磁隙轮式爬壁机器人制造技术

本发明专利技术提供一种磁隙轮式爬壁机器人，其包括机架、行走驱动机构、吸附行走机构和清洗机构，清洗机构固定安装于机架的顶部；行走驱动机构包括第一减速电机、第一减速器、第一主动轴、第二减速电机、第二减速器和第二主动轴，第一减速电机和第一主动轴分别与第一减速器的输入端和输出端连接，第二减速电机和第二主动轴分别与第二减速器的输入端和输出端连接；吸附行走机构包括橡胶轮组、万向轮组和磁铁组件，磁铁组件安装于机架的下方，橡胶轮组和万向轮组分别设于机架相对两端部，万向轮组与机架固定，橡胶轮组包括与第一主动轴连接第一橡胶轮以及与第二主动轴连接的第二橡胶轮。本发明专利技术整体结构紧凑，可以实现轻量化设计。

Magnetic gap wheel wall climbing robot

The invention provides a magnetic gap wheel type wall climbing robot, which includes a frame, a walking drive mechanism, an adsorption walking mechanism and a cleaning mechanism. The cleaning mechanism is fixed on the top of the rack. The walking drive mechanism includes a first deceleration motor, a first decelerator, a first drive shaft, a second decelerator, a second reducer, and second. The active shaft, the first deceleration motor and the first active shaft are connected to the input and output of the first decelerator respectively. The second deceleration motor and the second active shaft are respectively connected to the input and output terminals of the second reducer, and the adsorption walking mechanism includes the rubber wheel group, the universal wheel group and the magnetic iron assembly, and the magnet assembly is installed on the frame. At the bottom, the rubber wheel group and the universal wheel set are respectively located at the opposite ends of the frame, the cardan wheel group and the frame are fixed, and the rubber wheel group includes the first rubber wheel with the first active shaft and the second rubber wheel connected with the second active shaft. The whole structure of the invention is compact, and the lightweight design can be realized.

