爬壁機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種爬壁機(jī)器人，屬于機(jī)器人領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]爬壁機(jī)器人屬于特種機(jī)器人的重要分支之一，可以代替人類在高空垂直立面進(jìn)行極限作業(yè)。目前爬壁機(jī)器人已在核工業(yè)、石油化工業(yè)、建筑工業(yè)、船舶行業(yè)等得到了廣泛的應(yīng)用。比如在船舶行業(yè)，絕大多數(shù)涂裝作業(yè)都是由涂裝工人進(jìn)行，而在作業(yè)場(chǎng)空氣中有害物質(zhì)濃度相當(dāng)高，對(duì)涂裝工人危害極大。
[0003]爬壁機(jī)器人的應(yīng)用降低了工人高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，提高了作業(yè)效率，并且保證作業(yè)質(zhì)量。
[0004]專利號(hào)為ZL200510127370.2的專利文獻(xiàn)公開了一種船體表面清刷用永磁吸附雙履帶機(jī)器人，采用的是履帶結(jié)構(gòu)，負(fù)載能力強(qiáng)，但是其運(yùn)動(dòng)靈活性較差，特別是在轉(zhuǎn)向時(shí)，由于履帶和壁面的接觸面積大，轉(zhuǎn)彎半徑很大。
[0005]此外，現(xiàn)有的爬壁機(jī)器人在遇到凹凸不平的表面時(shí)，由于整體為剛性結(jié)構(gòu)，因此往往無(wú)法通過，或者在通過時(shí)會(huì)發(fā)生較大的顛簸，引發(fā)機(jī)器人掉落的風(fēng)險(xiǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種爬壁機(jī)器人，以解決上述問題。
[0007]本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0008]—種爬壁機(jī)器人，其特征在于，包括:車架；基本運(yùn)動(dòng)單元，安裝在車架底部的后端；自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元，安裝在車架底部的前端；兩個(gè)吸附組件，分別設(shè)置在基本運(yùn)動(dòng)單元和自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元上；其中，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元具有:機(jī)架；前驅(qū)動(dòng)輪，前驅(qū)動(dòng)輪安裝在機(jī)架上；關(guān)節(jié)軸承座，固定連接在車架上；連接軸，安裝在關(guān)節(jié)軸承座上；以及調(diào)整座，一端與連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與機(jī)架相連接。
[0009]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人，還可以具有這樣的特征:其中，基本運(yùn)動(dòng)單元具有:第一電機(jī)；第一主動(dòng)輪，由第一電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；第一從動(dòng)輪，由第一主動(dòng)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；后驅(qū)動(dòng)輪，與第一從動(dòng)輪共軸，由第一從動(dòng)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0010]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人，還可以具有這樣的特征:其中，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元還包括:第二電機(jī)；第二主動(dòng)輪，由第二電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；第二從動(dòng)輪，由第二主動(dòng)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；前驅(qū)動(dòng)輪，與第二從動(dòng)輪共軸，由第二從動(dòng)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0011]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人，還可以具有這樣的特征:其中，第一主動(dòng)輪和第一從動(dòng)輪之間使用鏈條傳動(dòng)或者使用皮帶傳動(dòng)。
[0012]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人，還可以具有這樣的特征:其中，第二主動(dòng)輪和第二從動(dòng)輪之間使用鏈條傳動(dòng)或者使用皮帶傳動(dòng)。
[0013]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人，還可以具有這樣的特征:其中，兩個(gè)吸附組件，分別安裝在與兩個(gè)前驅(qū)動(dòng)輪軸線的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置，和兩個(gè)后驅(qū)動(dòng)輪軸線的中點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置。
[0014]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人，還可以具有這樣的特征:其中，基本運(yùn)動(dòng)單元還具有第一減速機(jī)，與第一電機(jī)相連接，帶動(dòng)第一主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元，還具有第二減速機(jī)，與第二電機(jī)相連接，帶動(dòng)第二主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人，還可以具有這樣的特征:其中，基本運(yùn)動(dòng)單元還具有:安裝座，安裝座與車架相連接。
[0016]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人，還可以具有這樣的特征:其中，第一電機(jī)和第一減速機(jī)的數(shù)量均為兩個(gè)，一個(gè)第一電機(jī)和一個(gè)第一減速機(jī)組成第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在安裝座的前后兩側(cè)。
[0017]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人，還可以具有這樣的特征:其中，第二電機(jī)和第二減速機(jī)的數(shù)量均為兩個(gè)，一個(gè)第二電機(jī)和一個(gè)第二減速機(jī)組成第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在所調(diào)整座的前后兩側(cè)。
[0018]實(shí)用新型的有益效果
