一种可越障的多功能爬壁机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种可越障的多功能爬壁机器人，其技术特点是：包括一个中间平台、两个车体和两个限位关节，所述两个车体结构完全相同并且分别通过限位关节对称安装在中间平台的两侧，所述两个限位关节均为两自由度的限位关节并使得两个车体相对于中间平台具有两个旋转自由度。本发明专利技术设计合理，不仅具有良好的越障能力，同时还具有强负载能力，对壁面形貌及曲率的变化具有良好的自适应性，能够快速拆解、运输与安装，其移动转弯操控简便，能满足在复杂环境中运动和作业的需求。

A multi-functional wall climbing robot with obstacle avoidance

The invention relates to a multi-functional wall climbing robot, which includes an intermediate platform, two car bodies and two limiting joints. The two body structures are exactly the same and are symmetrical installed on both sides of the middle platform by the limit joint, and the two limit joints are both limited to two degrees of freedom. The position joint makes the two car bodies have two degrees of freedom relative to the middle platform. The design is reasonable, not only has good barrier ability, but also has strong load capacity. It has good adaptability to the change of surface topography and curvature. It can quickly disassemble, transport and install, and its mobile turn control is simple and easy to meet the demand of operation and operation in complex environment.

【技术实现步骤摘要】
一种可越障的多功能爬壁机器人
本专利技术属于工业机器人
，涉及一种爬壁机器人，尤其是一种可越障的多功能爬壁机器人。
技术介绍
爬壁机器人是一种具有移动和吸附功能并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，是当前机器人领域研究的热点之一。永磁吸附式爬壁机器人由于磁吸附具有吸附力大、不需要电源驱动，从而被广泛地应用在壁面为导磁材料的作业环境下。磁轮式爬壁机器人存在磁能利用率低，磁吸附力小的缺点。磁履带爬壁机器人存在对变曲率壁面适应能力差，但不具备越障能力。经过对现有技术的检索发现，中国专利申请号20041006429.6的专利文献公开一种“磁轮吸附式爬壁机器人”，该爬壁机器人采用了磁轮吸附移动技术，其存在的问题是：车轮与壁面接触面积小,磁能利用率低和磁吸附力小，磁轮式爬壁机器人对壁面形貌及曲率的变化适应性差。中国专利申请号200510086382.5的专利文献公开了“一种具有曲面自适应能力的磁吸附爬壁机器人”，该爬壁机器人底盘连接着具有一到三个自动度的曲面自适应机构，具有一定的曲面自适应能力，但是该爬壁机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可越障的多功能爬壁机器人，其特征在于：包括一个中间平台、两个车体和两个限位关节，所述两个车体结构完全相同并且分别通过限位关节对称安装在中间平台的两侧，所述两个限位关节均为两自由度的限位关节并使得两个车体相对于中间平台具有两个旋转自由度。

【技术特征摘要】
1.一种可越障的多功能爬壁机器人，其特征在于：包括一个中间平台、两个车体和两个限位关节，所述两个车体结构完全相同并且分别通过限位关节对称安装在中间平台的两侧，所述两个限位关节均为两自由度的限位关节并使得两个车体相对于中间平台具有两个旋转自由度。2.根据权利要求1所述的一种可越障的多功能爬壁机器人，其特征在于：所述限位关节包括第一旋转轴、第一旋转轴轴肩定位凸台、第一旋转轴角度限位孔、第二旋转轴、第二旋转轴轴肩定位凸台、第二旋转轴角度限位卡环、第二旋转轴套筒、第二旋转轴轴端固定限位端盖、限位底座和限位盖；所述第一旋转轴、第一旋转轴轴肩定位凸台、第一旋转轴角度限位孔为一体结构并通过螺钉与第二旋转轴连接；所述第二旋转轴角度限位卡环由第二旋转轴轴肩定位凸台所定位，并通过定位销与第二旋转轴固接；所述第二旋转轴轴端固定限位端盖与第二旋转轴连接，将第二旋转轴通过轴承与车体相连接；所述第一旋转轴轴肩定位凸台与限位盖内的轴承连接相配合，并通过限位底座固装在中间平台侧面。3.根据权利要求1所述的一种可越障的多功能爬壁机器人，其特征在于：所述两个车体均包括车架、驱动机构、传动机构、行走机构、张紧机构、压带机构、越障机构、间隙式永磁吸附机构；所述车架包括车架外侧壁板、车架内侧壁板、车架下底板、T型支架、上支架、越障机构支架、压带机构支架和同步带轮支架；所述行走机构通过同步带轮轴、越障机构轴分别连接在车架内侧壁板的两端；所述张紧机构通过张紧轴固定孔、张紧轴滑槽分别连接在车架内侧壁板和压带机构支架上；所述越障机构通过越障机构轴连接在车架内侧壁板上；所述驱动机构通过减速器固定支架固定在车架下底板；所述传动机构通过同步带轮轴传递动力；所述间隙式永磁吸附机构固定在车架下底板上；所述限位关节通过限位关节连接孔固定在车架外侧壁板上。4.根据权利要求3所述的一种可越障的多功能爬壁机器人，其特征在于：所述驱动机构包括直流有刷电动机、编码器、抱闸制动器和电机驱动器；所述直流有刷电动机、编码器、抱闸制动器为同轴布置并依次螺栓连接为一体，再通过螺栓连接到减速器上；所述电机驱动器安装在车架下底板后端位置；所述传动机构包括减速器、减速器固定支架和扭矩换向器；所述减速器前端通过减速器固定支架固接在车架底板上，该减速器后端连接有驱动机构，该减速器输出轴连接扭矩换向器并将电机扭矩传递给扭矩换向器；所述扭矩换向器为传动比1:1的锥齿轮组，主动锥齿轮连接减速器输出轴，从动锥齿轮固定在行走机构的同步带轮轴上；所述行走机构包括同步带轮、同步带、橡胶、越障后轮、越障前轮和压带轮；所述同步带轮通过键连接与同步带轮轴固接并同轴转动，扭矩换向器的从动锥齿轮固定在同步带轮轴的外侧，将电机扭矩通过同步带轮轴传递至同步带轮，所述越障后轮与越障前轮连接在越障轮摆动架上，越障轮摆动架与越障机构轴连接，同步带带动越...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小俊，张浩，孙凌宇，王洋，国宝燕，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12