[发明专利]一种可自适应变曲率的水下爬壁机器人结构

权利要求书

1.一种可自适应变曲率的水下爬壁机器人结构，其特征在于，该爬壁机器人结构包括连接板金、控制箱体、扶架、内侧挡板、履带、外侧挡板、外永磁铁、转动杆件、挡板凸台、杆件轴承、张紧装置、支撑轮、内永磁铁、固定杆件、支撑连接件、伸缩弹簧、前带轮内挡边、后带轮挡边、带轮轴承、旋转轴、电机输出轴、一号O型圈、电机壳体、前主动带轮、环形电机安装架、二号O型圈、深沟球轴承、电机后端盖、盘式电机、前带轮外挡边；

控制箱体固定在连接板金的上表面的中部，扶架连接在控制箱体两侧的连接板金的上表面处；连接板金的下表面的左、右两侧均通过一组挡板分别设置有一组履带传动结构；每组挡板包括一个外侧挡板和一个内侧挡板，两组挡板中的四个挡板平行且竖直正对设置；两组挡板结构相同，两者呈镜面对称设置，两组履带传动结构也相同且装配方式也为镜面对称；四块挡板均通过其顶部中间的挡板凸台与连接板金的下表面固定连接；

以左侧的一组履带传动结构为例描述其结构，履带传动结构包括前主动带轮、后从动带轮、履带、外永磁铁、转动杆件、杆件轴承、张紧装置、自适应装置；

前主动带轮为圆筒形盖状结构，其与中轴线垂直的封闭侧面上设置有螺钉安装孔，其内部安装有电机组件；其中，电机组件包括电机输出轴、一号O型圈、电机壳体、环形电机安装架、二号O型圈、深沟球轴承、电机后端盖、盘式电机；电机组件的电机输出轴的输出端正对前主动带轮的设置有螺钉安装孔的封闭侧面的内侧设置，前带轮内挡边设置在前主动带轮的设置有螺钉安装孔的封闭侧面的外侧，前带轮内挡边、前主动带轮的设置有螺钉安装孔的封闭侧面与电机组件的电机输出轴三者通过打孔装螺钉的方式固定在一起；电机输出轴的另一端与盘式电机的输出端固定在一起，盘式电机的另一端固定在环形电机安装架的内圈上；电机壳体的一端套装在电机组件的电机输出轴的输出端上，两者通过一号O型圈实现密封连接；环形电机安装架的外圈设置在电机壳体与电机后端盖之间，三者通过打孔装螺钉固定在一起，并通过两个二号O型圈实现三者之间的密封连接；

电机后端盖的外周设置有限位槽口，前主动带轮的远离电机输出轴一端的内侧面上设置有与限位槽口位置对应的内凹槽口，深沟球轴承的一侧设置于内限位槽口内，另一侧设置于内凹槽口内；电机后端盖的外侧设置有前带轮外挡边，前带轮内挡边与前带轮外挡边的外侧均设置有一个带轮旋转轴，一个带轮旋转轴、前带轮内挡边、前主动带轮的设置有螺钉安装孔的封闭侧面三者通过打孔装螺钉的方式固定在一起，一个带轮旋转轴、前带轮外挡边、电机后端盖三者通过打孔装螺钉的方式固定在一起；

后从动带轮为一个圆柱状的实心轮体，后从动带轮的两个与中轴线垂直的侧面的外侧均设置有一个后带轮挡边，两个后带轮挡边的外侧均设置有一个带轮旋转轴，一个带轮旋转轴、一个后带轮挡边与位于同一侧的后从动带轮的侧面三者之间通过打孔装螺钉的方式固定在一起；

前主动带轮与后从动带轮通过两者两侧的带轮旋转轴与带轮轴承安装在左侧的外侧挡板与内侧挡板之间的前部的中间与后部的中间，前主动带轮与后从动带轮两者通过履带实现传动连接；在外侧挡板与内侧挡板之间的前部的顶部与后部的顶部各设置有一个张紧装置；

在内侧挡板的外侧的与前主动带轮及后从动带轮相对的位置的下部各固定设置有一个外永磁铁；外永磁铁通过在内侧挡板上打螺纹孔、外永磁铁上设置相匹配的带螺纹的安装部以实现两者的固定连接；

在外侧挡板与内侧挡板之间的中部设置有与其垂直的固定杆件以实现两者的固定连接；在固定杆件的两侧各固定设置有一根与其平行的转动杆件，转动杆件的两端各设置有一个杆件轴承，转动杆件通过杆件轴承安装在外侧挡板与内侧挡板之间；每一根转动杆件上均设置有一个自适应装置；

自适应装置包括弹簧底座、弹簧挂耳、伸缩弹簧、支撑连接件、支撑轮、内永磁铁，弹簧挂耳的基座的上表面设置有带通孔的凸起部，其下表面的中间往下延伸有导向杆；伸缩弹簧的上部固定于弹簧挂耳的基座上，导向杆位于伸缩弹簧的内部，且伸缩弹簧的下部的末端固定在弹簧底座上，弹簧底座中间设有导向轴孔，导向杆在导向轴孔内上下滑动，当伸缩弹簧压缩到极限时，导向杆的末端不与弹簧底座中的导向轴孔底部接触；支撑连接件的中部近似为“n”型结构，在“n”型结构的左右两侧均水平衔接有一段安装轴，两个支撑轮分别对称的固定安装在支撑连接件两侧的安装轴上；支撑连接件的“n”型结构的内部固定设置有内永磁铁；弹簧底座的下表面与支撑连接件的“n”型结构顶部相接触，“n”型结构顶部的内侧面与内永磁铁固定连接；支撑连接件的两侧之间距离小于履带的宽度；自适应装置通过弹簧挂耳的凸起部的通孔套装于转动杆件上；

履带内侧面为中部带齿的结构，支撑连接件两侧的支撑轮位于履带下部内侧面的两侧的不带齿的位置上，当机器人在平面上行走时，支撑轮的底部与履带下部内侧面的两侧不带齿的位置位于同一水平面；

前主动带轮与后从动带轮的传动面也为带齿设计，该两者上的齿与履带上的齿相匹配，通过履带实现两者之间的传动。