一种可爬框架型内角的爬壁机器人及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种可爬框架型内角的爬壁机器人及其应用，包括：第一行走吸附模块，第一行走吸附模块包括第一轮体吸附单元、第一顶升组件和第一侧抵推组件，第一轮体吸附单元能够吸附在壁面上并行走，第一顶升组件位于第一行走吸附模块的下侧并能够将第一轮体吸附单元抬高，第一侧抵推组件位于第一行走吸附单元的前侧以抵推壁面；第二行走吸附模块，第二行走吸附模块包括第二轮体吸附单元、第二顶升组件和第二侧抵推组件，第二轮体吸附单元能够吸附在壁面上并行走，第二顶升组件位于第二行走吸附模块的下侧并能够将第二轮体吸附单元抬高，第二侧抵推组件位于第一行走吸附单元的后侧以抵推壁面。其可以绕框架型内壁攀爬，灵活度高，稳定性好。稳定性好。稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种可爬框架型内角的爬壁机器人及其应用


[0001]本专利技术涉及爬壁机器人
，尤其是指一种可爬框架型内角的爬壁机器人及其应用。

技术介绍

[0002]爬壁机器人可以在垂直墙壁上攀爬并完成作业的自动化机器人。爬壁机器人又称为壁面移动机器人。爬壁机器人必须具备吸附和移动两个基本功能，而常见吸附方式有负压吸附和永磁吸附两种。其中负压方式可以通过吸盘内产生负压而吸附于壁面上，不受壁面材料的限制；永磁吸附方式则有永磁体和电磁铁两种方式，只适用于吸附导磁性壁面。爬壁机器人主要用于石化企业对圆柱形大罐进行探伤检查或喷漆处理，或进行建筑物的清洁和喷涂。在核工业中用来检查测厚等，还可以用于消防和造船等行业。
[0003]然而，现有的轮式机器人不适用于框架型内角爬行的工况，具体的，现有的轮式爬壁机器人无法实现从地面攀爬至竖直壁面，也无法从竖直壁面攀爬至顶面，也无法从顶面攀爬至竖直壁面，也无法从竖直壁面攀爬至地面。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中不适用于框架型内角爬行的工况，稳定性差的技术缺陷。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种可爬框架型内角的爬壁机器人，包括：
[0006]第一行走吸附模块，所述第一行走吸附模块包括第一机架和设置在第一机架上的第一轮体吸附单元、第一顶升组件和第一侧抵推组件，所述第一轮体吸附单元能够吸附在壁面上并行走，所述第一顶升组件位于第一行走吸附模块的下侧并能够将第一轮体吸附单元抬高，所述第一侧抵推组件位于第一行走吸附单元的前侧以抵推壁面；
[0007]第二行走吸附模块，所述第二行走吸附模块包括第二机架和设置在第二机架上的第二轮体吸附单元、第二顶升组件和第二侧抵推组件，所述第二轮体吸附单元能够吸附在壁面上并行走，所述第二顶升组件位于第二行走吸附模块的下侧并能够将第二轮体吸附单元抬高，所述第二侧抵推组件位于第一行走吸附单元的后侧以抵推壁面；
[0008]其中，所述第一机架与第二机架固定或铰接。
[0009]作为优选的，所述第一顶升组件的顶升方向与竖直方向呈角度设置，所述第二顶升组件的顶升方向与竖直方向呈角度设置；
[0010]沿爬壁机器人的前进方向，所述爬壁机器人由第一工作壁面攀爬至第二工作壁面；
[0011]当所述第一行走吸附单元位于第二行走吸附单元的前方时，所述第一顶升组件给第一轮体吸附单元施加的力能够分解为第一分解力和第二分解力,所述第一分解力能够使得第一行走吸附单元脱离第一工作壁面以使得第一行走吸附单元与第一工作壁面之间的磁吸力消失，所述第二分解力增加第一吸附单元与第二工作壁面的正压力以提升爬壁机器
