针对高褶皱大曲率垂直磁铁材质壁面的攀爬机器人的制作方法

本实用新型属于控制装置技术领域，具体涉及为针对高褶皱大曲率垂直磁铁材质壁面的攀爬机器人。

背景技术：

现代无人车间内、组合式金属仓库、大型钢构桥梁、大型船舶、变电站、核电站的检测、维修以及极限工作环境条件下的特定机器设备信息采集。特殊的工作环境，不仅要求设备的工作状况能够得到实时监控，同时也需要建立设备工作运行状态信息数据库，以保证整个机构运行的安全、可靠。但是，比如超高压、强磁场、高精密无尘车间、垂直钢构等极限工作区是无法人工作业来完成相关任务的。

针对以上设备检测、维修，以及建立实时信息数据库等难题，提出了一种新型的高褶皱大曲率磁铁材质爬壁机器人。其中爬壁机器人是由车体构成骨架，所述车体两侧采用分隔连接方式，左右两侧的车体可拆分并且可组合，在车体内形成封闭区域，内部设有控制系统、检测与信息采集系统、吸附系统和驱动系统。外部设有磁铁吸附的链条式履带，一对驱动轮，三对从动轮，一对越障压紧轮。驱动系统为整体机构提供动力；从动轮分三对，底部两对从动轮设置在压紧轮两侧，还有一组从动轮设置与驱动轮同高，实现越障时提供倾角和吸附力。本设计能够很好地克服高褶皱，大曲率的垂直壁面的设备检测与设备信息数据采集反馈的功能需求。本专利设计了针对高褶皱大曲率的垂直壁面能够很好地解决极限工况下，人工无法完成的任务需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供针对高褶皱大曲率垂直磁铁材质壁面的攀爬机器人。

本实用新型实现其目的采用的技术方案如下。

针对高褶皱大曲率垂直磁铁材质壁面的攀爬机器人，包括上部搭载平台和车身侧板；所述车身侧板设置于上部搭载平台两侧，且车身侧板安装有主动轮、第一从动轮、第二从动轮、第三从动轮、压紧轮和工业吸附链条；所述工业吸附链条均与主动轮、第一从动轮、第二从动轮、第三从动轮、压紧轮触接；所述主动轮和第一从动轮分别转动安装于车身侧板上部两侧；所述第二从动轮、第三从动轮分别转动安装于车身侧板下部两侧；所述压紧轮位于第二从动轮、第三从动轮中间；所述压紧轮转动安装于下部导板；所述下部导板与车身侧板竖向滑动连接；所述下部导板固定安装于压力弹簧底部；压力弹簧顶部固定安装于上部导板；上部导板固定安装于车身侧板。

所述上部搭载平台前部安装超声波探测模块和视频探测装置，后部安装红外探测装置；所述上部搭载平台底部设置有控制系统和模块搭载仓。

所述上部导板底部安装有一对压力弹簧，且压力弹簧穿设于定位销。

所述主动轮安装于驱动系统的输出端；所述驱动系统内设步进电机和减速器；减速器安装于步进电机的输出端；主动轮连接减速器。

所述工业吸附链条由单排双侧单耳链条链节串接组成；所述单排双侧单耳链条链节，包括方形带沉头孔永磁体、磁铁可吸附壁面和磁铁鄂铁；所述磁铁鄂铁位于磁铁可吸附壁面上方中部；所述方形带沉头孔永磁体位于磁铁可吸附壁面上方两侧；方形带沉头孔永磁体、磁铁可吸附壁面和磁铁鄂铁构成磁回路。

本机器人具有褶皱翻越能力，而且三组从动轮与一组压紧轮能够保证翻越时平稳可靠性，在更加复杂的工作壁面有更大的适应性和机动性。另外，检测平台可以建立信息数据库，针对故障预警与规律研究起到了极大参考作用。视频探测装置实现实时操控功能。

