[发明专利]磁性吸盘及在磁性或可磁化材料表面自由行走机器人

权利要求书

1.一种磁性吸盘，其特征是：所述磁性吸盘为电磁吸盘(3)，所述电磁吸盘(3)包括电磁连接器(3-1)、吸盘轴(3-2)、柔性包裹体(3-3)、连杆机构(3-4)、小型电磁线圈(3-5)、弹性铰接部(3-6)；所述电磁吸盘(3)通过电磁连接器(3-1)上部连接机械臂(2)；所述吸盘轴(3-2)上部与电磁连接器(3-1)下部活动连接；所述吸盘轴(3-2)下部连接有多个连杆机构(3-4)，每个所述连杆机构(3-4)的一端和所述吸盘轴(3-2)弹性铰接，每个所述连杆机构(3-4)另一端安装有所述小型电磁线圈(3-5)，所述小型电磁线圈(3-5)以所述吸盘轴(3-2)为中心呈圆形矩阵或放射状排列；所述柔性包裹体(3-3)将每个所述小型电磁线圈(3-5)和所述连杆机构(3-4)包裹为一个整体，所述连杆机构(3-4)包括第一连杆(3-4-1)、第二连杆(3-4-2)和第三连杆(3-4-3)；所述第一连杆(3-4-1)一端与小型电磁线圈(3-5)连接，另一端通过弹性铰接部(3-6)与所述第二连杆(3-4-2)一端连接；所述第二连杆(3-4-2)另一端通过弹性铰接部(3-6)与所述第三连杆(3-4-3)一端连接；所述第三连杆(3-4-3)另一端通过弹性铰接部(3-6)与所述吸盘轴(3-2)连接；所述弹性铰接部(3-6)包括铰接轴和可恢复连接件(3-6-1)，每个所述连杆机构(3-4)均内置有导线为每个所述小型电磁线圈(3-5)输送电能。

2.如权利要求1所述的一种磁性吸盘，其特征在于：所述电磁连接器(3-1)包括磁性堵头(3-1-1)、套筒(3-1-2)、弹簧(3-1-3)、轴部线圈(3-1-4)；磁性堵头(3-1-1)为法兰结构，通过螺栓将所述套筒(3-1-2)上部和所述机械臂(2)连接起来；所述套筒(3-1-2)下部具有向筒内的凸台结构，所述凸台结构和所述吸盘轴(3-2)的轴凸台(3-2-1)配合使得所述吸盘轴(3-2)与套筒(3-1-2)上下滑动连接；所述轴凸台(3-2-1)上所述套筒(3-1-2)内设置有轴部线圈(3-1-4)和弹簧(3-1-3)；所述弹簧(3-1-3)套在所述轴部线圈(3-1-4)外，其上端和下端分别抵住磁性堵头(3-1-1)和所述轴凸台(3-2-1)；所述轴部线圈(3-1-4)固定在轴凸台(3-2-1)上，在所述弹簧(3-1-3)处于未压缩状态时不与磁性堵头(3-1-1)接触。

3.如权利要求2所述的一种磁性吸盘，其特征在于：所述柔性包裹体(3-3)为高分子塑料材质；所述可恢复连接件(3-6-1)为扭簧、拉簧或者是气弹簧。

4.如权利要求2所述的一种磁性吸盘，其特征在于：所述小型电磁线圈(3-5)的外部除底面外均包裹有磁屏蔽材料。

5.一种采用如权利要求2-4任一项所述磁性吸盘的在磁性或可磁化材料表面自由行走机器人，其特征是，还包括：机器人本体(1)、伺服电机组件(4)、主体框架(5)、储能系统(6)、控制器(7)；其特征是：所述主体框架(5)为矩形结构，在所述矩形结构的主体框架(5)上部的每个角上通过法兰安装有伺服电机组件(4)；所述每个伺服电机组件(4)中的动力输出轴连接一个机械臂(2)的一端，所述机械臂(2)的另一端下部连接有电磁吸盘(3)，所述机械臂(2)位于所述主体框架(5)下部；所述主体框架(5)上部中间安装有所述储能装置(6)，所述储能装置(6)上部安装有所述控制器(7)，所述控制器(7)上安装有天线(8)；所述控制器(7)与所述储能装置(6)连接，所述储能装置(6)通过导线分别与每个伺服电机组件(4)和每个电磁吸盘(3)连接，用于提供电能，所述控制器(7)控制每个伺服电机组件(4)和每个电磁吸盘(3)的工作状态，所述述主体框架(5)中间下部安装有作业装置。

6.如权利要求5所述的一种自由行走机器人，其特征在于：所述伺服电机组件(4)包括驱动器、电机本体和减速箱；所述机械臂(2)为空壳结构；所述储能装置(6)包括锂电池组和电源管理电路。