人的驱动力；
[0012]当所述第二行走吸附单元位于第一行走吸附单元的前方时，所述第二顶升组件给第二轮体吸附单元施加的力能够分解为第三分解力和第四分解力，所述第三分解力能够使得第二行走吸附单元脱离第一工作壁面以使得第二行走吸附单元与第一工作壁面之间的磁吸力消失，所述第四分解力增加第二吸附单元与第二工作壁面的正压力以提升爬壁机器人的驱动力；
[0013]其中，所述第一分解力和所述第三分解力垂直于第一工作壁面，所述第二分解力和第四分解力垂直于第二工作壁面。
[0014]作为优选的，所述第一顶升组件和所述第二顶升组件相对于所述爬壁机器人对称设置；所述第一侧抵推组件和第二侧抵推组件相对于所述爬壁机器人对称设置。
[0015]作为优选的，还包括传感组件，所述传感组件包括第一位移传感器、第二位移传感器、第一力传感器和第二力传感器；
[0016]所述第一位移传感器位于第一机架上以检测第一行走吸附模块与前方待攀爬壁面的距离，所述第二位移传感器位于第二机架上以检测第二行走吸附模块与后方壁面的距离；
[0017]所述第一轮体吸附单元包括第一磁吸附组件，所述第一磁吸附组件包括多组依次设置的第一磁铁子单元，每组所述第一磁铁子单元上皆设置有第一力传感器，所述第一力传感器检测其对应的第一磁铁子单元与相邻的工作壁面之间的磁吸力；
[0018]所述第二轮体吸附单元包括第二磁吸附组件，所述第二磁吸附组件包括多组依次设置的第二磁铁子单元，每组所述第二磁铁子单元上皆设置有第二力传感器，所述第二力传感器检测其对应的第二磁铁子单元与相邻的工作壁面之间的磁吸力。
[0019]作为优选的，所述第一轮体吸附单元包括第一轮体组件和第一磁吸附组件，所述第一轮体组件包括能够同步转动的第一车轮和第二车轮，所述第一磁吸附组件位于第一车轮与第二车轮之间，所述第一磁吸附组件环绕第一车轮和第二车轮的中轴线设置，所述第一磁吸附组件为半包围式磁吸附；
[0020]所述第二轮体吸附单元包括第二轮体组件和第二磁吸附组件，所述第二轮体组件包括能够同步转动的第三车轮和第四车轮，所述第二磁吸附组件位于第三车轮与第四车轮之间，所述第二磁吸附组件环绕第三车轮和第四车轮的中轴线设置，所述第二磁吸附组件为半包围式磁吸附。
[0021]作为优选的，所述第一轮体吸附单元包括第一旋钮柱塞和第一旋转座，所述第一磁吸附组件设置在所述第一旋转座上，所述第一旋转座能够绕第一车轮和第二车轮的中轴线转动；
[0022]所述第一旋转座带动所述第一磁吸附组件转动至工作位姿后，通过第一旋钮柱塞将第一旋转座固定至第一机架上，所述爬壁机器人能够进行爬壁工作，其中，所述工作位姿指第一磁吸附组件与当前工作壁面的磁吸力最大的位姿；
[0023]所述第一旋转座带动所述第一磁吸附组件转动至非工作位姿后，通过第一旋钮柱塞将第一旋转座固定至第一机架上以便于爬壁机器人脱离当前工作壁面，其中，所述非工作位姿指第一磁吸附组件与当前工作壁面的磁吸力最小的位姿。
[0024]作为优选的，所述第二轮体吸附单元包括第二旋钮柱塞和第二旋转座，所述第二
磁吸附组件设置在所述第二旋转座上，所述第二旋转座能够绕第三车轮和第四车轮的中轴线转动；
[0025]所述第二旋转座带动所述第二磁吸附组件转动至工作位姿后，通过第二旋钮柱塞将第二旋转座固定至第二机架上，所述爬壁机器人能够进行爬壁工作，其中，所述工作位姿指第二磁吸附组件与当前工作壁面的磁吸力最大的位姿；
[0026]所述第二旋转座带动所述第二磁吸附组件转动至非工作位姿后，通过第二旋钮柱塞将第二旋转座固定至第二机架上以便于爬壁机器人脱离当前工作壁面，其中，所述非工作位姿指第二磁吸附组件与当前工作壁面的磁吸力最小的位姿。
[0027]作为优选的，所述第一磁吸附组件和第二磁吸附组件皆由阵列式磁铁组成。
