩擦力过大，会过量的消耗爬壁机器人的动能。二、轮式爬壁机器人，该种爬壁机器人在机体上布置安装有爬壁轮，爬壁轮内均布有磁铁块，且磁铁块为N极、S极交错设置，相邻两块磁铁之间产生的磁力线作用于壁面上，进而将爬壁轮吸附在壁面上，由此可见降低了磁铁的有效使用率，另外爬壁轮与壁面接触面积较小，当壁面出现很小的缝隙时也会影响爬壁轮的吸附力，进而导致吸附失败，使爬壁机器人脱落。且上述各种爬壁机器人均为链传动或齿轮传动，动力小、转向半径大，基于以上各种爬壁机器人的缺陷，有必要对爬壁机器人的磁铁布置、驱动方式等各方面进行改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种吸附力强、转向灵活的强挤压吸附式爬壁机器人。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：强挤压吸附式爬壁机器人，包括至少底板由导磁材料制成的主体，所述主体内布置安装有若干磁体，各所述磁体的其中一个磁极分别朝向所述主体的底板，且各所述磁体朝向所述主体的底板的磁极均为同极设置；所述主体底端布置安装有驱动轮，所述主体内封装有与所述驱动轮对应传动连接的动力装置，所述主体底端还转动安装有万向轮；所述驱动轮和所述万向轮均为橡胶轮。作为优选的技术方案，所述主体内还安装有辅助所述主体与壁面脱离的吸附脱离装置。作为优选的技术方案，所述吸附脱离装置包括安装在所述主体内的至少一个电磁顶杆或/和液压顶杆，所述主体的底板设有供所述电磁顶杆或/和所述液压顶杆伸出的通孔。作为优选的技术方案，所述磁体设置为永磁铁。作为优选的技术方案，所述永磁铁为钕铁硼磁铁。作为优选的技术方案，所述磁体设置为电磁铁，所述电磁铁电连接至所述动力装置。作为优选的技术方案，所述动力装置包括固定安装在所述主体内的驱动电机，所述驱动电机的供电导线上串联有电机控制器，所述驱动电机的动力轴通过减速机连接至所述驱动轮。作为优选的技术方案，所述驱动轮和所述万向轮分别设置为聚氨酯橡胶轮。作为优选的技术方案，所述磁体朝向所述主体的底板侧与壁面之间的距离不大于2cm。作为优选的技术方案，所述主体内还封装有爬壁控制器，所述主体侧壁上转动安装有与所述爬壁控制器电连接的启动开关，与所述爬壁控制器设有配合使用的遥控器。由于采用了上述技术方案，强挤压吸附式爬壁机器人，包括至少底板由导磁材料制成的主体，所述主体内布置安装有若干磁体，各所述磁体的其中一个磁极分别朝向所述主体的底板，且各所述磁体朝向所述主体的底板的磁极均为同极设置；所述主体底端布置安装有驱动轮，所述主体内封装有与所述驱动轮对应传动连接的动力装置，所述主体底端还转动安装有万向轮；所述驱动轮和所述万向轮均为橡胶轮；本专利技术的有益效果是：磁力线从磁体的一极端出来时磁力最强，经过导磁材料后会逐渐虚弱，将磁体的同极均朝向主体的底板设置，最大程度地有效利用了磁力线形成的磁力，在将主体吸附到壁面的过程中，相当于对主体形成了挤压式吸附力，在挤压式吸附力作用下，橡胶轮产生弹性形变而大大提高其与壁面间的抓壁力，并使主体能够牢固地贴覆在爬壁面上，经过测试本结构即使在竖直的壁面上也能够牢固地吸附，实现了各角度壁面爬行的零脱落，提高了爬壁机器人工作的可靠性和稳定性。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是本专利技术实施例去掉主体的盖板后的俯视图；图3是本专利技术实施例磁体N极朝向壁面的布置方式示意图；图4是本专利技术实施例磁体S极朝向壁面的布置方式示意图；图中：1-主体；2-爬壁控制器；3-启动开关；4-磁体；5-电磁顶杆；6-通孔；7-驱动轮；8-万向轮；9-导线；10-驱动电机；11-电机控制器；12-减速机。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本专利技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本专利技术的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。如图1和图2所示，强挤压吸附式爬壁机器人，包括至少底板由导磁材料制成的主体1，所述主体1设有外壳、盖板等常规部件，所述主体1内还封装有爬壁控制器2，所述主体1侧壁上转动安装有与所述爬壁控制器2电连接的启动开关3，与所述爬壁控制器2设有配合使用的遥控器。所述爬壁控制器2包括微型处理器等外围保护部件，与遥控器均为本