[0019]由于本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人具有自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元，因此具有良好的越障能力，能夠適應(yīng)凹凸不平的曲面；
[0020]另外，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，可拓展性強(qiáng)，車架上可安裝噴涂、清理、檢測(cè)等作業(yè)設(shè)備；
[0021]此外，本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活、吸附效率高，負(fù)載能力佳，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是爬壁機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是基本運(yùn)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0026]如圖1所示，爬壁機(jī)器人包括:車架1、基本運(yùn)動(dòng)單元2、以及自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元3?；具\(yùn)動(dòng)單元2安裝在車架1的后端，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元3安裝在車架1的前端。
[0027]如圖2所示，基本運(yùn)動(dòng)單元2具有:第一機(jī)架21，用于支撐和安裝基本運(yùn)動(dòng)單元2的其它結(jié)構(gòu)；安裝座22，將第一機(jī)架21與車架1連接起來(lái)；兩個(gè)第一電機(jī)23 ;兩個(gè)第一減速機(jī)24，與一個(gè)第一電機(jī)23和一個(gè)減速機(jī)24相匹配，形成一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別位于安裝座22的前后兩側(cè)，分別帶動(dòng)位于第一機(jī)架兩側(cè)的第一主動(dòng)輪25 ;第一主動(dòng)輪25，位于第一機(jī)架21的外側(cè)，并且兩個(gè)第一主動(dòng)輪25分別位于后驅(qū)動(dòng)輪27中軸的前后兩側(cè)，第一主動(dòng)輪25被第一電機(jī)23帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在本實(shí)施方式中，第一主動(dòng)輪25采用鏈輪；第一從動(dòng)輪26，在本實(shí)施方式中采用鏈輪，第一主動(dòng)輪和第一從動(dòng)輪之間使用鏈條做為傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；后驅(qū)動(dòng)輪27，與第一從動(dòng)輪26共軸，由第一從動(dòng)輪26共軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；第一吸附組件28，設(shè)置在后驅(qū)動(dòng)輪軸線的中心位置，提供吸附力使基本運(yùn)動(dòng)單元2吸附在壁面上。
[0028]如圖3所示，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元3具有:第二機(jī)架31，用于支撐和安裝自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元3的其它結(jié)構(gòu)；關(guān)節(jié)軸承座32，上端固定連接在車架1上；連接軸33，安裝在關(guān)節(jié)軸承座32的下端；調(diào)整座34，位于關(guān)節(jié)軸承座32的下面，上端與連接軸33轉(zhuǎn)動(dòng)連接，下端固定在第二機(jī)架31上；兩個(gè)第二電機(jī)36，安裝在第二機(jī)架31上面的后端，為前驅(qū)動(dòng)輪39提供動(dòng)力；兩個(gè)第二減速機(jī)35，將電機(jī)輸出的高速轉(zhuǎn)為低速；第二主動(dòng)輪37，位于第二機(jī)架31的外側(cè)，被第二電機(jī)36帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；第二從動(dòng)輪38，位于第二機(jī)架31的外側(cè)，由第二主動(dòng)輪37帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在本實(shí)施方式中，第二主動(dòng)輪37和第二從動(dòng)輪38均采用鏈輪，二者之間通過鏈條傳動(dòng)。與基本運(yùn)動(dòng)單元2的設(shè)置相似，第二電機(jī)36和第二減速機(jī)35的數(shù)量均為兩個(gè)，一個(gè)第二電機(jī)36和一個(gè)第二減速機(jī)35相匹配，組成一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在調(diào)整座34的前后兩側(cè)。使用兩個(gè)電機(jī)分別帶動(dòng)機(jī)架兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪，一方面可以達(dá)到利用四輪差速轉(zhuǎn)向的目的，另一方面，電機(jī)分布在機(jī)架的前后，有利于機(jī)架的重量分配平衡，提高爬壁機(jī)器人整體的穩(wěn)定性。前驅(qū)動(dòng)輪39，與第二從動(dòng)輪38共軸，由第二從動(dòng)輪38帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。第二吸附組件310，設(shè)置在前驅(qū)動(dòng)輪39軸線的中心位置，提供吸附力使自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元3吸附在壁面上。
[0029]基本運(yùn)動(dòng)單元2和自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元3通過四輪差速原理使得機(jī)器人在壁面上直行或轉(zhuǎn)向。
[0030]由于具有關(guān)節(jié)軸承座32、連接軸33和調(diào)整座34，調(diào)整座34和連接軸33之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，因此，當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到曲面或遇到障礙物時(shí)，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元能夠調(diào)節(jié)與車架之間的角度，使得機(jī)器人通過曲面和平穩(wěn)跨過障礙物。
[0031]在其它的實(shí)施方式中，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪也可以采用皮帶輪，并且兩者之間可以通過皮帶傳動(dòng)?；蛘咧鲃?dòng)輪和從動(dòng)輪之間也可采用齒輪箱傳動(dòng)，也同樣可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