[0028]作为优选的，所述第一行走吸附模块和第二行走吸附模块之间设置有被动适应模块，所述被动适应模块包括第一缓冲器、第二缓冲器和转轴，所述第一机架和第二机架通过转轴连接，所述转轴水平设置，所述第一机架和第二机架之间设置有第一缓冲器和第二缓冲器，所述第一缓冲器和第二缓冲器皆竖直设置在第一转轴的两侧。
[0029]本专利技术公开了一种可爬框架型内角的爬壁机器人的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可爬框架型内角的爬壁机器人，其特征在于，包括：第一行走吸附模块，所述第一行走吸附模块包括第一机架和设置在第一机架上的第一轮体吸附单元、第一顶升组件和第一侧抵推组件，所述第一轮体吸附单元能够吸附在壁面上并行走，所述第一顶升组件位于第一行走吸附模块的下侧并能够将第一轮体吸附单元抬高，所述第一侧抵推组件位于第一行走吸附单元的前侧以抵推壁面；第二行走吸附模块，所述第二行走吸附模块包括第二机架和设置在第二机架上的第二轮体吸附单元、第二顶升组件和第二侧抵推组件，所述第二轮体吸附单元能够吸附在壁面上并行走，所述第二顶升组件位于第二行走吸附模块的下侧并能够将第二轮体吸附单元抬高，所述第二侧抵推组件位于第一行走吸附单元的后侧以抵推壁面；其中，所述第一机架与第二机架固定或铰接。2.根据权利要求1所述的可爬框架型内角的爬壁机器人，其特征在于，所述第一顶升组件的顶升方向与竖直方向呈角度设置，所述第二顶升组件的顶升方向与竖直方向呈角度设置；沿爬壁机器人的前进方向，所述爬壁机器人由第一工作壁面攀爬至第二工作壁面；当所述第一行走吸附单元位于第二行走吸附单元的前方时，所述第一顶升组件给第一轮体吸附单元施加的力能够分解为第一分解力和第二分解力,所述第一分解力能够使得第一行走吸附单元脱离第一工作壁面，所述第二分解力增加第一吸附单元与第二工作壁面的正压力以提升爬壁机器人的驱动力；当所述第二行走吸附单元位于第一行走吸附单元的前方时，所述第二顶升组件给第二轮体吸附单元施加的力能够分解为第三分解力和第四分解力，所述第三分解力能够使得第二行走吸附单元脱离第一工作壁面，所述第四分解力增加第二吸附单元与第二工作壁面的正压力以提升爬壁机器人的驱动力；其中，所述第一分解力和所述第三分解力垂直于第一工作壁面，所述第二分解力和第四分解力垂直于第二工作壁面。3.根据权利要求1所述的可爬框架型内角的爬壁机器人，其特征在于，所述第一顶升组件和所述第二顶升组件相对于所述爬壁机器人对称设置；所述第一侧抵推组件和第二侧抵推组件相对于所述爬壁机器人对称设置。4.根据权利要求1所述的可爬框架型内角的爬壁机器人，其特征在于，还包括传感组件，所述传感组件包括第一位移传感器、第二位移传感器、第一力传感器和第二力传感器；所述第一位移传感器位于第一机架上以检测第一行走吸附模块与前方待攀爬壁面的距离，所述第二位移传感器位于第二机架上以检测第二行走吸附模块与后方壁面的距离；所述第一轮体吸附单元包括第一磁吸附组件，所述第一磁吸附组件包括多组依次设置的第一磁铁子单元，每组所述第一磁铁子单元上皆设置有第一力传感器，所述第一力传感器检测其对应的第一磁铁子单元与相邻的工作壁面之间的磁吸力；所述第二轮体吸附单元包括第二磁吸附组件，所述第二磁吸附组件包括多组依次设置的第二磁铁子单元，每组所述第二磁铁子单元上皆设置有第二力传感器，所述第二力传感器检测其对应的第二磁铁子单元与相邻的工作壁面之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝玉，章军福，李建伟，
申请(专利权)人：江苏镌极特种设备有限公司，
类型：发明
国别省市：