主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组及过渡方法技术

本发明专利技术涉及主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组及过渡方法，包括：为中空筒体的中心轴；驱控一体执行器插入中心轴两端内部，驱控一体执行器的输出端连接有主动轮；磁吸组件包括转动连接于中心轴上的驱动蜗轮以及对应驱动蜗轮设置的驱动蜗杆，驱动蜗轮在中心轴上至少设置有两个，驱动蜗轮表面沿周向设置有齿槽，驱动蜗轮表面通过测力传感器连接有磁吸盘，中心轴两端连接有侧板，侧板顶端与顶板相连，驱动蜗杆通过轴承座安装于顶板下表面，驱动蜗杆一端连接有舵机。本发明专利技术能够始终保证磁吸盘与壁面之间气隙的均匀性和稳定性，从而保证磁吸力的稳定性和可靠性，且能够快速泄力，并实现轮组在两个任意夹角壁面之间的行走。并实现轮组在两个任意夹角壁面之间的行走。并实现轮组在两个任意夹角壁面之间的行走。

【技术实现步骤摘要】
主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组及过渡方法


[0001]本专利技术涉及爬壁机器人
，尤其是指一种主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组及过渡方法。

技术介绍

[0002]爬壁机器人是能够在非水平壁面上爬行并进行作业来替代人工的特种机器人。大多应用在船体表面的喷涂、清洗、船体检测、焊接、除锈等作业任务或者大型储油罐表面的喷涂、喷砂、打磨、检测作业，高层建筑外表面的清洁、喷漆等。随着科学技术的不断发展，爬壁机器人的研究有着重要的意义和应用价值。
[0003]现有行走轮组上磁铁组件的姿态不便于调整，对于不同的爬行壁面适应能力较弱，无法保证磁铁组件与爬行壁面之间磁吸力的稳定性和可靠性，需要前后两组车轮配合实现转向，尤其是在水平壁面与竖直壁面之间的转向中。