内普通技术人员所熟知的内容，在此不再详细说明。所述启动开关3控制爬壁机器人的启动，爬壁机器人启动后，通过所述遥控器可以实现其运行速度、方向、转向等功能的控制，控制程序等可提前写入至所述爬壁控制器2内。本实施例的所述主体1内布置安装有若干磁体4，各所述磁体4的其中一个磁极分别朝向所述主体1的底板，且各所述磁体4朝向所述主体1的底板的磁极均为同极设置(克服现有技术中N极、S极交错设置的技术偏见，N极、S极交错设置容易造成各磁体磁力线的磁力损失)；如图3所示，所述磁体4朝向壁面的一侧均设置为N极，当然也可以设置为如图4所示的状态，即所述磁体4朝向壁面的一侧均设置为S极。所述磁体4的布置数量、布置方式均可以根据所述主体1的尺寸进行适当调整。所述磁体4设置为永磁铁，最好采用钕铁硼磁铁，钕铁硼磁铁磁性最强，吸附力相比较大。但该种磁体4结构布置的爬壁机器人由于吸力较大，当使用完毕后，将其从壁面上取下也比较费力，因此所述主体1内还安装有辅助所述主体1与壁面脱离的吸附脱离装置，以便于将爬壁机器人从壁面上取下来。具体地，所述吸附脱离装置包括安装在所述主体1内的至少一个电磁顶杆5，所述主体1的底板设有供所述电磁顶杆5伸出的通孔6。当所述磁体4设置为永磁体时，上述结构布置的所述永磁体产生挤压式吸附力，将主体1挤压并吸附在壁面上，使所述主体1吸附很牢固，经过测试本实施例可以在任一倾斜角度的壁面上爬行，且不存在由于重力作用自动脱落的现象。另外，通过所述磁体4的上述布置方式，当壁面出现缝隙时，对所述主体1与壁面之间的吸附力也不会存在任何影响，所述主体1不会因为缝隙大而从所述壁面上脱落下来。当所述主体1体积较小时，所述吸附脱离装置设置为所述电磁顶杆5，当所述主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.强挤压吸附式爬壁机器人，其特征在于：包括至少底板由导磁材料制成的主体，所述主体内布置安装有若干磁体，各所述磁体的其中一个磁极分别朝向所述主体的底板，且各所述磁体朝向所述主体的底板的磁极均为同极设置；所述主体底端布置安装有驱动轮，所述主体内封装有与所述驱动轮对应传动连接的动力装置，所述主体底端还转动安装有万向轮；所述驱动轮和所述万向轮均为橡胶轮。

【技术特征摘要】
1.强挤压吸附式爬壁机器人，其特征在于：包括至少底板由导磁材料制成的主体，所述主体内布置安装有若干磁体，各所述磁体的其中一个磁极分别朝向所述主体的底板，且各所述磁体朝向所述主体的底板的磁极均为同极设置；所述主体底端布置安装有驱动轮，所述主体内封装有与所述驱动轮对应传动连接的动力装置，所述主体底端还转动安装有万向轮；所述驱动轮和所述万向轮均为橡胶轮。2.如权利要求1所述的强挤压吸附式爬壁机器人，其特征在于：所述主体内还安装有辅助所述主体与壁面脱离的吸附脱离装置。3.如权利要求2所述的强挤压吸附式爬壁机器人，其特征在于：所述吸附脱离装置包括安装在所述主体内的至少一个电磁顶杆或/和液压顶杆，所述主体的底板设有供所述电磁顶杆或/和所述液压顶杆伸出的通孔。4.如权利要求1所述的强挤压吸附式爬壁机器人，其特征在于：所述磁体设置为永磁铁。5.如权利要求4所述的强挤压吸附式爬壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，
申请(专利权)人：姜涛，
类型：发明
国别省市：山东,37