[实用新型]一种磁吸附的爬行机器人

说明书

本实用新型公开了一种磁吸附的爬行机器人，包括底盘、前驱动轮组、后驱动轮组、第一摆臂系统、第二摆臂系统、电子舱以及紧固件附件；所述电子舱固定在机器人底盘的上面，电子舱的内部设有机器人控制器和电器元件，用于控制机器人；所述前驱动轮组和后驱动轮组均位于底盘的下方，一前一后布置，用于提供磁吸附力和驱动力；所述第一摆臂系统和第二摆臂系统具有相同的结构，分别交错地固定在底盘的两侧，用于提供磁吸附力和驱动力。本实用新型所提供的磁吸附的爬行机器人具有自适应吸附曲面曲率大范围变化的能力，从而使机器人可以应用于钢结构、罐体、石油平台的结构清洗、防腐剂检测；经压力补偿后，也可以在300米左右的水深下应用。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种磁吸附的爬行机器人。

背景技术

目前磁吸附爬壁机器人在船舶清洗、管道焊接等方面应用较为广泛。爬壁机器人在底盘上的驱动提供上增加永磁体或者电磁体以吸附到船舶或者金属表面，利用磁吸附力和摩擦力共同作用下克服机器人自身重力，使机器人可以在倾斜、甚至垂直的金属表面上做爬行运动。电磁体吸附的爬壁机器人由于控制相对复杂、同等吸附力的情况下电磁铁的重量也相对永磁体重，因此电磁体吸附形式的磁吸附爬壁机器人仅在非常特殊的情况下使用。因此，永磁体吸附的磁吸附爬壁机器人是当前应用主流和趋势。

当前的磁吸附爬壁机器人主要是应用在平面或微小弯曲曲面上，这种爬壁机器人主要是以履带和轮式为主，吸附力对吸附表面的曲率比较敏感，一般都要求吸附表面的曲率应该在很小的范围内变化。而应用于管道焊接的磁吸附机器人主要是以平行轮式的驱动方式，其行走的方向主要是以绕管道的圆周方向运动，这种方式主要优点是能够具有适应各种管道直径的能力，缺点是沿管道轴向行走时效率特别低。

现有磁吸附机器人主要存在以下问题：

(1)自适应吸附曲面曲率变化的能力差，仅能用于平面或微小弯曲曲面上；

(2)具有自适应吸附曲面变化的磁吸附爬壁机器人虽然具有一定的自适应吸附曲面的能力，但仅能沿管道的圆周运动，在一些曲面变化不规则曲面的场合，适应性差；

(3)具有自适应吸附曲面变化的磁吸附爬壁机器人单位时间行走的距离较短，效率低。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种磁吸附的爬行机器人，不同于常规磁吸附爬壁机器人，本实用新型所提供的磁吸附的爬行机器人具有自适应吸附曲面曲率大范围变化的能力，从而使机器人可以应用于钢结构、罐体、石油平台的结构清洗、防腐剂检查；经压力补偿后，也可以在300米左右的水深下应用。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种磁吸附的爬行机器人，包括底盘、前驱动轮组、后驱动轮组、第一摆臂系统、第二摆臂系统、电子舱以及紧固件附件；所述底盘包括底盘主梁，底盘主梁为长方体型框架结构，用于提供整个机器人的基础；所述电子舱固定在机器人底盘的上面，电子舱的内部设有机器人控制器和电器元件，用于控制机器人；所述前驱动轮组和后驱动轮组均位于底盘的下方，一前一后布置，用于提供驱动力和磁吸附力；所述第一摆臂系统和第二摆臂系统具有相同的结构，分别交错地固定在底盘的两侧，用于提供磁吸附力和驱动力。

优选地，所述前驱动轮组包括带锥度的左驱动轮、带锥度的右驱动轮、驱动轮组转向轴和水密接插件；左驱动轮和右驱动轮分别用螺母和螺栓固定在转向轴的两侧，水密接插件通过螺纹固定在转向轴的顶部，转向轴内部是中空的，作为驱动轮的控制和驱动导线走线通道；前驱动轮组的转向轴从下向上穿过到固定于底盘前部的两个滑动轴承，并在底盘的上侧用两个第一锁紧螺母固定转向轴，从而前驱动轮组可相对底盘转动。

进一步地，所述带锥度的左驱动轮和带锥度的右驱动轮具有相同的锥度α，它们轮子的轴向剖面的外沿形成了一个夹角β，β根据吸附曲面不同进行相应设计，使β能适应吸附曲面的变化；驱动轮组转向轴带有压力补偿接口，用于机器人在水下300米的应用场合。