【技术实现步骤摘要】
磁隙轮式爬壁机器人
本专利技术属于爬壁机器人
，尤其涉及一种磁隙轮式爬壁机器人。
技术介绍
目前，针对金属表面的作业，如船舶除锈除漆，喷涂，油罐表面检测等大部分还是靠人工，通过脚手架或高空车的方式在空中用手工或半自动机械完成工作。这种方式效率很低，且安全性不高，对人体的伤害也特别大。鉴于此，越来越多的人不愿意从事该种工作。所以采用爬壁机器人携带清洗装置、检测装置、喷涂装置等来完成高空作业对解放劳力，提高效率具有很大的意义。国内关于金属表面作业的爬壁机器人大多是履带式的机器人，但该种机器人极其笨重，且操作不灵活，在应对曲面或小角落工作环境则完全无法使用。并且由于存在履带的原因，往往作业的过程中总存在部分履带经过的位置无法清洗，最后同样需要依靠人工补完，其只能够完成大平面的作业，适应性不高。而少部分轮式爬壁机器人，虽移动适应性高，但结构复杂，依然较重，故障率高且经常出现打滑的失稳工作状况。中国专利(申请号：201710326199.0)公开了一种履带式爬壁机器人，该机器人通过稳定的机架结构和吸附力强的磁铁模块，使其可以携带大负载爬越垂直壁面，但其重量过大，且履带驱动不灵活，限制了其应用范围。中国专利(申请号：200410016429.6)公开了一种磁轮式爬壁机器人，其具有运动灵活，检测精度高的优点，但是磁轮的有效吸附面积小，负载能力较差。中国专利(申请号：201710460803.9)公开了一种铁磁性爬壁工作机器人，虽然设计了一种较紧凑的磁轮结构，但是其依然有一些如带轮、张紧轮、同步轮等冗余机构，起不到什么大的作用，且使其大小和重量增加，拆装更麻烦。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁隙轮式爬壁机器人，旨在解决现有技术中的爬壁机器人结构复杂，无法做到轻量化设计的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种磁隙轮式爬壁机器人，包括机架、行走驱动机构、吸附行走机构和清洗机构，所述清洗机构固定安装于所述机架的顶部；所述行走驱动机构包括第一减速电机、第一减速器、第一主动轴、第二减速电机、第二减速器和第二主动轴，所述第一减速电机和所述第一主动轴分别与所述第一减速器的输入端和输出端连接，所述第二减速电机和所述第二主动轴分别与所述第二减速器的输入端和输出端连接；所述吸附行走机构包括橡胶轮组、万向轮组和磁铁组件，所述磁铁组件安装于所述机架的下方，所述橡胶轮组和所述万向轮组分别设于所述机架相对两端部，所述万向轮组与所述机架固定，所述橡胶轮组包括与所述第一主动轴连接所述第一橡胶轮以及与所述第二主动轴连接的第二橡胶轮。优选地，所述磁铁组件包括主吸附永磁组和副吸附永磁组，所述主吸附永磁组位于所述第一橡胶轮与所述第二橡胶轮之间，所述主吸附永磁组固定安装于所述第一减速器的底部和/或所述第二减速器的底部，所述副吸附永磁组固定安装于所述机架上靠近所述万向轮组的底部。优选地，所述主吸附永磁组包括主永磁铁和主轭铁，所述主轭铁的顶部与所述第一减速器的底部和/或所述第二减速器的底部固定连接，所述主永磁铁固定于所述主轭铁的底部；所述副吸附永磁组包括副永磁铁和副轭铁，所述副轭铁的顶部与所述机架的底部固定连接，所述副永磁铁固定于所述副轭铁的底部。优选地，所述主永磁铁呈梯形状结构，且梯形状结构的所述主永磁铁的顶部表面积大于其底部表面积。优选地，所述万向轮组包括第一万向轮和第二万向轮，所述第一万向轮和所述第二万向轮分别固定于所述机架底座的两侧，所述副吸附永磁组位于所述第一万向轮与所述第二万向轮之间。优选地，所述清洗机构包括旋转驱动源、摆动臂和喷洗盘，所述旋转驱动源固定于所述机架的顶部，所述摆动臂的一端与所述旋转驱动源驱动连接，所述喷洗盘与所述摆动臂的另一端连接，且所述喷洗盘上设有喷嘴。优选地，所述旋转驱动源包括第三减速电机和第三减速器，所述第三减速器固定于所述机架上，所述第一减速电机和所述摆动臂分别与所述第三减速器的输入端和输出端连接。优选地，所述第三减速器上设有位于所述摆动臂下方并用于感应所述摆动臂的摆动角度的传感器，所述传感器与所述第三减速电机电性连接。优选地，所述第一减速电机、所述第二减速电机和所述第三减速机均为减速直流电机，所述第一减速器、所述第二减速器和第三减速器均为蜗轮蜗杆减速器。优选地，所述机架包括第一侧板、第二侧板、中部连接轴、中部连接块和支撑安装板，所述第一侧板和所述第二侧板分别垂直固定连接于所述中部连接轴的两端，且所述第一侧板和所述第二侧板分别与所述第一减速器的外侧和所述第二减速器的外侧固定连接，所述中部连接块垂直固定连接于所述中部连接轴的中部，所述支撑安装板固定连接于所述中部连接块的顶部，所述清洗机构固定安装于所述支撑安装板的顶部，所述万向轮组固定安装于所述支撑安装板的底部。本专利技术的有益效果：本专利技术的磁隙轮式爬壁机器人，其行走驱动机构主要由第一减速电机与第一减速器配合以及第二减速电机与第二减速器配合形成，然后再将第一橡胶轮通过第一主动轴与第一减速器的输出端连接以及通过将第二橡胶轮通过第二主动轴与第二减速器的输出端连接，如此，启动第一减速电机和第二减速电机后即可驱动第一橡胶轮和第二橡胶轮转动，不需在设计履带，可以解决以往爬壁机器人结构复杂，体型笨重，故障率高，移动笨拙，曲面适应力差的问题，并且弥补过去爬壁机器人大都只能在大型平面上作业和结构复杂、重量过重体型过大的不足，实现爬壁机器人的轻量化和小型化，能在油罐内外壁，船舶大曲率的壁面等需要灵活操作的地方进行作业。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的磁隙轮式爬壁机器人的结构示意图一。图2为本专利技术实施例提供的磁隙轮式爬壁机器人的结构示意图二。图3为本专利技术实施例提供的磁隙轮式爬壁机器人的结构分解示意图。图4为本专利技术实施例提供的磁隙轮式爬壁机器人的清洗机构的结构示意图。图5为本专利技术实施例提供的磁隙轮式爬壁机器人的机架的结构示意图。图6为本专利技术实施例提供的磁隙轮式爬壁机器人的行走驱动机构的结构示意图。图7为本专利技术实施例提供的磁隙轮式爬壁机器人的主吸附永磁组的结构示意图。图8为本专利技术实施例提供的磁隙轮式爬壁机器人的副吸附永磁组的结构示意图。其中，图中各附图标记：10—机架11—第一侧板12—第二侧板13—中部连接轴14—中部连接块15—支撑安装板16—支撑条17—角钢20—行走驱动机构21—第一减速电机22—第一减速器23—第一主动轴24—第二减速电机25—第二减速器26—第二主动轴30—吸附行走机构31—橡胶轮组32—万向轮组33—磁铁组件40—清洗机构41—旋转驱动源42—摆动臂43—喷洗盘44—喷嘴45—传感器46—滑槽50—喷洗装置51—电磁阀52—气喷嘴60—护板311—第一橡胶轮312—第二橡胶轮321—第一万向轮322—第二万向轮331—主吸附永磁组332—副吸附永磁组411—第三减速电机412—第三减速器421—中心轴422—摆动横杆423—周向斜杆431—旋转接头3311—主永磁铁3312—主轭铁3313—第一连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁隙轮式爬壁机器人，其特征在于：包括机架、行走驱动机构、吸附行走机构和清洗机构，所述清洗机构固定安装于所述机架的顶部；所述行走驱动机构包括第一减速电机、第一减速器、第一主动轴、第二减速电机、第二减速器和第二主动轴，所述第一减速电机和所述第一主动轴分别与所述第一减速器的输入端和输出端连接，所述第二减速电机和所述第二主动轴分别与所述第二减速器的输入端和输出端连接；所述吸附行走机构包括橡胶轮组、万向轮组和磁铁组件，所述磁铁组件安装于所述机架的下方，所述橡胶轮组和所述万向轮组分别设于所述机架相对两端部，所述万向轮组与所述机架固定，所述橡胶轮组包括与所述第一主动轴连接所述第一橡胶轮以及与所述第二主动轴连接的第二橡胶轮。

