[实用新型]一种爬壁机器人用吸附轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁吸附爬壁机器人或机械车用行走轮技术领域，具体是一种爬壁机器人用吸附轮。

背景技术

随着机器人技术的迅猛发展，爬壁机器人作为特种机器人已经在民用、军事、航天领域有广泛的应用。目前在船体，金属罐体等表面用磁吸附工作原理的机器，其磁吸附爬壁机器人或磁轮机械工程车的行走，常见主要有履带式和磁轮式两类，履带式行走机构其优点：吸附力强，载重力较大。缺点：是结构复杂，制造要求高，在导磁壁面上移动时转向困难且所需动力大，行走阻力大，速度不稳不均，过障碍时容易倾覆后张，进行全方位作业时困难，效率低。以圆形磁钢为轮而组成的滚动轮系，优点是转向灵活，所需动力小，缺点是吸附力差，负重量小。

申请号为201220114159.2的中国专利公开了一种改进的组合磁轮，它包括装置在轮轴上的两个边导磁轮，间隔装置在两个边导磁轮的若干个中间导磁轮，在每两个相邻导磁轮间嵌装有一圆环形磁钢；导磁轮和磁钢的组合体的整体两端通过锁紧机构紧固在轮轴上；边导磁轮的外圆周有向内伸出的突肩，每个中间导磁轮的外圆周有突肩，磁钢夹在两个相邻导磁轮的突肩下形成的凹槽中，在边导磁轮和中间导磁轮的外圆周面上有电弧喷涂金属粉层，在磁钢的外圆周面上套装有不导磁金属圈；在边导磁轮、中间导磁轮和轮轴采用键连接。该磁轮相比于原有技术一定程度上增强了导磁轮轮面和壁面的摩擦力和使用寿命，也增加了一定载重量，同时解决了导磁轮片和轮轴产生差转问题；但该改进的组合磁轮依然存在：1)虽避免了磁钢直接与壁面直接接触，导磁轮与磁钢相互受力约束，当导磁轮受冲击振动时，磁钢会受到外力的直接传递，其未能根本提高磁钢的使用寿命；2)导磁轮圆周面与壁面的接触摩擦力较弱，多个中间导磁轮及边导磁轮组合大大增加了该改进组合磁轮的质量，虽提高了磁吸附力，但载重量提高有限；3)该磁轮只能适应铁质壁面较好的壁面材料，当伴有大凸起，粗糙或其它材料的壁面时，不能满足使用需要，环境适应性差；4)虽解决了导磁轮片和轮轴产生差转问题，但该结构设计又伴随拆装不便的问题

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种采用磁吸附和仿生吸附相结合的结构设计，结构简单，拆装方便，吸附能力强、可有效提高载重量，同时可满足复杂环境使用需要的爬壁机器人用吸附轮。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种爬壁机器人用吸附轮，包括磁轮组合、罩设在磁轮组合外的外轮组合、用于安装磁轮组合及外轮组合的传动轴和设置在外轮组合上的吸附模块，所述磁轮组合包括圆形磁铁和卡套在圆形磁铁轴向两端的呈凹型的磁钢，所述外轮组合包括呈圆筒状的壳体、固设在壳体轴向一端的圆形侧板以及与壳体另一端可拆卸连接的圆形封板，所述圆形侧板与圆形封板的外径相同且大于壳体外径，所述吸附模块包括卡接在圆形侧板与圆形封板之间并套设在壳体周向外表面的硅基底板和设置在硅基底板外表面上的碳纳米管阵列。

进一步地，所述传动轴包括动力输入的截面呈圆形的第一段、用于安装磁轮组合的截面呈方形的第二段以及锁紧固定外轮组合的截面呈圆形的第三段，所述第一段上设有用于阻挡圆形侧板的凸肩，所述第三段上设有紧固磁轮组合的第一锁紧件和紧固圆形封板的第二锁紧件。

进一步地，所述碳纳米管由垂直部分和位于垂直部分端部的弯曲部分组成。

进一步地，所述硅基底板的下表面上设有多个凸起，所述壳体周向外表面上设有多个与凸起位置相对应的凹槽，所述凹槽与凸起相匹配。

进一步地，所述硅基底板外表面高于圆形侧板与圆形封板的圆周外表面。

进一步地，所述磁钢的外圆周呈锥形状。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种爬壁机器人用吸附轮，

1、采用与壁面接触的外轮组合内置磁轮组合结构设计，使磁吸附的磁轮组合被保护在外轮组合内，避免了磁轮组合直接与外界接触及受力承载碰撞等其它损伤，极大提高了磁轮组合的使用寿命。

2、磁轮组合由圆形磁铁和卡套在圆形磁铁轴向两端的呈凹型的磁钢组成，使圆形磁铁的轴向方向或厚度方向磁力转变为圆周外表面，从而有效提高了磁轮组合与壁面的吸附力和圆形磁铁的磁力利用率，进而提高了摩擦力和承载力。