[实用新型]一种多自由度攀爬机器人

说明书

本实用新型涉及机器人的技术领域，更具体地，涉及一种多自由度攀爬机器人，包括回转组件、摆转组件、包含若干磁吸附单元的磁吸附组件，两组所述回转组件连接于摆转组件的两端，所述磁吸附组件与回转组件连接，所述磁吸附单元包括同轴设置的第一径向磁铁和第二径向磁铁，所述第一径向磁铁连接有驱动第一径向磁铁转动调整磁力大小的传动组件。本实用新型将双足攀爬与永磁吸附技术结合，保证高效的攀爬行动能力和越障能力，行动范围广、行动精度高、行动敏捷迅速、灵活性高，可运用于各种工作场景，代替人工在各种恶劣环境工作或者高空作业，节省大量劳动力投入，安全且高效。

技术领域

本实用新型涉及机器人的技术领域，更具体地，涉及一种多自由度攀爬机器人。

背景技术

在一些特定环境下，存在着一些工作条件恶劣、危险的工作和任务，这些工作和任务由人类完成起来十分困难，例如：运货船船舱内部的检查、输电铁塔检修、储油罐清洗等任务。这些工作环境要么工作空间密闭狭小，要么处于高空，对于人类来说效率低、劳动强度大、费时费力、且伴随着一定危险性。为了解决这些难题，工作小车、四足机器人等方案陆续被提出；为了使得工作小车、四足机器人能够在垂直平面上爬行，给工作小车、四足机器人加装吸附装置，如电磁吸附式、真空吸附式以及利用旋翼反推吸附，从而衍生得到履带是吸盘吸附攀爬车、旋翼式攀爬机器人、电磁吸附四足攀爬机器人。

尽管形式多样的攀爬机器人陆续诞生，但仍然难以胜任上述工作，具体地：(1)旋翼式攀爬机器人虽然可以在一定的高空工作，但存在噪音大、可靠性低的缺点，高空中风力等因素会对其造成影响，稳定性不足于胜任检修这类精细工作，在船舱这类封闭狭小环境，其精度控制同样无法达到要求，若坠落也将造成巨大损失；(2)履带式吸盘吸附攀爬小车虽然能进行较为精准的运动路线规划，但其行动灵活性差，行动缓慢，效率低下，转弯困难，且越障能力差，只能在大平面上工作，难以跨越各种角度的平面；(3)电磁铁吸附四足攀爬机器人具有一定的越障能力，但其本身结构和电磁吸附结构都较为复杂，重量大，成本高，且当断电时整个机器人会因失去磁力而松脱坠落，造成损失和危险，特别是高空作业时存在着很大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种多自由度攀爬机器人，在复杂的环境中可敏捷、顺畅地行动，具有较高的行动精度、较高的越障能力及空间平面过渡能力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种多自由度攀爬机器人，包括回转组件、摆转组件、包含若干磁吸附单元的磁吸附组件，两组所述回转组件连接于摆转组件的两端，所述磁吸附组件与回转组件连接，所述磁吸附单元包括同轴设置的第一径向磁铁和第二径向磁铁，所述第一径向磁铁连接有驱动第一径向磁铁转动调整磁力大小的传动组件。

本实用新型的多自由度攀爬机器人，回转组件及摆转组件构成攀爬机器人的躯体，回转组件实现磁吸附组件与躯体各种角度的相对回转，摆转组件可控制躯体的整体姿态，通过对回转组件、摆转组件的调控可实现各种形式路径的攀爬；通过调节第一径向磁铁和第二径向磁铁调节磁吸附组件的磁力，保证在攀爬过程中磁吸附组件紧紧贴合在攀爬结构表面；本实用新型将双足攀爬与永磁吸附技术结合，保证高效的攀爬行动能力和越障能力，可运用于各种工作场景，代替人工在各种恶劣环境工作或者高空作业，节省大量劳动力投入，安全且高效。

进一步地，所述摆转组件包括第一摆转电机、第二摆转电机、第三摆转电机、第一连杆及第二连杆，所述第一摆转电机连接于回转组件与第一连杆间，所述第二摆转电机连接于回转组件与第二连杆间，所述第一摆转电机连接于第一连杆与第二连杆连接处。

进一步地，所述回转组件包括回转电机及第三连杆，所述回转电机与磁吸附组件配合连接且所述回转电机的旋转方向与第一摆转电机、第二摆转电机、第三摆转电机的旋转方向垂直，所述第三连杆连接于回转电机与第一摆转电机或第二摆转电机之间。