[发明专利]磁吸附式柔性自适应壁面移动机器人

说明书

本发明提供一种磁吸附式柔性自适应壁面移动机器人，包括：底板、驱动装置以及多个磁性滚动轮；多个所述磁性滚动轮通过弹簧组件与所述底板连接；所述驱动装置与所述磁性滚动轮连接以驱动所述磁性滚动轮转动。该磁吸附式柔性自适应壁面移动机器人，通过磁性滚动轮与壁面之间磁力吸附在壁面上，吸附力大，不会存在漏气情况，不会掉落；吸附方式简单方便，直接靠多个磁性滚动轮与壁面之间的磁力吸附，不需要外加其他吸附装置，无噪音、体积小、成本低、效率高。此外，多个所述磁性滚动轮通过弹簧组件与所述底板连接，弹簧组件为柔性结构，具有变形的功能，从而使该壁面移动机器人能够在不同凹凸状况的各类壁面上灵活自由攀爬，适应性很强。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种磁吸附式柔性自适应壁面移动机器人。

背景技术

随着工业的发展，产业工程实施对于安全性的要求越来越高，工人的安全保障问题越来越受到政府和社会的关注，而一些主要工业生产中的高危作业无法通过人力实施。在一些工厂中有许多铁磁性曲面及钢铁结构，如电厂锅炉，在这些地方平常工厂工人不容易到达，工作效率偏低，且攀爬时有一定的危险性。

近几年来，机器人在各个领域中得到广泛的应用，以机器人代替人类从事各种危险、繁重、重复、单调及有毒有害的工作是社会发展的一个趋势。其中，壁面移动机器人主要用于核工业、石油化工业、建筑业、造船业、消防等行业。

壁面移动机器人又称爬壁机器人，是机器人的一个分支，吸附装置是壁机面移动机器人完成壁面移动的核心。目前国内外已经研究、开发了各种爬壁机器人，按吸附功能来分有负压或真空吸附、推力吸附两类。

真空吸附法是通过真空泵装置，使吸盘内腔产生负压或由喷射器经喷嘴将压缩空气喷出，使周围形成真空，使机器人吸附在壁面上，它不受壁面材料的限制，但它产生的吸附力较小。当壁面凹凸不平时，吸盘容易漏气，降低了吸附力和承载力，一旦泄露量超过界限，本体将丧失吸附能力而掉落。

推力吸附法是一种新型的吸附方式，它借鉴了航空技术，使用螺旋桨或涵道风扇产生合适的推力，使机器人稳定可靠地吸附在壁面上。与真空吸附相比，推力吸附虽不存在泄露问题，但是其产生推力的装置的噪音大、体积大、成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁吸附式柔性自适应壁面移动机器人，以解决现有技术中的壁面移动机器人吸附力小、容易漏气的技术问题。

本发明提供的磁吸附式柔性自适应壁面移动机器人，包括：底板、驱动装置以及多个磁性滚动轮；多个所述磁性滚动轮通过弹簧组件与所述底板连接；所述驱动装置与所述磁性滚动轮连接以驱动所述磁性滚动轮转动。

进一步地，多个所述磁性滚动轮均采用永磁铁制成。

进一步地，所述弹簧组件包括第一螺旋弹簧、第二螺旋弹簧和第三螺旋弹簧；

所述磁性滚动轮为四个，四个所述磁性滚动轮包括位于所述底板一侧的两个第一磁性滚动轮和位于所述底板另一侧的第二磁性滚动轮，两个所述第一磁性滚动轮之间通过所述第一螺旋弹簧固定连接，两个所述第二磁性滚动轮之间通过所述第二螺旋弹簧连接，第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧分别通过第三螺旋弹簧与所述底板连接。

进一步地，所述第一螺旋弹簧与所述第二螺旋弹簧平行设置，所述第三螺旋弹簧与所述第一螺旋弹簧垂直设置。

进一步地，所述弹簧组件通过角钢与所述磁性滚动轮固定连接，所述驱动装置安装在所述角钢上。

进一步地，所述驱动装置为电动机。

进一步地，所述电动机的数量为四个，四个所述电动机与四个所述磁性滚动轮一一对应连接。

进一步地，所述磁吸附式柔性自适应壁面移动机器人还包括安装在所述底板下方的多个万向轮，多个所述万向轮均具有磁性。