一种旋转式钢板爬壁机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种旋转式钢板爬壁机器人，属于机器人领域，包括支撑板以及固定设于支撑板上的驱动电机、推进器和电控单元；所述驱动电机设有两个，对称分布在电控单元的左右两侧；所述推进器设于电控单元的正后方；所述支撑板的下方设有与驱动电机相连的驱动齿轮，两个所述驱动齿轮相互啮合；所述驱动齿轮上设有爬行杆；所述爬行杆的底端设有磁脚；所述驱动电机和推进器由电控单元控制连接。本发明通过驱动电机搭配驱动齿轮，传动效率高，结构简单、操作方便；同时还具有稳定性强，使用寿命长等特点。
【专利说明】
一种旋转式钢板爬壁机器人
技术领域
[0001 ]本发明涉及机器人技术领域，具体为一种旋转式钢板爬壁机器人。
【背景技术】
[0002]目前，世界各国都在积极研发各种形式的机器人，广泛应用与军事、科研、工业、民用等领域。爬壁机器人，因其能代替人从事各种外壁的高危作业而被广泛应用，其中在船舶领域，爬壁机器人的使用，能使船体除锈、清洁、喷漆等工艺得到明显改进，工人工作条件得到改善，目前，在船舶领域，比较广泛使用的爬壁机器人主要采用轮式、履带式永磁吸附，但这样的爬壁机器人主要存在下面一些问题:
1、传统的轮式、履带式结构在爬行的过程中由于整体的自身重量，在重力作用下，不能保证平稳运行，缺少推进装置。
[0003]2、履带式永磁吸附方式多把永磁体安装在履带上，装配难度大，多块永磁体通过履带运动轮流吸附或脱离钢板，即消耗能量又限制运行速度的提高。
[0004]3、轮式爬壁机器人采用大块永磁体提供吸附力，重量大，并且吸附力不及电磁铁，降低了附壁功能与负载能力。随着任务范围的拓展，搭载工具的增加，要求机器人在自重尽可能降低的如提下，进一步提尚负载能力。
[0005]4、轮式、履带式永磁吸附爬壁机器人采用永磁体材料，物理化学性质不稳定，材质脆，耐腐蚀性差，易退磁，制造和维护成本高。
[0006]因此，亟需一种新型稳定性好、适用范围广、结构简单、购置成本低的爬壁机器人来满足当代社会的需求。
【发明内容】
[0007]发明的目的:为了克服以上不足，本发明公开一种旋转式钢板爬壁机器人，具有结构简单、设计合理、使用寿命长等优点，并且还能够避免在爬行过程中出现倾倒现象，结构稳定。
[0008]技术方案:为了实现以上目的，本发明公开了一种旋转式钢板爬壁机器人，包括支撑板以及固定设于支撑板上的驱动电机、推进器和电控单元;所述驱动电机设有两个，对称分布在电控单元的左右两侧;所述推进器设于电控单元的正后方;所述支撑板的下方设有与驱动电机相连的驱动齿轮，两个所述驱动齿轮相互啮合;所述驱动齿轮上设有爬行杆;所述爬行杆的底端设有磁脚;所述驱动电机和推进器由电控单元控制连接。
[0009]本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，通过电控单元控制驱动电机交替工作，进而由驱动电机带动驱动齿轮交替转动，实现结构整体的前进爬行；同时，为了保证在爬行过程中不会出现后仰倾倒现象，在支撑板位于电控单元的后方位置设有推进器，提供反向作用力，用于支撑结构整体的重量，保证结构的平衡、稳定;另外，两个驱动电机驱动两个相互啮合的驱动齿轮交替工作，结构简单、设计合理，并且通过电控单元进行控制连接，保证了运作精度，具有很大的市场前景。
[0010]进一步地，本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，所述的支撑板上设有一组插孔;所述推进其器上设有与插孔相配合的插脚。通过插孔与插脚的配合，可以根据具体的工作状况增加或者减少推进器的数量，适用范围广，并且操作方便快捷，缩短更换周期。
[0011]进一步地，本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，所述的插孔的内壁上均匀分布有连接铜片;所述连接铜片与电控单元连接。保证良好的通电效果，保证推进器的有效运行。
[0012]进一步地，本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，所述的推进器包括:旋转马达和风扇；所述风扇设于旋转马达的主轴上。通过使用旋转马达与风扇的配合实现推进作用，节约了成本，并且安装方便快捷。
[0013]进一步地，本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，所述的爬行杆的内部设有与磁脚相连的微型电磁继电器;所述微型电磁继电器由电控单元控制连接。电磁继电器相比永磁体材料来说，物理化学性质稳定，结构强度大，耐腐蚀性好，并且方便控制磁脚，不会出现退磁现象，使用寿命长。
[0014]进一步地，本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，所述的磁脚呈锥形圆盘状。增大了接触面积，保证了结构的稳定性。
[0015]进一步地，本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，所述的电控单元包括:PLC控制器、电磁阀。能够准确有效地控制驱动电机、旋转马达以及微型电磁继电器的工作，保证结构整体的运转有序进行。
[0016]另外，本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人的具体工作过称为:首先接通电源，通过PLC控制器，通过电磁阀控制左侧微型电磁继电器通电，使得左侧磁脚具有磁性，吸附在钢板表面，同时，通过电控单元控制推进器工作，右侧驱动电机工作，带动右侧驱动齿轮旋转，带动右侧爬行杆前移，此时，电磁阀控制右侧微型电磁继电器工作、左侧微型电磁继电器断电，使得右侧磁脚吸附，左侧磁脚退磁;然后右侧驱动电机停止，左侧驱动电机工作，带动驱动齿轮旋转，使得左侧爬行杆前移，按照相同的方式，左右爬行杆交替前移，实现爬行过程。
[0017]另外，为了保证结构整体的平稳，可根据不同的工作情况，增加或减少推进器的数量，通过插脚与插孔的配合安装即可，操作方便快捷。
