[实用新型]一种驱动一体化磁吸附轮式装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及磁吸附爬壁机器人吸附及驱动装置，具体为一种用于产生吸附力及驱动力的一体化磁吸附轮式装置。

背景技术

爬壁机器人作为一种能够用于极限作业的特种机器人，可以携带一定工具替代人类在高空垂直壁面进行作业。目前爬壁机器人主要有磁吸附、高压静电吸附及抽真空负压吸附等结构形式，其中磁吸附爬壁机器人在一些特定环境中表现出了非常突出的优点，不仅具有工作稳定、吸附能力强，还体现出较强的壁面形状适应能力。磁吸附装置的设计与爬壁机器人的整体重量、外形尺寸、运动灵活性和工作可靠性息息相关，是磁吸附爬壁机器人的关键技术。

现有磁吸附爬壁机器人多采用轮式吸附(将磁铁放置于车轮内部)，以提高机器人移动的速度及运动的灵活性。但是，现有轮式磁吸附机器人普遍存在吸附装置与驱动装置分离的问题，导致爬壁机器人结构复杂，体积偏大，重量较重，降低了运动灵活性。同时，针对磁吸附装置的设计优化，目前主要关注如何大幅提高吸附力，较少考虑结构的模块化设计。因此，磁吸附轮式装置的低集成度、非模块化，导致磁吸附装置通用性差，降低了爬壁机器人工作效率，限制了爬壁机器人的工作场合，尤其在涉及不同工作面、不同工况的连续作业。如专利文献“吸附式爬壁机器人(CN104443096A)”涉及的吸附式爬壁机器人采用吸附装置与驱动装置分离方式，利用直连于车轮的电机驱动，通过布置于车体腹部的强磁块实现吸附，整体结构紧凑性欠佳，不利于快速拆装，且不具备防水功能。又如专利文献“磁吸附爬壁机器人的磁吸附与驱动一体化模块(CN106364583A)”涉及的磁吸附爬壁机器人吸附装置虽将吸附装置与驱动装置集成于车轮模块，便于拆装，但其内部结构过于复杂，布局缺乏合理性，在导致装配不便的同时致使外形呈椭圆状，占用大量安装空间，进而导致机器人整体结构尺寸较大，同时该装置传动链末端采用同步带传动，具有一定柔性的同步带长时间在高负载下工作，降低传动精度，需要进行张紧，此外不具有防水功能。

综上所述，现有磁吸附轮式装置虽然能提供爬壁机器人的吸附力，但普遍存在以下两点不足：第一，吸附装置与驱动装置分离，集成度低，通用性差，非模块化，不能实现快速拆装，并导致了爬壁器人结构复杂，体积偏大，功能单一，工作效率低。第二，对于现有一体化磁吸附轮式装置，其内部结构复杂，外形尺寸较大，占用安装空间，可靠性低。因此，亟需研发一种集成度高，通用性强，可靠性高，结构紧凑，易于装配，可快速拆装，具有防水功能的一体化磁吸附轮式装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是：提供一种驱动一体化磁吸附轮式装置。该磁吸附轮式装置实现了吸附装置与驱动装置的一体化，集成度高，通用性强，可靠性高，结构紧凑，易于装配，可快速拆装，并利用静密封及动密封对该模块进行防水处理。该模块作为磁吸附爬壁机器人的一个组合模块，不仅能够提供爬壁机器人吸附力，又能够提供驱动力，简化了爬壁机器人的本体结构，缩小整体尺寸，提高爬壁机器人的灵活性。同时利用安装轴能够实现与不同爬壁机器人本体的快速组合，适应多种工况要求，使机器人更加产品化、工程化。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种驱动一体化磁吸附轮式装置，其特征在于该装置包括传动轴、谐波减速器、轮体包胶外壳、电机、传动支架、带轮轴、磁铁、一号磁铁支架、二号磁铁支架和轮体端盖，所述轮体包胶外壳一端封闭，一端开口，开口端与轮体端盖连接固定，轮体包胶外壳封闭端内侧端面设悬臂支撑梁，所述支撑梁包括轮体包胶外壳一号轴段和轮体包胶外壳二号轴段，轮体包胶外壳一号轴段和轮体包胶外壳二号轴段的过渡处设轴肩，轮体包胶外壳一号轴段和轮体包胶外壳二号轴段的轴肩处固定安装一号铜套，支撑梁的轮体包胶外壳二号轴段的外端设定位止口及法兰，该定位止口及法兰与谐波减速器的输出端连接；所述轮体包胶外壳开口端为阶梯状，由一号圆柱面与二号圆柱面构成，一号圆柱面与二号圆柱面所形成的台阶用于二号铜套的轴向定位，二号圆柱面与二号铜套外圈配合滑动；