专利名称：履带式爬墙吸附结构的制作方法
技术领域：
履带式爬墙吸附结构
技术领域：
本实用新型涉及高空作业设备领域，特别涉及一种履带式爬墙吸附结构。背景技术：
爬墙结构或者爬墙机器人作为非结构化环境下作业的移动载体，在球(储)罐、管道、电站、水轮机、建筑等的生产施工中得到了广泛应用。爬墙机器人必须具备两个基本功能壁面吸附和移动作业。吸附单元作为爬壁机器人的重要组成部分，为机器人提供吸附力，使其可靠吸附在壁面。但爬壁机器人在移动作业时，重力和吸附力成为其主要的运动阻力；并且，吸附力越大，运动阻力也越大，机器人的移动作业能力也就越差。由此可见，磁吸附爬壁机器人的吸附能力和移动性能是相互矛盾的。尤其是在焊接等低速运载的情况下，由于吸附而造成的运动灵活性问题更为显著。因此，急需设计一种变磁力的爬壁机器人，使得机器人吸附部分能够提供足够大的吸附力，而在运动时，克服吸附力造成的矛盾。目前市场上有三种爬墙结构形式，1、纯吸盘式，利用带气阀及气源设备的吸盘作为机器人的“足”，实现墙面的爬行；2、负压发生装置，在玩具车的地盘装一个抽气马达，在地盘较低的情况下，将地盘下面空气抽出，形成负压，使得小车能吸附在墙面上，缺点是噪声大，地盘低，通过性能差，马达容易吸入颗粒而损坏；3、就是美国正在研究的壁虎足部吸附墙体的原理，但这个技术尚未成熟。现有技术中提供了一种爬墙机构，如
公开日为2000. 11. 15，公开号为CNM05719 的中国专利公开了一种履带式永磁铁爬行机构，其特征是这种履带采用多个磁吸力恒定的永磁履带单元与作业面接触，使得吸附能力大大提高，但由于永磁履带单元的磁吸力不变，使得其运动时不得不以牺牲电机的功率和运动稳定性为前提。
发明内容本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种履带式爬墙吸附结构，从而克服了现有技术中爬墙机器人存在的不足。本实用新型是这样实现的一种履带式爬墙吸附结构，包括底盘，以及设于底盘的传动机构，所述传动机构包括电动机、前驱动轴、传动轴以及后驱动轴；所述电动机经传动轴与前驱动轴连接；所述前驱动轴和后驱动轴的两端均分别设有一轮毂；所述的前后两个轮毂间设有一链式履带；所述链式履带的外侧表面布设有复数个吸盘，所述链式履带的内侧表面与吸盘对称的位置设有磁铁；所述两轮毂之间还设有一控制磁铁动作的电磁装置， 所述电磁装置固定连接在所述底盘上。进一步地，所述电磁装置为内部设有至少一组的电铁芯的容器。进一步地，还包括一滚动刷，所述的滚动刷设于所述底盘的前端。进一步地，所述的吸盘阵列分布于所述链式履带的外侧表面。本实用新型的优点在于本实用新型包括底盘，以及设于底盘的传动机构，其传动机构的前驱动轴和后驱动轴的两端均分别设有一轮毂；所述的前后两个轮毂间设有一链式履带；所述链式履带的外侧表面布设有吸盘，所述链式履带的内侧表面与吸盘对称的位置设有磁铁；所述两轮毂之间还设有一控制磁铁动作的电磁装置。通过该履带和电磁装置可以实现高层建筑的清洗或喷涂；该履带既能够将自身可靠地吸附在作业面，又能在运动时， 克服重力和强大吸附力所造成的运动阻力，减小系统结构的运动冲击和驱动损耗。
图1是本实用新型第一实施例去掉部分链式履带的结构示意图。图2是图1本实用新型的链式履带和轮毂的结构示意图。图3是图1本实用新型的电磁装置结构示意图。图4是本实用新型第二实施例去掉部分链式履带的结构示意图。图5是图4本实用新型的电磁装置结构示意图。
具体实施方式请参阅图1和图2所示，本实用新型第一实施例的履带式爬墙吸附结构，包括底盘 1，以及设于底盘1的传动机构2，所述传动机构2包括电动机21、前驱动轴22、传动轴23以及后驱动轴M ；所述电动机21经传动轴23与前驱动轴22连接；所述前驱动轴22和后驱动轴M的两端均分别设有一轮毂3 ；如图2所示，所述的前后两个轮毂3间设有一链式履带 4 ；所述链式履带4的外侧表面(其见图1中上部分的履带)布设有复数个吸盘41，其吸盘 41是阵列分布于所述链式履带4的外侧表面；所述链式履带4的内侧表面(其见图1中下部分的履带)与吸盘41对称的位置设有磁铁42 ；所述两轮毂3之间还设有一控制磁铁42 动作的电磁装置5，所述电磁装置5固定连接在所述底盘1上。