爬壁机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种爬壁机器人，属于机器人领域。
【背景技术】
[0002]爬壁机器人属于特种机器人的重要分支之一，可以代替人类在高空垂直立面进行极限作业。目前爬壁机器人已在核工业、石油化工业、建筑工业、船舶行业等得到了广泛的应用。比如在船舶行业，绝大多数涂装作业都是由涂装工人进行，而在作业场空气中有害物质浓度相当高，对涂装工人危害极大。
[0003]爬壁机器人的应用降低了工人高空作业的风险，提高了作业效率，并且保证作业质量。
[0004]专利号为ZL200510127370.2的专利文献公开了一种船体表面清刷用永磁吸附双履带机器人，采用的是履带结构，负载能力强，但是其运动灵活性较差，特别是在转向时，由于履带和壁面的接触面积大，转弯半径很大。
[0005]此外，现有的爬壁机器人在遇到凹凸不平的表面时，由于整体为刚性结构，因此往往无法通过，或者在通过时会发生较大的颠簸，引发机器人掉落的风险。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种爬壁机器人，以解决上述问题。
[0007]本实用新型采用了如下技术方案:
[0008]—种爬壁机器人，其特征在于，包括:车架；基本运动单元，安装在车架底部的后端；自适应运动单元，安装在车架底部的前端；两个吸附组件，分别设置在基本运动单元和自适应运动单元上；其中，自适应运动单元具有:机架；前驱动轮，前驱动轮安装在机架上；关节轴承座，固定连接在车架上；连接轴，安装在关节轴承座上；以及调整座，一端与连接轴转动连接，另一端与机架相连接。
[0009]进一步，本实用新型的爬壁机器人，还可以具有这样的特征:其中，基本运动单元具有:第一电机；第一主动轮，由第一电机带动旋转；第一从动轮，由第一主动轮带动旋转；后驱动轮，与第一从动轮共轴，由第一从动轮带动旋转。
[0010]进一步，本实用新型的爬壁机器人，还可以具有这样的特征:其中，自适应运动单元还包括:第二电机；第二主动轮，由第二电机带动旋转；第二从动轮，由第二主动轮带动旋转；前驱动轮，与第二从动轮共轴，由第二从动轮带动旋转。
[0011]进一步，本实用新型的爬壁机器人，还可以具有这样的特征:其中，第一主动轮和第一从动轮之间使用链条传动或者使用皮带传动。
[0012]进一步，本实用新型的爬壁机器人，还可以具有这样的特征:其中，第二主动轮和第二从动轮之间使用链条传动或者使用皮带传动。
[0013]进一步，本实用新型的爬壁机器人，还可以具有这样的特征:其中，两个吸附组件，分别安装在与两个前驱动轮轴线的中点对应的位置，和两个后驱动轮轴线的中点的对应位置。
[0014]进一步，本实用新型的爬壁机器人，还可以具有这样的特征:其中，基本运动单元还具有第一减速机，与第一电机相连接，带动第一主动轮转动；自适应运动单元，还具有第二减速机，与第二电机相连接，带动第二主动轮转动。
[0015]进一步，本实用新型的爬壁机器人，还可以具有这样的特征:其中，基本运动单元还具有:安装座，安装座与车架相连接。
[0016]进一步，本实用新型的爬壁机器人，还可以具有这样的特征:其中，第一电机和第一减速机的数量均为两个，一个第一电机和一个第一减速机组成第一驱动机构，两个第一驱动机构分别设置在安装座的前后两侧。
[0017]进一步，本实用新型的爬壁机器人，还可以具有这样的特征:其中，第二电机和第二减速机的数量均为两个，一个第二电机和一个第二减速机组成第二驱动机构，两个第二驱动机构分别设置在所调整座的前后两侧。
[0018]实用新型的有益效果
[0019]由于本实用新型的爬壁机器人具有自适应运动单元，因此具有良好的越障能力，能够适应凹凸不平的曲面；
[0020]另外，本实用新型的爬壁机器人结构简单，成本低廉，可拓展性强，车架上可安装喷涂、清理、检测等作业设备；
[0021]此外，本实用新型的爬壁机器人运动灵活、吸附效率高，负载能力佳，市场应用前景广阔。
【附图说明】
[0022]图1是爬壁机器人的整体结构示意图；
[0023]图2是基本运动单元的结构示意图；
[0024]图3是自适应运动单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图来说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0026]如图1所示，爬壁机器人包括:车架1、基本运动单元2、以及自适应运动单元3。基本运动单元2安装在车架1的后端，自适应运动单元3安装在车架1的前端。
[0027]如图2所示，基本运动单元2具有:第一机架21，用于支撑和安装基本运动单元2的其它结构；安装座22，将第一机架21与车架1连接起来；两个第一电机23 ;两个第一减速机24，与一个第一电机23和一个减速机24相匹配，形成一个第一驱动机构，两个第一驱动机构分别位于安装座22的前后两侧，分别带动位于第一机架两侧的第一主动轮25 ;第一主动轮25，位于第一机架21的外侧，并且两个第一主动轮25分别位于后驱动轮27中轴的前后两侧，第一主动轮25被第一电机23带动旋转，在本实施方式中，第一主动轮25采用链轮；第一从动轮26，在本实施方式中采用链轮，第一主动轮和第一从动轮之间使用链条做为传动结构；后驱动轮27，与第一从动轮26共轴，由第一从动轮26共轴带动旋转；第一吸附组件28，设置在后驱动轮轴线的中心位置，提供吸附力使基本运动单元2吸附在壁面上。