附图说明

图1是本实用新型的一幅结构示意图；

图2是本实用新型的另一幅结构示意图；

图3是单排双侧单耳链条链节的结构示意图；

图中：上部搭载平台201、超声波探测模块202、视频探测装置203、红外探测装置204、控制系统205、模块搭载仓206、车身侧板207、主动轮208、驱动系统209、第一从动轮210、第二从动轮211、第三从动轮212、压紧轮213、下部导板214、压力弹簧215、上部导板216、工业吸附链条217、单排双侧单耳链条链节218、方形带沉头孔永磁体219、磁铁可吸附壁面220、磁铁鄂铁221。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

针对高褶皱大曲率垂直磁铁材质壁面的攀爬机器人，包括上部搭载平台201和车身侧板207。所述车身侧板207设置于上部搭载平台201两侧，且车身侧板207安装有主动轮208、第一从动轮210、第二从动轮211、第三从动轮212、压紧轮213和工业吸附链条217。所述工业吸附链条217均与主动轮208、第一从动轮210、第二从动轮211、第三从动轮212、压紧轮213触接。

上部搭载平台201和车身侧板207为可拆卸连接。上部搭载平台201前部安装超声波探测模块202和视频探测装置203，后部安装红外探测装置204。超声波探测模块202、视频探测装置203、红外探测装置204组成了检测平台。超声波探测模块202，针对障碍物的越障与返回判断。红外探测装置204，能够对设备工作环境温度实时检测，实现安全预警判断。视频探测装置203实时反馈基于视频实时传输，能够实现人机信息交互功能，实时控制机器人运行。

所述上部搭载平台201底部设置有控制系统205和模块搭载仓206。模块搭载仓206用以安放检测维修设备。控制系统205安置在车体内部，能够减缓和防止外界干扰。

所述主动轮208和第一从动轮210分别转动安装于车身侧板207上部两侧；所述第二从动轮211、第三从动轮212分别转动安装于车身侧板207下部两侧；所述压紧轮213位于第二从动轮211、第三从动轮212中间。所述压紧轮213转动安装于下部导板214；所述下部导板214与车身侧板207竖向滑动连接；所述下部导板214固定安装于压力弹簧215底部；压力弹簧215顶部固定安装于上部导板216；上部导板216固定安装于车身侧板207。作为优选，所述上部导板216底部安装有一对压力弹簧215，且压力弹簧215穿设于定位销。压力弹簧215用于承担压力，上部导板216、压力弹簧215和下部导板214构成了压紧轮机构，使得压紧轮213具有一定起伏适应性。

所述主动轮208安装于驱动系统209的输出端。更进一步，驱动系统209内设步进电机和减速器；减速器安装于步进电机的输出端；主动轮208连接减速器。

工业吸附链条217，排布永磁体并提供爬行吸附力。工业吸附链条217，采用工业链条与永磁铁吸附模式，工业吸附链条217由单排双侧单耳链条链节218组成，单排双侧单耳链条链节218为工业吸附链条217的组成单元。单排双侧单耳链条链节218，包括方形带沉头孔永磁体219、磁铁可吸附壁面220和磁铁鄂铁221；所述磁铁鄂铁221位于磁铁可吸附壁面220上方中部；所述方形带沉头孔永磁体219位于磁铁可吸附壁面220上方两侧。方形带沉头孔永磁体219、磁铁可吸附壁面220和磁铁鄂铁221构成磁回路，可以增大磁铁的磁性，增加工业吸附链条217的稳定性，同时可以按照需求调整磁铁吸力大小，具有一定的适应性。工业吸附链条217设置在车体外部，以减小车身内部系统受外界磁场影响程度。

子机攀爬监控模块200工作过程是：工业吸附链条217吸附壁面后，驱动系统209驱动主动轮208转动，带动三组从动轮运动，压紧轮213越障、检测平台自动检测，信息采集，视频实时信息反馈建立信息数据库；遇到紧急情况，自动预警并停止工作。

本实用新型按照实施例进行了说明，在不脱离本原理的前提下，本装置还可以作出若干变形和改进。应当指出，凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。