[发明专利]一种爬壁机器人

说明书

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种爬壁机器人，爬壁机器人包括磁吸底盘以及设置在磁吸底盘上的打磨吸尘机构、涂油机构和电控机构：磁吸底盘能够吸附在二衬台车的钢模上，且能够进行转向；打磨吸尘机构包括第一快换组件，第一快换组件与磁吸底盘可拆卸连接；涂油机构包括第二快换组件，第二快换组件与磁吸底盘可拆卸连接；电控机构与磁吸底盘、打磨吸尘机构和涂油机构电连。第一快换组件和第二快换组件能够实现打磨吸尘机构和涂油机构的快速拆装，使得打磨吸尘机构和涂油机构能够快速进行拆装替换，提高了爬壁机器人的作业效率。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种爬壁机器人。

背景技术

目前，爬壁机器人能够应用于石化工业、船舶、核电等行业，但这些领域的爬壁机器人的作业面多数为开阔立面，视野良好，多采用人工手动目视控制。对于二次衬砌的隧道施工领域而言，二次衬砌台车位于钻爆法隧道，作业环境狭窄，钢模呈卧式曲面，钢模位于二衬台车的外表面，目视操作无法从地面观察顶部情况，因此难以通过人工手动目视控制，需要一款路径可规划的爬壁机器人，并且能够自动完成除锈、涂油作业。现有路径规划方法多采用机器视觉、激光雷达建模、倾角传感器、编码器等方法，由于隧道内光线暗、钢模打磨时存在灰尘，会影响摄像头识别轨迹，使得爬壁机器人偏离原本的规划路径；二衬台车尺寸大，采用遍历方法进行整体建模，操作复杂、且无参照物；由于钢模表面存在衬砌窗口、残留油渍等因素，爬壁机器人会打滑；编码器计数存在误差且会不断累积。

爬壁机器人具备吸附和移动两个基本功能，用于垂直或弯曲壁面进行特种作业，又称为壁面移动机器人。广泛应用于对大型石化储罐探伤检查或喷漆处理、建筑物清洁和喷涂、船舶除锈、核工业中检查测厚等，还可以用于桥隧及风电等行业。隧道施工中为保障隧道内壁的衬砌质量，要求定期对衬砌台车的钢模表面进行打磨除锈和涂油，由于二衬台车作业空间极其狭窄(狭窄是指二衬台车的外壁与隧道的内壁之间的间隙狭窄)、施工中粉尘大、工作环境恶劣，现有产品和技术不适用，目前仍以人工作业为主。

综上所述，亟需一种结构紧凑、可靠稳定、功能齐全、操作便捷、自动化程度高、适应复杂恶劣工况的爬壁机器人。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种爬壁机器人，其解决了爬壁机器人对二衬台车进行自动化打磨和涂油作业的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的爬壁机器人包括：

磁吸底盘以及设置在所述磁吸底盘上的打磨吸尘机构、涂油机构和电控机构：

所述磁吸底盘能够吸附在所述二衬台车的金属结构上，且能够进行转向；

所述打磨吸尘机构包括第一快换组件，所述第一快换组件与所述磁吸底盘可拆卸连接；

所述涂油机构包括第二快换组件，所述第二快换组件与所述磁吸底盘可拆卸连接；

所述电控机构与所述磁吸底盘、打磨吸尘机构和涂油机构电连接。

可选地，所述磁吸底盘包括底盘和多个安装于所述底盘上的回转驱动单元；

所述底盘能够通过多个所述回转驱动单元的配合驱动进行转向；

所述回转驱动单元能够吸附在金属结构上。

可选地，所述回转驱动单元包括回转驱动器、橡胶轮和磁力轮；

所述回转驱动器设置于所述底盘上；

所述回转驱动器的输出轴同轴连接于所述橡胶轮和所述磁力轮，所述橡胶轮和所述磁力轮沿所述回转驱动器的输出轴的轴线排列，所述橡胶轮的外径大于所述磁力轮的外径。

可选地，所述磁吸底盘还包括辅助磁吸组件；