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磁吸爬壁机器人轮组在两壁面间过渡时容易吸附力不足导致机器人掉落的缺陷，提供一种主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组及过渡方法，使得机器人轮组能够始终保持对壁面的吸附力，提高机器人的安全性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组，包括：
[0006]中心轴，所述中心轴为中空筒体；
[0007]驱控一体执行器，所述驱控一体执行器插入所述中心轴两端内部，所述驱控一体执行器的输出端连接有主动轮；
[0008]磁吸组件，所述磁吸组件包括转动连接于所述中心轴上的驱动蜗轮以及对应所述驱动蜗轮设置的驱动蜗杆，所述驱动蜗轮在所述中心轴上至少设置有两个，所述驱动蜗轮表面沿周向设置有齿槽，所述驱动蜗轮表面通过测力传感器连接有磁吸盘，所述中心轴两端连接有侧板，所述侧板顶端与顶板相连，所述驱动蜗杆通过轴承座安装于所述顶板下表面，所述驱动蜗杆一端连接有舵机。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述驱动蜗轮设置有两个，所述磁吸盘的宽度大于一个驱动蜗轮的宽度，所述磁吸盘一侧与第一所述驱动蜗轮相连，所述磁吸盘另一侧向第二所述驱动蜗轮方向延伸，两所述磁吸盘在所述中心轴的周向上交错设置。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述磁吸盘通过至少两个测力传感器与所述驱动蜗轮相连。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述中心轴外表面凸出有与所述驱动蜗轮一一对应的柱销，所述驱动蜗轮内表面凸出有两紧定螺钉，所述紧定螺钉沿所述中心轴周向位于所述柱销两侧。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，两所述主动轮之间设置有两组所述磁吸组件，两组所述磁吸组件之间通过辅助轮分隔，所述辅助轮通过轴承与所述中心轴转动连接。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述辅助轮的宽度小于所述主动轮的宽度，所述辅助轮的外径小于所述主动轮的外径，且大于所述磁吸盘顶点到所述中心轴轴心的距离。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述辅助轮侧面卡设有凝胶粘圈圆绳，所述凝胶粘圈圆绳与密封板贴合，所述密封板与所述顶板固定连接。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述辅助轮设置有两个，所述密封板锁固于所述轴承座侧边。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述磁吸盘包括永磁铁及轭铁。
[0017]双驱动磁吸爬壁机器人轮组过渡方法，包括呈夹角的第一壁面和第二壁面，采用上述的主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组，当爬壁机器人轮组从第一壁面向第二壁面移动时，包括如下步骤：
[0018]S1：测力传感器检测到磁吸组件中多个磁吸盘受到的压力数据传输至主控制器；
[0019]S2：主控制器根据压力数据控制舵机工作，使得至少一个磁吸盘对应第一壁面，至少一个磁吸盘对应第二壁面；
[0020]S3：主控制器控制对应第一壁面的磁吸盘远离第一壁面，爬壁机器人轮组在第二壁面上移动。
[0021]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0022]本专利技术所述的机器人轮组，始终保证磁吸盘与壁面之间气隙的均匀性和稳定性，且由于存在两个独立工作的磁吸组件，使得单独一个轮组即可实现磁吸盘在两个壁面间转移时，能够保证对原壁面的吸附，在转移后，实现对原壁面的泄力，使得轮组在两个爬行壁面之间稳定转移；
[0023]本专利技术所述的过度方法，使一个磁吸盘始终吸附原壁面，另一个磁吸盘转移吸附新壁面，而后对原壁面泄力，始终保证对壁面磁吸力的稳定性和可靠性，提高爬壁机器人的安全性。
附图说明
[0024]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中
[0025]图1是本专利技术实施例一示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例一正面剖视图；
[0027]图3是本专利技术实施例一侧面剖视图；
[0028]图4是本专利技术实施例二示意图；
[0029]图5是本专利技术实施例二正面剖视图；
[0030]图6是本专利技术实施例二侧面剖视图；
[0031]图7是本专利技术实施例二内部结构示意图；
[0032]图8是轮组在第一壁面移动示意图；
[0033]图9是轮组向第二壁面移动过程示意图一；
[0034]图10是轮组向第二壁面移动过程示意图二；
[0035]图11是轮组在第二壁面移动示意图。
[0036]说明书附图标记说明：10、中心轴；11、侧板；12、顶板；13、柱销；20、驱控一体执行器；21、主动轮；22、辅助轮；221、凝胶粘圈圆绳；222、密封板；
[0037]30、磁吸组件；31、驱动蜗轮；311、齿槽；312、紧定螺钉；32、驱动蜗杆；321、轴承座；322、舵机；33、磁吸盘；331、永磁铁；332、轭铁；34、测力传感器；
[0038]41、第一壁面；42、第二壁面。
具体实施方式
[0039]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0040]参照图1、图2和图3所示，为本专利技术的主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组实施例一示意图。本专利技术的爬壁机器人轮组包括：
[0041]中心轴10，所述中心轴10为中空筒体，用于连接两主动轮21，且方便连接驱控一体执行器20。
[0042]驱控一体执行器20为集成了伺服电机、谐波减速器和伺服驱动器的伺服一体机装置。由于一体装配，因此各部件间装配误差小，整体体积小，从而所述驱控一体执行器20能够插入中空的所述中心轴10两端内部，节省了安装空间，使得两车轮之间的距离可控，且提高了爬壁机器人在中心轴10轴向上的强度。所述驱控一体执行器20的输出端位于中心轴10外部，主动轮21连接在驱控一体执行器20的输出端。两主动轮21分别连接一驱控一体执行器20，即两主动轮21能够单独动作，从而提高了爬壁机器人移动的灵活性。
[0043]还包括磁吸组件30，所述磁吸组件30包括转动连接于所述中心轴10上的驱动蜗轮31以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组，其特征在于，包括：中心轴，所述中心轴为中空筒体；驱控一体执行器，所述驱控一体执行器插入所述中心轴两端内部，所述驱控一体执行器的输出端连接有主动轮；磁吸组件，所述磁吸组件包括转动连接于所述中心轴上的驱动蜗轮以及对应所述驱动蜗轮设置的驱动蜗杆，所述驱动蜗轮在所述中心轴上至少设置有两个，所述驱动蜗轮表面沿周向设置有齿槽，所述驱动蜗轮表面通过测力传感器连接有磁吸盘，所述中心轴两端连接有侧板，所述侧板顶端与顶板相连，所述驱动蜗杆通过轴承座安装于所述顶板下表面，所述驱动蜗杆一端连接有舵机。2.根据权利要求1所述的主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组，其特征在于，所述驱动蜗轮设置有两个，所述磁吸盘的宽度大于一个驱动蜗轮的宽度，所述磁吸盘一侧与第一所述驱动蜗轮相连，所述磁吸盘另一侧向第二所述驱动蜗轮方向延伸，两所述磁吸盘在所述中心轴的周向上交错设置。3.根据权利要求1所述的主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组，其特征在于，所述磁吸盘通过至少两个测力传感器与所述驱动蜗轮相连。4.根据权利要求1所述的主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组，其特征在于，所述中心轴外表面凸出有与所述驱动蜗轮一一对应的柱销，所述驱动蜗轮内表面凸出有两紧定螺钉，所述紧定螺钉沿所述中心轴周向位于所述柱销两侧。5.根据权利要求1所述的主动适应的双驱动磁吸爬壁机器人轮组，其特征在于，两所述主动轮之间设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：