一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的脚掌的制作方法

文档序号:14884630发布日期:2018-07-07 10:50阅读:151来源:国知局

本发明属于机器人技术领域,涉及一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的脚掌。



背景技术:

爬壁机器人是移动机器人的一个特种分支,其通过行走机构与壁面吸附机构的配合,实现在任意角度倾斜壁面上进行攀爬和作业。目前,爬壁机器人主要应用于石油罐壁缺陷和泄漏检测、核电站安全壳缺陷检测、大型船舶壁面除锈、打磨和喷漆等作业中代替传统人工操作,不仅能提高生产效率,而且能降低成本,因此,对应用于此类具有磁性金属壁面作业的爬壁机器人的研究有着广泛的应用前景和重要的意义。

爬壁机器人能够在任意倾斜角度壁面上进行攀爬和作业,主要依靠行走机构与吸附机构的协调配合。可靠的吸附能力是其实现安全作业的前提和保障,复杂的工作环境可能导致爬壁机器人所吸附的壁面情况十分恶劣,因此,爬壁机器人的吸附能力是爬壁机器人性能的关键。

现有用于金属壁面作业的爬壁机器人主要采用永磁吸附和电磁吸附的吸附方式。永磁吸附负载能力很强,但灵活性差,能耗大。电磁吸附的吸附力和灵活性都很强,控制简单,负载能力适中。目前国内外的爬壁机器人主要仍采用永磁吸附的方式,但随着电磁吸附技术的发展,电磁吸附方式的优势渐渐体现出来,越来越多的爬壁机器人也开始采用电磁吸附的方式。然而,当在机器人处于垂直壁面时,虽然电磁铁能够产生足够大的吸附力,但是此时,克服机器人及负载重力的并不是电磁铁提供的吸附力,而是由该吸附力产生的摩擦力。摩擦力的大小与吸附力及吸附表面间的摩擦系数有关。目前多数电磁铁表面材料为镍,其与金属表面的摩擦系数比较小,仅依靠电磁铁的吸附面与壁面进行吸附不可靠。因此,提高机器人脚掌与吸附壁面的摩擦力是研究的热点和难点。



技术实现要素:

针对现有技术存在的缺陷,本发明提供了一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的脚掌。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的脚掌,包括:脚掌底板、至少一组电磁铁以及防滑套,至少一组电磁铁固定设置于脚掌底板上;一组电磁铁包括一个或若干个电磁铁,防滑套设置在电磁铁的外表面上。

进一步,防滑套为袜套式防滑套,袜套式防滑套包裹住电磁铁的四周和底部。

优选地,防滑套采用具有一定弹性且与金属之间的摩擦系数较高的材料制成。

优选地,若干电磁铁为成列排布。

优选地,若干电磁铁成圆形均布。

进一步,防滑套为仅包覆住电磁铁四周的中空式防滑套。

本发明与现有技术相比,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著进步:

1.本发明的结构简单,安装方便,互换性强。

2.本发明采用与金属壁面间摩擦系数高的材料,能显著提高机器人脚掌与吸附壁面的摩擦力,提高机器人吸附的可靠性。

3.本发明不受安装空间、电磁铁数量和分布情况的限制,可自由组合,有很强的适应性。具有摩擦力大,吸附可靠,结构简单等特点。

附图说明

图1是实施例1的一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的单个脚掌(中空式)的剖视图。

图2是实施例2的一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的一列脚掌(中空式)的仰视图。

图3是实施例2的一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的一列脚掌(中空式)的剖视图。

图4是实施例3的一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的圆形脚掌(中空式)的仰视图。

图5是实施例4的一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的单个脚掌(袜套式)的剖视图。

图6是实施例5的一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的一列脚掌(袜套式)的仰视图。

图7是实施例5的一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的一列脚掌(袜套式)的剖视图。

图8是实施例6的一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的圆形脚掌(袜套式)的仰视图。

图9是实施例6的一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的圆形脚掌(袜套式)的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行完整地描述。

一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的脚掌,包括:脚掌底板1、至少一组电磁铁2以及防滑套,至少一组电磁铁固定设置于脚掌底板1上;一组电磁铁2包括一个或若干个电磁铁,防滑套设置在电磁铁的外表面上。

实施例1

如图1所示,一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的脚掌,包括脚掌底板1、单个电磁铁2和中空式防滑套3,所述中空式防滑套3的高度与电磁铁2高度相同,中间镂空,中空式防滑套3包裹在电磁铁2的四周。所述中空式防滑套3采用有一定弹性且与钢等具有磁性的金属之间的摩擦系数较高的材料,如橡胶。

实施例2

如图2至图3所示,所述一组电磁铁2为列分布,此时,将脚掌底板1替换为列脚掌底板4,用于固定电磁铁2;所述中空式防滑套3替换为列中空式防滑套5。

实施例3

如图4所示,所述一组电磁铁2为圆形分布,此时,将脚掌底板1替换为圆形脚掌底板6,用于固定电磁铁2;所述中空式防滑套3替换为圆形中空式防滑套7。

实施例4

如图5所示,一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的脚掌,包括脚掌底板1、单个电磁铁2和袜套式防滑套8,所述袜套式防滑套8包裹住电磁铁2的四周和底部。所述袜套式防滑套8采用有一定弹性且与钢等具有磁性的金属之间的摩擦系数较高的材料,如橡胶。

实施例5

如图6至图7所示,所述一组电磁铁2为列分布,此时,将脚掌底板1替换为列脚掌底板4,用于固定电磁铁2;所述袜套式防滑套8替换为列袜套式防滑套9。

实施例6

如图8和图9所示,所述一组电磁铁2为圆形分布,此时,将脚掌底板1替换为圆形脚掌底板6,用于固定电磁铁2;所述袜套式防滑套8替换为圆形袜套式防滑套10。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种基于电磁吸附方式的爬壁机器人的脚掌,包括:脚掌底板、至少一组电磁铁以及防滑套,至少一组电磁铁固定设置于脚掌底板上;一组电磁铁包括一个或若干个电磁铁,防滑套设置在电磁铁的外表面上。本发明具有摩擦力大,吸附可靠,结构简单等特点。

技术研发人员:徐子力;顾思嘉
受保护的技术使用者:上海大学
技术研发日:2017.12.01
技术公布日:2018.07.06
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