【技术特征摘要】
1.一种磁隙轮式爬壁机器人，其特征在于：包括机架、行走驱动机构、吸附行走机构和清洗机构，所述清洗机构固定安装于所述机架的顶部；所述行走驱动机构包括第一减速电机、第一减速器、第一主动轴、第二减速电机、第二减速器和第二主动轴，所述第一减速电机和所述第一主动轴分别与所述第一减速器的输入端和输出端连接，所述第二减速电机和所述第二主动轴分别与所述第二减速器的输入端和输出端连接；所述吸附行走机构包括橡胶轮组、万向轮组和磁铁组件，所述磁铁组件安装于所述机架的下方，所述橡胶轮组和所述万向轮组分别设于所述机架相对两端部，所述万向轮组与所述机架固定，所述橡胶轮组包括与所述第一主动轴连接所述第一橡胶轮以及与所述第二主动轴连接的第二橡胶轮。2.根据权利要求1所述的磁隙轮式爬壁机器人，其特征在于：所述磁铁组件包括主吸附永磁组和副吸附永磁组，所述主吸附永磁组位于所述第一橡胶轮与所述第二橡胶轮之间，所述主吸附永磁组固定安装于所述第一减速器的底部和/或所述第二减速器的底部，所述副吸附永磁组固定安装于所述机架上靠近所述万向轮组的底部。3.根据权利要求2所述的磁隙轮式爬壁机器人，其特征在于：所述主吸附永磁组包括主永磁铁和主轭铁，所述主轭铁的顶部与所述第一减速器的底部和/或所述第二减速器的底部固定连接，所述主永磁铁固定于所述主轭铁的底部；所述副吸附永磁组包括副永磁铁和副轭铁，所述副轭铁的顶部与所述机架的底部固定连接，所述副永磁铁固定于所述副轭铁的底部。4.根据权利要求3所述的磁隙轮式爬壁机器人，其特征在于：所述主永磁铁呈梯形状结构，且梯形状结构的所述主永磁铁的顶部表面积大于其底部表面积。5.根据权利要求2所述的磁隙轮式爬壁机器人，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何凯，李赳华，方海涛，耿永清，陈浩，汪兴潮，周维，蔡建楠，
申请(专利权)人：深圳市行知行机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44