[0018]上述技术方案可以看出，本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，具有如下有益效果:
1、传动效率高、能源利用率大;通过驱动电机带动驱动齿轮，交替进行工作，避免了多级传动造成的磨损以及能源浪费，提高了传动效率。
[0019 ] 2、控制精确，爬行稳定性好;通过电控单元搭配驱动电机以及微型电磁继电器，保证动作的精准性，进而提高了整体的稳定性。
[0020]3、通过增添推进器，在爬行过程中通过推进器与控制反作用力，一方面奥正结构整体的稳定性，另一方面，减小了爬行的阻力，提高了设备的使用寿命。
[0021]4、结构简单、操作方便，制造成本低;并且通过微型电磁继电器代替传统的永磁体材料，不会出现退磁现象，并且物理化学性稳定，吸附能力强。
【附图说明】
[0022]图1为本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人的主视图；
图2为本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人的左视图
图3为本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人的俯视图图4为本发明所述的推进器的结构示意图；
图中:1_支撑板、2_驱动电机、3_推进器、31-旋转马达、32-风扇、4_电控单兀、5_驱动齿轮、6-爬行杆、7-磁脚、8-插孔、9-插脚、I O-微型电磁继电器。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，对本发明【具体实施方式】进行详细的描述。
[0024]实施例:
本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，如图1?3所示，包括支撑板I以及固定设于支撑板I上的驱动电机2、推进器3和电控单元4;所述驱动电机2设有两个，对称分布在电控单元4的左右两侧;所述推进器3设于电控单元4的正后方，如图4所示，推进器3包括旋转马达31和风扇32;所述风扇32设于旋转马达31的主轴上，通过风扇32与空气的反作用力，提供推进作用，保证结构稳定;所述支撑板I的下方设有与驱动电机2相连的驱动齿轮5，两个所述驱动齿轮5相互啮合;所述驱动齿轮5上设有爬行杆6;为了实现机器人的吸附效果，在所述爬行杆6的底端设有磁脚7，爬行杆6的内部设有与磁脚7相连的微型电磁继电器10;所述微型电磁继电器10由电控单元4控制连接。其中，所述磁脚7呈锥形圆盘状;通过微型电磁继电器10的交替工作，实现左右爬行杆6的吸附，保证整体结构运作的实现。另外，所述驱动电机2和推进器3由电控单元4控制连接，电控单元4内部包括PLC控制器、电磁阀，保证整体的动作的精确运转。
[0025]优选地，本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，如图3所示，支撑板I上设有一组插孔8;所述推进器3上设有与插孔8相配合的插脚9;所述插孔8的内壁上均匀分布有连接铜片;所述连接铜片与电控单元4连接。根据不同的作业情况，可适量增加或减少推进器3的数量，安装时，只需将插脚9与插孔8配合互插即可，操作方便快捷。
[0026]同时本发明所述的一种旋转式钢板爬壁机器人的具体工作过称为:首先接通电源，通过PLC控制器，通过电磁阀控制左侧微型电磁继电器通电，使得左侧磁脚具有磁性，吸附在钢板表面，同时，通过电控单元控制推进器工作，右侧驱动电机工作，带动右侧驱动齿轮旋转，带动右侧爬行杆前移，此时，电磁阀控制右侧微型电磁继电器工作、左侧微型电磁继电器断电，使得右侧磁脚吸附，左侧磁脚退磁;然后右侧驱动电机停止，左侧驱动电机工作，带动驱动齿轮旋转，使得左侧爬行杆前移，按照相同的方式，左右爬行杆交替前移，实现爬行过程。
[0027]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种旋转式钢板爬壁机器人，其特征在于:包括:支撑板(I)以及固定设于支撑板(I)上的驱动电机(2)、推进器(3)和电控单元(4);所述驱动电机(2)设有两个，对称分布在电控单元(4 )的左右两侧;所述推进器(3)设于电控单元(4)的正后方;所述支撑板(I)的下方设有与驱动电机(2)相连的驱动齿轮(5)，两个所述驱动齿轮(5)相互啮合;所述驱动齿轮(5)上设有爬行杆(6);所述爬行杆(6)的底端设有磁脚(7 );所述驱动电机(2 )和推进器(3 )由电控单元(4 )控制连接。2.根据权利要求1所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，其特征在于:所述支撑板(I)上设有一组插孔(8);所述推进器(3)上设有与插孔(8)相配合的插脚(9)。3.根据权利要求2所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，其特征在于:所述插孔(8)的内壁上均勾分布有连接铜片;所述连接铜片与电控单元(4)连接。4.根据权利要求1所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，其特征在于:所述推进器(3)包括:旋转马达(31)和风扇(32);所述风扇(32)设于旋转马达(31)的主轴上。5.根据权利要求1所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，其特征在于:所述爬行杆(6)的内部设有与磁脚(7)相连的微型电磁继电器(10);所述微型电磁继电器(10)由电控单元(4)控制连接。6.根据权利要求1所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，其特征在于:所述磁脚(7)呈锥形圆盘状。7.根据权利要求1所述的一种旋转式钢板爬壁机器人，其特征在于:所述电控单元(4)包括:PLC控制器、电磁阀。
【文档编号】B62D57/024GK106043485SQ201610471995
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】黎燕俠
【申请人】苏州塞默机械有限公司