[发明专利]微型爬行机器人及使用该机器人的微型检查设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型机器人设备，更具体而言，涉及一种微型爬行机器人及使用该机器人的检查设备。

背景技术

现有的微型爬行机器人的尺寸相对较大，并且不能在例如小于10mm的气隙内爬行。很多现有的微型爬行机器人使用轮子或者滚轮作为驱动机构。此外，现有的微型爬行机器人的构造都是刚性的，这也限制了机器人设备能够爬行的气隙的尺寸。特别是在例如在管道内爬行的一些特殊应用的场合，这种限制尤其明显。

许多现有的微型爬行机器人都相对较大并且是刚性的，仅能在例如大于10mm的气隙内爬行。此外，当使用机器人设备来检查发电机场和定子铁芯时，即便气隙本身的宽度足以容纳爬行器，也会因为转子的直径太小而导致无法将刚性的长度较长的爬行器放入气隙内。

特别是在一些应用场合，例如发电机场、定子的视觉检查等，需要定期地进行，并且类似的检查需要还在增加。此外，还有一些其他的应用场合也需要微型的爬行机器人。但是，目前的方案尚不能令人满意，很明显需要找到一种微型爬行机器人以及使用这种机器人的检查设备。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种用于在物体表面上爬行的微型爬行机器人，包括：具有彼此串联的至少两个驱动单元的链，其中至少一部分驱动单元中包含压电元件；和分别与所述链的两端相连的两个固定元件，每个所述固定元件被构造成能够可释放地固定到所述表面上。

根据本发明的一种实施方式，所述至少两个驱动单元中的至少一部分驱动单元包括机械放大器和与之相连的压电元件。

根据本发明的一种实施方式，所述机械放大器是柔性的并且是六边形形状，所述压电元件与所述六边形的两个相对的边相连。

根据本发明的一种实施方式，所述机械放大器是由塑料通过快速原型技术制成的。

根据本发明的一种实施方式，所述驱动单元彼此柔性连接。

根据本发明的一种实施方式，当所述表面和/或所述物体具有铁磁性时，所述固定元件是电磁元件。

根据本发明的一种实施方式，所述固定元件选自吸盘、受控摩擦元件或电粘附元件。

根据本发明的一种实施方式，所述爬行机器人还包括与所述链交叉的第二链和分别与所述第二链的两端相连的两个第二固定元件，每个所述第二固定元件都被构造成能够可释放地固定到所述表面上，所述第二链具有彼此串联的至少两个驱动单元并且所述两个驱动单元中的至少一部分中包含压电元件。

根据本发明的一种实施方式，所述链和所述第二链彼此垂直。

根据本发明的一种实施方式，所述爬行机器人用于穿过发电机的定子和转子之间的间隙。

根据本发明的一种实施方式，所述机械放大器是由钢、铝或复合材料制成的。

本发明还提供了一种微型检查设备，包括如前所述的爬行机器人和连接到所述爬行机器人上的检测器。

根据本发明的一种实施方式，所述检测器是高清摄像头、超声换能器、磁场传感器或机械致动器。

附图说明

以下将参考附图所示的优选的示例性实施方式来详细描述本发明的主题，其中：

图1示出了使用微型爬行机器人的一种情况，其仅作为本发明的一种示例性的应用；

图2示出了根据本发明一种实施方式的爬行机器人的示意性结构；

图3示意性地示出了根据本发明一种实施方式的爬行机器人的移动机理；

图4示出了根据本发明另一种实施方式的爬行机器人的示意性结构；

图5示出了图4所示爬行机器人的立体图；

图6示意性地示出了根据本发明一种实施方式的机械放大器的放大机理；

图7示出了根据本发明一种实施方式的机械放大器的示意性三维视图；以及

图8示出了根据本发明又一种实施方式的爬行机器人的示意性结构。

在附图中，相同或类似的附图标记指示相同或类似的部件。原则上，相同的部件使用相同的附图标记。

具体实施方式