[发明专利]集装箱爬壁机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种集装箱检查机器人，属于安检领域。该机器人用于海关集装箱内货品的查看和检测。

背景技术

海关在货运通关现场对集装箱类货物进行检查时，仍然以依靠人工为主，特别是当箱内货物较多时，搬移货物的人力、物力耗费巨大。

海关查验爬壁机器人是基于海关查验业务需要开发的专用机器人。机器人通过发挥其体积小巧灵活、防腐防毒、适应多种环境等机械特性，实现在人不易完成或较难完成的狭小空间、恶劣环境下的查验工作；通过发挥其智能化、可视化等系统特点，实现远程操控、即时分析等辅助执法功能。

爬壁机器人(wall climbing robot)是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，因为垂直壁面作业超出人的极限，因此在国外又称为极限作业机器人。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；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。

爬壁机器人最主要的一个特点是机器人可以克服重力作用，在一定倾斜度、垂直或者倒立的壁面上具有静止及移动的能力。目前爬壁机器人吸附方式主要包括磁吸附、负压吸附、螺旋桨推压、胶吸附等。海关监管所涉及到的集装箱与厢式货柜车大部分为导磁面材料(例如瓦楞彩钢板)制作，负压吸附无法提供足够的吸力，这种情况适合磁吸附爬壁机器人应用，磁吸附方式能产生很大的吸附力，不受壁面凸凹或裂缝的限制。因此磁吸附爬壁机器人适合海关货箱内部查验。货箱内部经常会有瓦楞式设计，且有可能装有横向加强筋，机器人需要具有一定的越障能力。机器人查验的方式为从货箱入口顶部放入，并以直线路径进入货箱内部，到头后再返回入口处，运行过程中将货箱内部的视频或图像信息以无线传输的方式反馈给控制盒供以海关人员查验。

目前此类机器人只能在一个平面内工作，如果要换到另一个面工作则必须人工操作进行换面。

爬壁机器人按移动功能分主要是吸盘式、车轮式和履带式。吸盘式能跨越很小的障碍，但移动速度慢。车轮式移动速度快、控制灵活，但维持一定的吸附力较困难。履带式对壁面适应性强，着地面积大，但不易转弯。而这三种移动方式的跨越障碍能力都很弱，不能适应集装箱内外壁面和顶部的爬行作业。

需要基于机器人底盘驱动技术，融合磁吸附方法，提供特殊的机器人结构，以能够适应集装箱内壁的瓦楞结构及内壁的转角转弯等操作。

主要解决海关集装箱查验在不掏箱情况下，对各种标准集装箱内的物品的查看、核对。具有集装箱顶壁、侧壁的爬行以及在不同壁面间的转换爬行功能。

发明内容

本发明主为了实现对不同集装箱的内壁吸附查验，并考虑到本体重量轻、可转换壁面爬行等因素。

本发明主要包含：含有永磁轮的差滑结构底盘、前后可转向橹臂的结构：

本发明包含以下内容：

1、具有两轮结构并结合可翻转的橹臂结构组成的轻量化爬壁机器人结构。

2、具有可转换壁面爬行功能。

具有从顶面爬向侧面的功能。具体方法是：

当机器人在顶面行进，并要过度到侧面壁面时，前橹臂具有根据机器人距离侧面的距离转动引导功能。当机器人缓慢靠近要转换的壁面时，橹臂向上伸展。引导机器人向侧面运动。

当机器人在侧面行进，并要过度到顶面壁面时，前橹臂具有根据机器人距离侧面的距离转动引导功能。当机器人缓慢靠近要转换的壁面时，橹臂向上伸展。引导机器人向侧面运动。

本发明的爬壁机器人结构具有两轮结构结合可翻转的橹臂结构组成的轻量化结构；本发明的爬壁机器人具有可转换壁面的爬行功能。

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，本发明提出一种磁吸附式爬壁机器人，旨在解决现有技术中海关查验车厢爬壁机器人的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种爬壁机器人，包括：

主体；

底轮，所述底轮能够枢转地连接到所述主体；

主动橹臂，所述主动橹臂的一端能够枢转地连接到所述主体，并且所述主动橹臂的另一端设置有引导端；

其特征在于：

所述主动橹臂的能够枢转地连接到所述主体的一端处设置有驱动机构，使得所述主动橹臂能够相对于所述主体枢转至一定角度且保持在该角度处，以将所述主动橹臂的引导端指向预定方向。