[发明专利]一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁吸附技术领域，具体涉及一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置。

背景技术

爬壁机器人可以代替人在倾斜、竖直避面，巨型构件，乃至容器内顶部进行灵活移动，并完成一定的任务作业。在石油化工、建筑清洁、船舶修造、消防灭火等领域爬壁机器人有着广泛的应用前景。

磁吸附爬壁机器人属于爬壁机器人的一个分支，其虽然仅限于导磁壁面的应用，但因具有吸附力强，不受壁面凹凸或裂缝的限制，安全，稳定，可靠的优点而被进行了广泛的研究与应用。

目前磁吸附爬壁机器人的移动方式主要有履带式，腿足式和轮式，轮式磁吸附爬壁机器人相对于其他两种机器人，既能保持一定的负载又能灵活运动，移动系统机构简单，质量轻，功耗小，控制方便。

然而目前轮式磁吸附爬壁机器人多靠两侧的转速差实现转向，转向时需要较大的转向空间，不能非常灵活快速地进行小范围转向，且容易出现轮子的打滑现象，在较小空间或有区域限制的空间进行作业时，并不方便。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置，其特征在于，其包括轮式组合移动装置和永磁吸附装置，所述轮式组合移动装置包括底盘和分别安装于所述底盘上的一个中心驱动轮和四个被动万向轮，所述被动万向轮可以进行360°自由旋转，转向灵活；通过螺纹与所述底盘连接的所述永磁吸附装置采用永磁体材料，通过非接触方式对导磁壁面进行吸附。

较佳的，所述中心驱动轮包括驱动齿轮和车轮，驱动电机通过链式结构或者齿轮传动装置驱动所述驱动齿轮转动，与所述驱动齿轮同轴的所述中心驱动轮的车轮也随之转动。

较佳的，所述中心驱动轮还包括方向控制齿轮，链式结构或者齿轮传动装置驱动所述方向控制齿轮转动，改变所述中心驱动轮的车轮运动方向。

较佳的，所述中心驱动轮的车轮轮毂采用永磁体材料，增加机器人的吸附力，所述中心驱动轮与导磁壁面充分接触，便于控制方向。

较佳的，四个所述被动万向轮采用非磁性材料，其转向时自由灵活。

较佳的，所述中心驱动轮和所述被动万向轮的车轮表面均添加一层橡胶轮胎，增加车轮与导磁壁面间的摩擦力，防止在移动过程中出现打滑现象。

较佳的，所述被动万向轮由两个分别可以进行独立转动的车轮组成，增加了车轮子的转向灵活性，便于转向和移动。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：轮式组合移动装置和永磁吸附装置相结合，使机器人通过永磁吸附装置吸附在壁面上的同时，中心驱动轮车轮带动机器人行走的同时，可以自由转动360度的万向轮增加了转向灵活性，使转向快捷，转向区域小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例一的一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置的结构图；

图2为本发明实施例一的一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置的俯视图；

图3为本发明实施例一的一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置的中心驱动轮的结构图；

图4为本发明实施例一的一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置的中心驱动轮底盘的结构图；

图5为本发明实施例一的一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置的万向轮的侧视图；

图6为本发明实施例一的一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置的万向轮的正视图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

图1是一种轮式磁吸附爬壁机器人的转向装置的结构图，其包括轮式组合移动装置1和永磁吸附装置2；

所述的轮式组合移动装置1包括底盘11，和分别安装于底盘11的一个中心驱动轮12和四个被动万向轮13，中心驱动轮12可以由驱动电机通过链式结构或齿轮装置进行驱动，通过转动中心驱动轮12的顶部齿轮进行调整方向；四个被动万向轮13与底盘11相连接，可以进行360°自由旋转，轮式磁吸附爬壁机器人在中心驱动轮12作用下进行转向与移动，四个被动万向轮13配合中心驱动轮使转向灵活。

所述的永磁吸附装置2，安装于底盘11上，其采用永磁体材料，通过非接触方式对导磁壁面进行吸附，可以根据实际需要进行磁铁的增减，提高磁能利用率，方便可控。永磁吸附装置2是通过其上的孔21与底盘11相连，如图2所示。