一种磁吸附爬壁机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磁吸附爬壁机器人系统，属于自动化设备的技术领域，包括导磁轮、车体和磁力控制装置，所述导磁轮设置在所述车体下方，所述磁力控制装置设置在所述导磁轮内，用于控制所述导磁轮周围的磁场强度变化。本发明专利技术利用磁场叠加原理，通过控制电磁铁线圈电流的大小和方向，从而控制电磁铁磁场强度的大小和方向，实现磁极面上磁场强度的相加和相消，有效地实现导磁轮磁力的吸附与卸载的目的，方便于拆装卸载爬壁机器人。

A Magnetically Adsorbed Wall Climbing Robot System

The invention discloses a magnetic adsorption wall climbing robot system, which belongs to the technical field of automation equipment, including a magnetic guide wheel, a car body and a magnetic control device. The magnetic guide wheel is arranged below the car body, and the magnetic control device is arranged in the magnetic guide wheel to control the magnetic field intensity change around the magnetic guide wheel. The magnetic field superposition principle is used to control the magnitude and direction of the magnetic field intensity of the electromagnet by controlling the magnitude and direction of the current of the coil of the electromagnet, so as to realize the addition and elimination of the magnetic field intensity on the magnetic pole surface, effectively realize the purpose of magnetic force adsorption and unloading of the magnetic wheel, and facilitate the disassembly and disassembly of the wall climbing robot.

【技术实现步骤摘要】
一种磁吸附爬壁机器人系统
本专利技术属于自动化设备的
，特别涉及一种磁吸附爬壁机器人系统。
技术介绍
目前，管道内壁、船舶表面、钢构桥梁焊接或者其他作业时有两种方式，一种为利用人工往返于管道两端，沿小口径管道轴向完成一次焊接后，沿锅炉管壁圆周方向移动进行第二次焊接作业，循环进行，进而完成整个管道形锅炉管壁的焊接工作，但是利用人工焊接，劳动强度过高，焊接精确度无法得到保证，影响了产品的质量；另一种是采用焊接机器人进行焊接作业，用焊接机器人进行焊接作业时，需要焊接机器人具有沿管道形锅炉管壁圆周切线方向和管道轴线方向双向移动的功能，即当焊接机器人进行焊接并排小口径管道时，首先需要完成沿管道轴线方向直线运动，然后沿管道形锅炉管壁圆周切线方向移动一段距离完成另一根小口径管道的焊接工作，循环进行，从而完成整个管道形锅炉管壁的焊接工作。但是大部分磁吸附爬壁机器人磁力不可调节，在拆装卸载时存在较大的困难。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践提出了本专利技术。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种磁吸附爬壁机器人，所述磁吸附爬壁机器人包括导磁轮、车体和磁力控制装置，所述导磁轮设置在所述车体下方，所述磁力控制装置设置在所述导磁轮内，用于控制所述导磁轮周围的磁场强度变化。进一步的，所述车体包括安装板和腔体，所述腔体链接在所述安装板下方。进一步的，所述磁力控制装置与所述安装板固定连接，所述磁力控制装置包括电磁铁、壳体和铁芯，所述壳体内部设置有永磁体，所述电磁铁安装在所述壳体上方，所述壳体的两侧设置有孔洞，所述铁芯穿过所述的孔洞与所述永磁体连接。进一步的，所述安装板下方设置安装座，所述壳体设置在所述安装座上。进一步的，所述安装板的下方设置有车轮底座，所述车轮底座位于所述安装座的两侧，所述导磁轮固定连接在所述车轮底座上。进一步的，所述安装板下方设置有电机座，所述电机座上设置有电机，所述电机包括相互连接的第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机轴输出端与所述电机座连接。进一步的，所述电机与所述导磁轮通过传动装置连接，所述传动装置设置在所述腔体内，所述传动装置包括主动带轮、被动带轮和同步带，所述主动带轮和所述被动带轮通过同步带连接，所述主动带轮与所述电机的转轴连接，所述被动带轮与所述导磁轮的转轴连接。进一步的，所述导磁轮上设置有谐波减速器，所述谐波减速器一端与所述车轮底座固定连接，所述谐波减速器的另一端与所述导磁轮连接，所述谐波减速器包括内齿刚轮、柔轮和波发生器，所述波发生器、所述柔轮和所述内齿刚轮依次套接，所述内齿钢轮与所述车轮底座连接，所述波发生器与所述导磁轮连接。本专利技术采用的另一种技术方案在于，提供一种磁吸附爬壁机器人系统，包括所述磁吸附爬壁机器人和控制柜，所述控制柜与所述磁吸附爬壁机器人信号连接，用于控制所述磁吸附爬壁机器人。进一步的，所述控制柜包括主机、驱动器、控制器和开关电源，所述开关电源用于控制主机启动，所述主机用于控制所述驱动器和所述控制器，所述驱动器用于驱动所述电机，所述控制器用于控制所述磁力控制装置。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：1.所述控制柜与所述机器人采用分离设计，可以减轻机器人的重量，增加灵活性和载重能力。2.所述机器人加装磁力控制装置后，能改变导磁轮的磁力大小，有效实现导磁轮磁力的吸附与卸载的目的，便于拆装卸载所述机器人。3.所述磁力控制装置采用电控方式，利用电磁铁的特点，可直接在所述控制柜中调节电磁铁线圈中电流的大小和方向，实现磁场的相消和相加，与传统纯机械装置相比，更符合所述机器人的快捷拆卸的需求。4.所述机器人加入谐波减速器，所述谐波减速器传输比可以达到1：100，也就是说所述电机输出扭矩为0.4N.m，经过谐波减速器输出的导磁轮的输出扭矩达到了40N.m，该机器人配备有4个所述谐波减速器，总的输出扭矩达到了160N.m，提高运载能力。附图说明图1是本专利技术可控磁力的磁吸附爬壁机器人整体示意图；图2是本专利技术可控磁力的磁吸附爬壁机器人内部结构示意图；图3是图2的剖视图；图4是本专利技术磁力控制装置的结构示意图；图5是本专利技术控制柜的正视图；图6是本专利技术控制柜的后视图；图7是本专利技术可控磁力的磁吸附爬壁机器人的系统框图。附图标记说明：1-导磁轮；2-车体；21-安装板；22-腔体；3-磁力控制装置；31-电磁铁；32-壳体；33-铁芯；4-导磁轮底座；5-电机座；51-第一电机座；52-第二电机座；6-电机；61-第一电机；62-第二电机；7-主动带轮；8-同步带；9-被动带轮；10-谐波减速器；11-主机；12-驱动器；13-控制器；14-电源开关；15-安装座。具体实施方式实施例1以下结合附图1-6对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本专利技术提供了一种磁吸附爬壁机器人包括车体2、导磁轮1和磁力控制装置3，所述导磁轮设置3在所述车体2下方，所述磁力控制装置3设置在所述导磁轮1内，用于控制所述导磁轮1周围的磁场强度变化。可以有效的实现所述导磁轮1的吸附与卸载，便于拆装卸载所述机器人。所述车体2采用铝合金材料制成的，所述车体2包括安装板21和两个腔体22，所述腔体22焊接在所述安装板21下表面的左右两侧，所述腔体22内部有两个车轮底座4，并且所述车轮底座4与所述安装板21下方固定连接，所述导磁轮1安装在所述车轮底座4上。所述安装板21下方设置有电机座5，所述电机座5包括第一电机座51和第二电机座52，所述第一电机座51和所述第二电机座52并排安装在所述安装板21下方，所述电机座5上安装有电机6，所述电机6包括第一电机61和第二电机62，所述第一电机61和第二电机62的输出轴的端面与所述电机座5连接，所述第一电机61和所述第二电机62的背面固定连接。所述电机6与所述导磁轮1通过传动装置连接，所述传动装置设置在所述腔体22内，所述传动装置包括主动带轮7、被动带轮9和同步带8，所述主动带轮7和所述被动带轮9通过同步带8连接，所述主动带轮7与所述电机6的转轴连接，所述被动带轮9与所述导磁轮1的转轴连接。所述主动带轮7通过所述同步带8带动所述被动带轮9转动，进而带动所述导磁轮1转动。四个所述电机6分别控制一个所述导磁轮1运动。工作原理：当所述第一电机61和所述第二电机62转向为正转、转速相同时，所述导磁轮1向前转动，即所述机器人向前运动；当所述第一电机61和所述第二电机62转向为反转、转速相同时，所述导磁轮1向后转动，即所述机器人向后运动。当所述第一电机61和所述第二电机62的转向为正转，并且所述第一电机61的转速大于所述第二电机62的转速时，所述机器人向左前方转弯；当所述第一电机61的转速小于所述第二电机62的转速时，所述机器人向右前方转弯。当所述第一电机61和所述第二电机62的转向为反转，并且所述第一电机61的转速大于所述第二电机62的转速时，所述机器人向左后方转弯；当所述第一电机61的转速小于所述第二电机62的转速时，所述机器人向右后方转弯。所述导磁轮1为中空圆形结构，所述磁力控制装置3安装在所述安装板21的下方，并且所述磁力控制装置3在所述中空圆形结构内。所述磁力控制装置3包括：电磁铁31、壳体32和铁芯33本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁吸附爬壁机器人，其特征在于，所述磁吸附爬壁机器人包括导磁轮(1)、车体(2)和磁力控制装置(3)，所述导磁轮(1)设置在所述车体(2)下方，所述磁力控制装置(3)设置在所述导磁轮(1)内，用于控制所述导磁轮(1)周围的磁场强度变化。