[0028]如图3所示，自适应运动单元3具有:第二机架31，用于支撑和安装自适应运动单元3的其它结构；关节轴承座32，上端固定连接在车架1上；连接轴33，安装在关节轴承座32的下端；调整座34，位于关节轴承座32的下面，上端与连接轴33转动连接，下端固定在第二机架31上；两个第二电机36，安装在第二机架31上面的后端，为前驱动轮39提供动力；两个第二减速机35，将电机输出的高速转为低速；第二主动轮37，位于第二机架31的外侧，被第二电机36带动旋转；第二从动轮38，位于第二机架31的外侧，由第二主动轮37带动旋转，在本实施方式中，第二主动轮37和第二从动轮38均采用链轮，二者之间通过链条传动。与基本运动单元2的设置相似，第二电机36和第二减速机35的数量均为两个，一个第二电机36和一个第二减速机35相匹配，组成一个第二驱动机构，两个第二驱动机构分别设置在调整座34的前后两侧。使用两个电机分别带动机架两侧的驱动轮，一方面可以达到利用四轮差速转向的目的，另一方面，电机分布在机架的前后，有利于机架的重量分配平衡，提高爬壁机器人整体的稳定性。前驱动轮39，与第二从动轮38共轴，由第二从动轮38带动旋转。第二吸附组件310，设置在前驱动轮39轴线的中心位置，提供吸附力使自适应运动单元3吸附在壁面上。
[0029]基本运动单元2和自适应运动单元3通过四轮差速原理使得机器人在壁面上直行或转向。
[0030]由于具有关节轴承座32、连接轴33和调整座34，调整座34和连接轴33之间转动连接，因此，当机器人运动到曲面或遇到障碍物时，自适应运动单元能够调节与车架之间的角度，使得机器人通过曲面和平稳跨过障碍物。
[0031]在其它的实施方式中，主动轮和从动轮也可以采用皮带轮，并且两者之间可以通过皮带传动。或者主动轮和从动轮之间也可采用齿轮箱传动，也同样可以实现本实用新型的目的。
[0032]另外，吸附组件可采用磁力吸附或者真空吸附的方式，均能够达到本实用新型所要求的吸附目的。
【主权项】
1.一种爬壁机器人，其特征在于，包括: 车架； 基本运动单元，安装在车架底部的后端； 自适应运动单元，安装在车架底部的前端； 两个吸附组件，分别设置在所述基本运动单元和所述自适应运动单元上； 其中，所述自适应运动单元具有:机架；前驱动轮，所述前驱动轮安装在所述机架上；关节轴承座，固定连接在所述车架上；连接轴，安装在所述关节轴承座上；以及调整座，一端与所述连接轴转动连接，另一端与所述机架相连接。2.如权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于: 其中，所述基本运动单元具有:第一电机；第一主动轮，由所述第一电机带动旋转；第一从动轮，由所述第一主动轮带动旋转；后驱动轮，与所述第一从动轮共轴，由所述第一从动轮带动旋转。3.如权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于: 其中，所述自适应运动单元还包括:第二电机；第二主动轮，由所述第二电机带动旋转；第二从动轮，由所述第二主动轮带动旋转；前驱动轮，与所述第二从动轮共轴，由所述第二从动轮带动旋转。4.如权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于: 其中，所述第一主动轮和所述第一从动轮之间使用链条传动或者使用皮带传动。5.如权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于: 其中，所述第二主动轮和所述第二从动轮之间使用链条传动或者使用皮带传动。6.如权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于: 其中，两个所述吸附组件，分别安装在两个所述前驱动轮轴线的中点对应的位置，和两个所述后驱动轮轴线的中点的对应位置。7.如权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于: 其中，所述基本运动单元还具有第一减速机，与所述第一电机相连接，带动所述第一主动轮转动；所述自适应运动单元，还具有第二减速机，与所述第二电机相连接，带动所述第二主动轮转动。8.如权利要求7所述的爬壁机器人，其特征在于: 其中，所述基本运动单元还具有:安装座，所述安装座与所述车架相连接。9.如权利要求8所述的爬壁机器人，其特征在于: 其中，所述第一电机和所述第一减速机的数量均为两个，一个所述第一电机和一个所述第一减速机组成第一驱动机构，两个所述第一驱动机构分别设置在所述安装座的前后两侧。10.如权利要求7所述的爬壁机器人，其特征在于: 其中，所述第二电机和所述第二减速机的数量均为两个，一个所述第二电机和一个所述第二减速机组成第二驱动机构，两个所述第二驱动机构分别设置在所述调整座的前后两侧。
【专利摘要】本实用新型提供一种爬壁机器人，其特征在于，包括：车架；基本运动单元，安装在车架底部的后端；自适应运动单元，安装在车架底部的前端；两个吸附组件，分别设置在基本运动单元和自适应运动单元上；其中，自适应运动单元具有：机架；前驱动轮，前驱动轮安装在机架上；关节轴承座，固定连接在车架上；连接轴，安装在关节轴承座上；以及调整座，一端与连接轴转动连接，另一端与机架相连接。由于本实用新型的爬壁机器人具有自适应运动单元，因此具有良好的越障能力，能够适应凹凸不平的曲面。
【IPC分类】B62D57/024
【公开号】CN204978937
【申请号】CN201520728594
【发明人】廖州宝, 杨砾, 张根雷, 李法设
【申请人】中科新松有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月18日