如图3所示，是本实用新型第一实施例的电磁装置结构示意图。在本实施例中所述电磁装置5为内部设有至少一组的电铁芯51的容器。其通过电铁芯51来控制磁铁42 动作，将吸盘和磁铁(磁性材料)做在一起，利用磁性材料相互作用，目的是将作用于吸盘上的大气压力转移到底盘的前后驱动轴，然后前后四个轮毂也就产生了垂直作用在墙面的 “附着力”，这个“附着力，，有两个作用，一个是实现底盘正在低吸附在墙上，就是“站”在墙上，而不是靠履带挂着，另一重要作用是，底盘前进时，车轮对轮毂下的吸盘有个挤压力，使其排出内部空气而形成负压。本实施例另一设计特点就是能轻松脱开后轮毂下的吸盘后轮轮毂向上转动同时拨掉临近的吸盘，由于大气压是分布在多个吸盘里面，所以单个吸盘的吸附力不大，同时履带作用在吸盘上的力不是在中间，而是在吸盘的边缘，类似“掀开”吸盘的动作，使得吸盘更容易在履带滚动过程中脱开，减小了驱动能的损耗。如图4所示，是本实用新型去掉部分链式履带第二实施例的结构示意图。其与第一实施例的区别点在于该结构包括一滚动刷6，所述的滚动刷6设于所述底盘1的前端， 其滚动刷6可以很好的完成清洗工作；如图5所示，其中电磁装置5是一方形容器，所述的容器分隔成多个柱状槽体52，所述的柱状槽体52内设置有所述的电铁芯51，其电铁芯51 形状为柱体状。这样电铁芯就能稳定的设置在柱状槽体内。这里值得一提的是本实用新型中采用多吸盘设计思路，吸盘尺寸小，数量多，则效果越好；这样设计使得后轮滚动时，挣脱个别吸盘的力就不用太大；同时吸盘吸附的失
4败概率就小，因为数量多，要是由于其中几个吸盘吸附失败，只要大部分吸盘是正常吸附， 是不会影响到整体的吸附效果；若由于机器自重增大，要提高吸附力，只需将履带做长做宽即可，这些特点其他爬墙机构是难以具备的。总之，本实用新型通过链式履带和电磁装置可以实现高层建筑的清洗或喷涂；该履带既能够将自身可靠地吸附在作业面，又能在运动时，克服强大吸附力所造成的运动阻力，减小系统结构的运动冲击和驱动损耗。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种履带式爬墙吸附结构，包括底盘，以及设于底盘的传动机构，所述传动机构包括电动机、前驱动轴、传动轴以及后驱动轴；所述电动机经传动轴与前驱动轴连接；所述前驱动轴和后驱动轴的两端均分别设有一轮毂；其特征在于所述的前后两个轮毂间设有一链式履带；所述链式履带的外侧表面布设有复数个吸盘，所述链式履带的内侧表面与吸盘对称的位置设有磁铁；所述两轮毂之间还设有一控制磁铁动作的电磁装置，所述电磁装置固定连接在所述底盘上。
2.根据权利要求1所述的履带式爬墙吸附结构，其特征在于所述电磁装置为内部设有至少一组的电铁芯的容器。
3.根据权利要求1所述的履带式爬墙吸附结构，其特征在于还包括一滚动刷，所述的滚动刷设于所述底盘的前端。
4.根据权利要求1所述的履带式爬墙吸附结构，其特征在于所述的吸盘阵列分布于所述链式履带的外侧表面。
专利摘要本实用新型提供了一种履带式爬墙吸附结构，包括底盘，以及设于底盘的传动机构，所述传动机构包括电动机、前驱动轴、传动轴以及后驱动轴；所述电动机经传动轴与前驱动轴连接；所述前驱动轴和后驱动轴的两端均分别设有一轮毂；所述的前后两个轮毂间设有一链式履带；所述链式履带的外侧表面布设有复数个吸盘，所述链式履带的内侧表面与吸盘对称的位置设有磁铁；所述两轮毂之间还设有一控制磁铁动作的电磁装置，所述电磁装置固定连接在所述底盘上。本实用新型适用于高层建筑的清洗或喷涂，该履带既能够将自身可靠地吸附在作业面，又能在运动时，克服重力和强大吸附力所造成的运动阻力，减小系统结构的运动冲击和驱动损耗。
文档编号B62D57/024GK202201082SQ20112029463
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者林立, 钟勇 申请人:福建工程学院