[0032]另外，吸附組件可采用磁力吸附或者真空吸附的方式，均能夠達(dá)到本實(shí)用新型所要求的吸附目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種爬壁機(jī)器人，其特征在于，包括: 車架； 基本運(yùn)動(dòng)單元，安裝在車架底部的后端； 自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元，安裝在車架底部的前端； 兩個(gè)吸附組件，分別設(shè)置在所述基本運(yùn)動(dòng)單元和所述自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元上； 其中，所述自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元具有:機(jī)架；前驅(qū)動(dòng)輪，所述前驅(qū)動(dòng)輪安裝在所述機(jī)架上；關(guān)節(jié)軸承座，固定連接在所述車架上；連接軸，安裝在所述關(guān)節(jié)軸承座上；以及調(diào)整座，一端與所述連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與所述機(jī)架相連接。2.如權(quán)利要求1所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于: 其中，所述基本運(yùn)動(dòng)單元具有:第一電機(jī)；第一主動(dòng)輪，由所述第一電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；第一從動(dòng)輪，由所述第一主動(dòng)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；后驅(qū)動(dòng)輪，與所述第一從動(dòng)輪共軸，由所述第一從動(dòng)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。3.如權(quán)利要求2所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于: 其中，所述自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元還包括:第二電機(jī)；第二主動(dòng)輪，由所述第二電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；第二從動(dòng)輪，由所述第二主動(dòng)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；前驅(qū)動(dòng)輪，與所述第二從動(dòng)輪共軸，由所述第二從動(dòng)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。4.如權(quán)利要求2所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于: 其中，所述第一主動(dòng)輪和所述第一從動(dòng)輪之間使用鏈條傳動(dòng)或者使用皮帶傳動(dòng)。5.如權(quán)利要求3所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于: 其中，所述第二主動(dòng)輪和所述第二從動(dòng)輪之間使用鏈條傳動(dòng)或者使用皮帶傳動(dòng)。6.如權(quán)利要求3所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于: 其中，兩個(gè)所述吸附組件，分別安裝在兩個(gè)所述前驅(qū)動(dòng)輪軸線的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置，和兩個(gè)所述后驅(qū)動(dòng)輪軸線的中點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置。7.如權(quán)利要求3所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于: 其中，所述基本運(yùn)動(dòng)單元還具有第一減速機(jī)，與所述第一電機(jī)相連接，帶動(dòng)所述第一主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；所述自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元，還具有第二減速機(jī)，與所述第二電機(jī)相連接，帶動(dòng)所述第二主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。8.如權(quán)利要求7所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于: 其中，所述基本運(yùn)動(dòng)單元還具有:安裝座，所述安裝座與所述車架相連接。9.如權(quán)利要求8所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于: 其中，所述第一電機(jī)和所述第一減速機(jī)的數(shù)量均為兩個(gè)，一個(gè)所述第一電機(jī)和一個(gè)所述第一減速機(jī)組成第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在所述安裝座的前后兩側(cè)。10.如權(quán)利要求7所述的爬壁機(jī)器人，其特征在于: 其中，所述第二電機(jī)和所述第二減速機(jī)的數(shù)量均為兩個(gè)，一個(gè)所述第二電機(jī)和一個(gè)所述第二減速機(jī)組成第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在所述調(diào)整座的前后兩側(cè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種爬壁機(jī)器人，其特征在于，包括：車架；基本運(yùn)動(dòng)單元，安裝在車架底部的后端；自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元，安裝在車架底部的前端；兩個(gè)吸附組件，分別設(shè)置在基本運(yùn)動(dòng)單元和自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元上；其中，自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元具有：機(jī)架；前驅(qū)動(dòng)輪，前驅(qū)動(dòng)輪安裝在機(jī)架上；關(guān)節(jié)軸承座，固定連接在車架上；連接軸，安裝在關(guān)節(jié)軸承座上；以及調(diào)整座，一端與連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與機(jī)架相連接。由于本實(shí)用新型的爬壁機(jī)器人具有自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)單元，因此具有良好的越障能力，能夠適應(yīng)凹凸不平的曲面。
【IPC分類】B62D57/024
【公開號(hào)】CN204978937
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520728594
【發(fā)明人】廖州寶, 楊礫, 張根雷, 李法設(shè)
【申請(qǐng)人】中科新松有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月18日