【技术特征摘要】
1.一种磁吸附爬壁机器人，其特征在于，所述磁吸附爬壁机器人包括导磁轮(1)、车体(2)和磁力控制装置(3)，所述导磁轮(1)设置在所述车体(2)下方，所述磁力控制装置(3)设置在所述导磁轮(1)内，用于控制所述导磁轮(1)周围的磁场强度变化。2.根据权利要求1所述的磁吸附爬壁机器人，其特征在于，所述车体(2)包括安装板(21)和腔体(22)，所述腔体(22)连接在所述安装板(21)下方。3.根据权利要求2所述的磁吸附爬壁机器人，其特征在于，所述磁力控制装置(3)与所述安装板(21)固定连接，所述磁力控制装置(3)包括电磁铁(31)、壳体(32)和铁芯(33)，所述壳体(32)内部设置有永磁体，所述电磁铁(31)安装在所述壳体(32)上方，所述壳体(32)的两侧设置有孔洞，所述铁芯(33)穿过所述孔洞与所述永磁体连接。4.根据权利要求3所述的磁吸附爬壁机器人，其特征在于，所述安装板(21)下方设置安装座(15)，所述壳体(32)设置在所述安装座(15)上。5.根据权利要求4所述的磁吸附爬壁机器人，其特征在于，所述安装板(21)的下方设置有车轮底座(4)，所述车轮底座(4)位于所述安装座(15)的两侧，所述导磁轮(1)固定连接在所述车轮底座(4)上。6.根据权利要求5所述的磁吸附爬壁机器人，其特征在于，所述安装板(21)下方设置有电机座(5)，所述电机座(5)上设置有电机(6)，所述电机(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹立超，刘晓光，周勇，周伟，张理，张浩，
申请(专利权)人：广东省智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44