[发明专利]一种复合磁吸附式视频检测爬壁机器人

权利要求书

1.一种复合磁吸附式视频检测爬壁机器人，包括车架（2）、安装在车架（2）两端的前轮模块（1）和后轮模块（4），车架（2）上安装有视频检测云台，其特征在于：所述复合磁吸附式视频检测爬壁机器人为三轮结构，三轮均为驱动轮，所述前轮模块（1）采用驱动转向一体化磁轮，后轮模块（4）采用永磁间隙吸附结构，具体的说，后轮模块（4）包括底盘（6）、底盘（6）下方环绕后轮的永磁体（5）、穿过底盘（6）的两后轮、带动车轮（7）的减速器（12）、驱动减速器（12）的直流电机（10），前轮模块（1）采用驱动转向一体化磁轮，前轮模块（1）的前轮为磁轮，受控转向；后轮模块（4）的底盘（6）上设置有永磁间隙吸附装置，后轮模块（4）的两后轮对称布置，采用冗余控制转向方式，依靠两后轮的差速及前轮的受控转向实现在导磁壁面上的转向；  

所述前轮采用的驱动转向一体化磁轮具体是采用沿厚度方向磁化的环形永磁体；

所述的视频检测云台具有两个正交的旋转自由度，镜头控制系统的调节范围为水平+170°～-170°，垂直调节范围为                                                ，镜头光学变焦为18倍，数据传输方式为WIFI或者3G网络，具体方式为通过数据传输系统进行无线传输，首先将视频信号进行模数转换，然后压缩，再通过WIFI或者3G接口模块传给远端。

2.根据权利要求1所述的一种复合磁吸附式视频检测爬壁机器人，其特征在于：前轮模块（1）包括转向基础板（13）、转向基础板（13）下方的电机（16）、减速器（12）、前轮、同步带（11）以及设置在转向基础板（13）上的直齿锥齿轮和减速器（12），直流无刷电机及行星齿轮减速器（9）经过20齿直齿锥齿轮（14）和40齿直齿锥齿轮（21）传动带动锥齿轮轴（20）旋转，锥齿轮轴（20）再通过19齿圆柱齿轮（19）和60齿圆柱齿轮（18）传动带动转向轴（17）旋转，转向轴（17）与转向基础板（13）通过螺钉联接固定，前轮驱动电机及减速器采用直流有刷电机和行星齿轮减速器（9），通过同步带（11）传动带动前轮。

3.根据权利要求2所述的一种复合磁吸附式视频检测爬壁机器人，其特征在于：所述的永磁间隙吸附装置环绕后轮安装在底盘（6）上，所述永磁间隙吸附装置和导磁壁面间为非接触式，通过调节底盘（6）和导磁壁面之间的距离设定所述永磁吸附装置和导磁壁面间的气隙。

4.根据权利要求3所述的一种复合磁吸附式视频检测爬壁机器人，其特征在于：所述底盘（6）为低碳钢，作为轭铁与环绕车轮（7）安装在后轮底盘（6）上的永磁体一起构成磁路。

5.根据权利要求4所述的一种复合磁吸附式视频检测爬壁机器人，其特征在于：减速器包括第一级行星齿轮减速器（9）和第二级涡轮蜗杆减速器（8），直流电机（10）后接二级减速器带动车轮（7），第二级涡轮蜗杆减速器（8）通过螺钉连接安装在后轮底盘（6）上。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种复合磁吸附式视频检测爬壁机器人，其特征在于：所述驱动转向一体化磁轮具体结构为：侧倾转轴一端由安装在车体固定框架上的滑动轴承支承，另一端与转台下支撑板通过螺纹联接固接，转台上支撑板、转台支撑立柱和转台下支撑板通过螺钉连接，转台盖板与转台上支撑板通过螺钉连接，两个圆锥滚子轴承面对面安装在两个支撑板上，转向轴（17）支承在这两个圆锥滚子轴承上，转向轴（17）与60齿直齿齿轮通过平键连接，角度传感器输入轴与转向轴（17）固接，角度传感器支撑杆与转台上支撑板通过螺钉连接，角度传感器与角度传感器支撑杆通过螺钉连接，转向电机安装板与转台上支撑板通过螺钉连接，转向减速电机与转向电机安装板通过螺钉连接，20齿直齿锥齿轮（14）固接在转向减速电机输出轴上，与之相啮合的40齿直齿锥齿轮（21）通过平键联接安装在锥齿轮轴（20）上，锥齿轮轴（20）由安装在转台上支撑板的第一深沟球轴承支承，锥齿轮轴（20）的另一侧与19齿直齿齿轮通过平键联接，19齿直齿齿轮与60齿直齿齿轮啮合，转向轴（17）的下端与转向基板通过螺钉连接，车轮左侧安装板、车轮右侧安装板、驱动电机安装板与转向基板通过螺钉连接，驱动减速电机与驱动电机安装板通过螺钉连接，小同步带（11）轮轴与驱动减速电机的输出轴固接，小同步带（11）轮通过平键联接安装在小同步带（11）轮轴上，前轮模块永磁体（22）和车轮轭铁（23）通过平键联接安装在车轮轴上，车轮轴通过第一深沟球轴承和第二深沟球轴承支承在车轮左侧安装板和车轮右侧安装板之间，大同步带（11）轮通过平键联接安装在车轮轴的另一侧，大同步带（11）轮和小同步带（11）轮之间由同步带（11）联接，张紧辊轮与张紧辊轮支撑杆之间通过螺钉连接，张紧辊轮支撑杆通过螺钉安装在车轮左侧安装板上，磁轮包括前轮模块永磁体（22）和车轮轭铁（23）。