[发明专利]一种电磁吸附六足攀爬机器人

说明书

本发明提供一种电磁吸附六足攀爬机器人，包括身体部分和腿部机构，其特征在于：所述身体部分包括身体支架，身体支架中部两侧和前后端两侧共设有六组外伸支架，与六组腿部机构连接，所述腿部机构包括若干段旋转连接的转动机构，所述转动机构上设有数字舵机和舵机支架，所述腿部机构末端通过直形球头杆段关节轴承连接电控永磁吸盘，电控永磁吸盘底部设有薄膜电阻应变片，所述身体部分上设有控制器部分和电池组件给腿部机构供电，控制腿部机构运动。本发明提供的机器人，其特制带电控永磁吸盘的六足可以让它在港口岸桥起重机的外表面进行自由爬行，在任意的空间位置下机器人都可以稳定吸附在金属壁表面，适合在各类金属壁面上应用推广。

技术领域

本发明属于机器人研究领域，具体涉及一种基于电磁铁吸附原理设计的金属壁攀爬机器人。

背景技术

我国在港口起重机领域占有重要地位，以振华重工为代表中国企业世界起重机板块牢牢占据着一席之地。起重机，尤其是大型岸桥起重机的监控与检修也变得越来越重要。

金属设备的无损检测主要有X射线无损探伤、电磁超声、超声波、涡流探伤、漏磁探伤、渗透探伤、磁粉探伤等，本发明可以携带的检测设备仪器，不需要工人携带仪器到起重机上进行检测，简化起重机安全评价和寿命评估，间接提高起重机的安全性，具有较大的研究意义和应用前景。由于起重机体积较大、结构复杂，检测人员工作量大，安全性低，而且起重机有些部分难以检测。起重机的超声波探伤交由机器人完成将能够大大提高工人的安全性与生产效率。

因此，本发明拟设计一种攀爬机器人，能在起重机结构表面移动攀爬，并能承载相机等图传设备进行图像信息回传降低工人的劳动强度，提高生产效率。

经对现有技术文献的检索发现，中国发明专利申请号201810274719.2，该技术公开了一种磁力多足爬壁机器人。其结构包括六个带电磁铁三自由度腿部机构，三个伺服电机驱动的万向轮，控制板，电池以及其他必要结构。该机器人可以利用六足机械腿越障，轮式运动，提高环境适应能力。但该机构结构复杂，运用电机较多，控制困难，可靠性有待提高。

针对现有技术的不足，本发明开发一种可以携带相关设备在港口起重机上全方位工作的攀爬机器人。本发明利用电磁铁吸附原理，巧妙地与六足机器人联系起来，使攀爬机器人可以在金属壁面上攀爬，达到全方位移动的目的。与普通六足机器人相比，本发明可以在金属壁面上攀爬，并且具有低成本与高可靠性的优点。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种电磁吸附六足攀爬机器人，包括身体部分和腿部机构，其特征在于：所述身体部分包括身体支架，身体支架中部两侧和前后端两侧共设有六组外伸支架，与六组腿部机构连接，所述腿部机构包括若干段旋转连接的转动机构，所述转动机构上设有数字舵机和舵机支架，所述腿部机构末端通过直形球头杆段关节轴承连接电控永磁吸盘，电控永磁吸盘底部设有薄膜电阻应变片，所述身体部分上设有控制器部分和电池组件给腿部机构供电，控制腿部机构运动。

所述身体部分包括上下双层支架，双层支架中部设有锂电池包，用于给机构整体供电。

所述控制器部分包括树莓派开发板，舵机控制板，九轴加速度陀螺仪和GPS模块，树莓派开发板驱动舵机控制板控制机器人每条腿上的数字舵机，从而控制机器人的运动，九轴加速度陀螺仪实时监测机器人的加速度和运动方向，GPS模块实时监测机器人所处位置，足底薄膜电阻应变片实时检测足底的压力值便于树莓派开发板控制电控永磁吸盘电流的大小。

所述身体部分前端中部设有微型无线传输摄像头，方便查看机器人前方地形，微型无线传输摄像头通过内置WiFi模块实现数据传输。

所述腿部机构足端电控永磁吸盘的外轮廓表面均布了大头针，大头针用不锈钢喉箍卡固定，并且大头针的底部针尖突出电控永磁吸盘底部约0.1mm。

本发明具有如下优点：