一种攀爬机器人的攀爬机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种攀爬机器人的攀爬机构。
【背景技术】
[0002]在机器自动化技术如此发达的今天，通过机器人来完成一些人工较难完成的任务的情况越来越普遍。机器人已经被广泛地应用到军用及民用工业生产，建筑制造，探测维修，抢险救灾等各个领域。
[0003]攀爬机器人在许多领域都扮演着重要的角色。而传统攀爬机器人由于攀爬机构单一，仅能应用机械手实现杆件攀爬，或是应用吸盘实现墙面攀爬，不能够实现杆件攀爬与墙面攀爬之间的转化。单一的攀爬机构已经很难适应各种各样的地形要求，而本创新攀爬机构，可以灵活地转换攀爬机器人的机械手和吸盘，使攀爬机器人可以搭载多种攀爬装置，产生更为灵活的攀爬方式，适应更为复杂的环境。
【实用新型内容】
[0004]为了解决攀爬机构单一，攀爬机器人不能够实现杆件攀爬与墙面攀爬之间的转化的问题，本实用新型提供了一种攀爬机器人的攀爬机构，该机构中吸盘和机械手的灵活转换不仅能够使机器人实现地面行走，墙壁攀爬，杆件攀爬等基本功能，还可使其实现杆件攀爬与墙面攀爬之间的转化，从而使机器人在各种险峻的地形，如杆件与墙面连接处，墙面与绳索连接处自如攀爬。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种攀爬机器人的攀爬机构，包括中间水平地穿插固定设置有转向轴的转动圆盘，所述转动圆盘上端和下端均设置有用于攀爬的抓附模块，位于转动圆盘左、右侧的转向轴上对称的设置有两个电磁换向机构，每个电磁换向机构包括包裹于最外层的保护壳、垂直穿插固定设置在所述转向轴上的永磁体、对称地设置于转向轴的轴线两侧的两个电磁活动装置，每个电磁活动装置包括固定在保护壳内的电磁铁、能够被电磁铁吸附的导磁性移动块，所述保护壳内设置有供导磁性移动块沿垂直转向轴方向往复移动的限位部，所述导磁性移动块朝向转向轴的一端均竖直设置有两个相互平行的定位栓，所述转向轴在位于永磁体安装部的两侧设置有两个与定位栓间隙配合的定位孔，两个导磁性移动块之间连接设置有拉伸弹簧。
[0007]进一步地，所述定位栓采用隔磁材料，防止磁力干扰，保证定位栓的位移精度。
[0008]进一步地，所述的抓附模块包括吸盘、可抓握的机械手，可实现杆件攀爬和/或墙面攀爬。
[0009]进一步地，所述导磁性移动块外还缠绕设置有多闸线圈，对多闸线圈在转向前正向通电强化磁场，提高转向效率和精度。
[0010]相比现有技术，本实用新型的突出效果是:
[0011]1.能通过电磁换向机构来控制机械手与吸盘的转换，相比于通过电机来实现换向而言，控制简单，耗能更低。该转换机构使攀爬机器人实现机械手与吸盘的交替攀爬，在原有攀爬机器人单一攀爬形式的基础上实现了多种攀爬机构的转换，实现了杆件攀爬与墙面攀爬之间的转化，从而使机器人在各种险峻的地形，如杆件与墙面连接处，墙面与绳索连接处自如攀爬。
[0012]2.对于相同的地形而言，传统的单一结构往往由于路径方案的单一使得机器人工作形式受限，效率较低，而由于本实用新型具有运动模式多样性的特点，可通过其不同运动方式的排列组合确定出一种最方便快捷的路径方案，从而达到提高效率的目的。
[0013]3.电磁换向机构上不仅能装载机械手和吸盘，还能搭配其他抓附模块构成另一种攀爬机构，从而使得攀爬的方式变得更加丰富多元，实用性强，有很大的发展潜力。
【附图说明】
[0014]图1本实用新型实施例一转向时的结构示意图。
[0015]图2本实用新型实施例一初始通电状态下的机构运动趋势图。
[0016]图3本实用新型实施例一转向完成时的结构示意图。
[0017]图4实用新型实施例二的电磁换向机构工作原理简化示意图。
[0018]图5应用本实用新型的一种实例攀爬机器人墙杆地形过渡攀爬示意图。
[0019]图6应用本实用新型的一种实例攀爬机器人墙壁翻转攀爬示意图。
[0020]图7应用本实用新型的一种实例攀爬机器人攀爬内管壁示意图。
[0021]图8应用本实用新型的一种实例攀爬机器人拐角攀爬模式示意图。
[0022]图中所示为:1_电磁铁；2_导磁性移动块；3_定位栓；4_永磁体；5_转向轴；6-转动圆盘；7_吸盘；8_机械手；9_保护壳。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本实用新型采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。
[0024]实施例一
[0025]如图1所示，一种攀爬机器人的攀爬机构，包括中间水平地穿插固定设置有转向轴5的转动圆盘6，所述转动圆盘6上端设置吸盘7，下端设置有机械手8，位于转动圆盘6左、右侧的转向轴5上对称的设置有两个电磁换向机构，每个电磁换向机构包括包裹于最外层的保护壳9、垂直穿插固定设置在所述转向轴5上的永磁体4、对称地设置于转向轴5的轴线两侧的两个电磁活动装置，每个电磁活动装置包括固定在保护壳9内的电磁铁1，能够被电磁铁I吸附的导磁性移动块2，所述保护壳9内设置有供导磁性移动块2沿垂直转向轴5方向往复移动的限位部，所述导磁性移动块2朝向转向轴5的一端均竖直设置有两个相互平行的定位栓3，所述定位栓3采用隔磁材料。所述转向轴5在位于永磁体4安装部的两侧设置有两个与定位栓3间隙配合的定位孔，两个导磁性移动块2之间连接设置有拉伸弹簧。
[0026]初始状态时，电磁铁I通以一定方向的电流，电磁铁I在通电后会产生一个和永磁体4外部磁场方向相反的电磁场(即此时两个电磁铁I的磁极与永磁体4的磁极相排斥)。在磁场作用下，电磁铁I吸附住导磁性移动块2，由于导磁性移动块2和定位栓3为刚性连接，所述定位栓3会从转向轴的定位孔内抽出，此时转向轴5处于浮动状态。由于机构整体的重力作用使得永磁体I具有一定的转动趋势，如图2所示，从而让永磁体4与电磁场I之间形成一个较小的角度，由于两者磁场方向存在一定角度，磁力对永磁体产生力矩促使其转动。在电磁场的作用下，与转向轴5刚性连接的永磁铁4会转动180°，再通过转向轴的传动使得机器爪8和吸盘7实现180°的角度转向。当机械