[实用新型]一种用于表面清洗的曲面爬壁机器人

说明书

本实用新型公开了一种用于表面清洗的曲面爬壁机器人。本实用新型包括前轮驱动机构、后轮驱动机构、调整姿态机构和清洗除锈机。前轮驱动机构和后轮驱动机构结构相同。调整姿态机构中的转向电机带动前轮转动爪、后轮连接爪转动，进而带动连杆运动，使所述前轮驱动机构和后轮驱动机构以相反方向转向。清洗除锈机构中的导向气驱动器和气缸通过安装架固定于横梁侧面，通过控制其姿态使清洗盘能够摆动；软橡胶垫固定在清洗盘下侧，能够压紧工作壁面；旋转器喷头固定于清洗盘上表面中央，连接高压水管，通过喷杆向外喷射高压水。本实用新型能够在大曲率的曲面上爬行，扩大了机器人的作业环境和作业能力，同时能够满足不同姿态下的清洗需要。

技术领域

本实用新型属于爬壁机器人领域，具体来说是一种永磁吸附式爬壁清洗机器人。

背景技术

船舶、风机、大型钢制容器、管道等，在使用过程中需要进行定期的表面清洁工作。人工作业的环境恶劣、危险，而且工作效率低、耗费成本高。用于表面清洗的曲面爬壁机器人，可以有效地代替人工完成各种表面的清洁作业，提高作业安全性和效率，降低作业成本。因此曲面爬壁机器人的应用场景相当广泛。

发明内容

本实用新型主要提出一种用于表面清洗的曲面爬壁机器人，用于船舶、风机、大型钢制容器、管道等复杂曲面的清洁工作。

本实用新型技术方案的具体内容如下：

本实用新型包括前轮驱动机构、后轮驱动机构、调整姿态机构和清洗除锈机。

所述前轮驱动机构和后轮驱动机构结构相同，驱动机构中的驱动电机及其电机安装板，通过侧面支撑板安装在驱动底盘上，驱动电机通过链条带动差速器、链轮、轮系、万向轮转动；永磁体悬挂在驱动底盘下，驱动底盘与底盘轮轴固定，使机器人吸附在工作壁面上；差速器可在转向过程中调整轮系中的左右轮速度。

所述调整姿态机构中的转向电机通过铰接连接件带动前轮转动爪、后轮连接爪转动，进而带动连杆运动，使所述前轮驱动机构和后轮驱动机构以相反方向转向。

所述清洗除锈机构中的导向气驱动器和气缸通过安装架固定于横梁侧面，通过控制其姿态使清洗盘能够摆动，所述横梁跨接在前轮驱动机构和后轮驱动机构之间；软橡胶垫固定在清洗盘下侧，能够压紧工作壁面；旋转器喷头固定于清洗盘上表面中央，连接高压水管，通过喷杆向外喷射高压水。

还包括阻尼器，所述阻尼器连接前轮驱动底盘和横梁，可被压缩或拉长；前轮底盘与阻尼器铰接，使得永磁体保持与曲面相切的姿态；阻尼套套在阻尼器外侧，连接前轮转动爪与驱动底盘，可传递转向扭矩。

进一步说，所述的阻尼套分为下侧阻尼套和上侧阻尼套，其中下侧阻尼套套在阻尼器外部，上侧阻尼套套在下侧阻尼套外部，横梁与上侧阻尼套通过轴承套接。

进一步说，所述前轮转动爪通过销与上侧阻尼套连接，转向电机的推杆通过第一转动铰接件与前轮转动爪连接；所述转向电机通过内螺纹与推杆连接，转向电机通过第二转动铰接件与后轮转动爪连接，连杆使用内螺纹连接第一转动铰接件。

进一步说，所述横梁通过轴承与后轮驱动机构上的竖梁套接，所述竖梁通过外螺纹与后轮驱动机构中的驱动底盘连接；所述安装架通过螺钉与横梁固定。

进一步说，所述导向气驱动器通过销与安装架连接，气缸通过气缸铰接件与清洗盘连接。

进一步说，所述永磁体截面为部分弧形，永磁体采用磁阵列方式，其阵列形式为Halbach阵列。

该曲面爬壁机器人拥有独立的前后驱动机构和清洗机构，前后驱动结构能够满足在大曲率的曲面上爬行的需要，阻尼器可以进行伸缩。清洗盘可通过导向气驱动器和气缸运动，调节自身姿态。软橡胶垫可变形，压紧工作壁面，高压废水通过真空出口管回收。

本实用新型的有益效果：