[实用新型]越障爬壁机器人复合式变磁力吸附模块

说明书

本实用新型越障爬壁机器人复合式变磁力吸附模块，包括丝杠组件及吸附组件，丝杠组件采用电机‑带轮‑带‑带轮‑丝杠螺母‑丝杠的动力传递方式由丝杠螺母带动丝杠上下移动，进而带动吸附组件在车架外上下移动。本实用新型解决现有永磁爬壁机器人在大型金属立面作业时存在的磁力不可变问题，通过丝杠机构逆运动的应用，改善了以往永磁式爬壁机器人的永磁吸附机理，使机器人在越障过程中，磁铁磁力可随壁面障碍形状改变而改变，全地形适应性更加优良。改善了复合式变磁力吸附模块磁感线分布，提高了机器人运行期间的稳定性及安全性。通过运用电磁铁，更易于调节复合式变磁力吸附模块所产生的吸附力。

技术领域

本实用新型涉及一种爬壁机器人用的吸附装置技术领域，具体是一种越障爬壁机器人复合式变磁力吸附模块。

背景技术

目前国内外石化储罐及船舶等大型金属立面的除锈、喷漆、检测等维护施工作业对环境保护、人身安全及低成本高效率的要求日趋严格，因此越障爬壁机器人作为一种能够在金属立面吸附并移动的自动化设备，具有广泛的应用前景。

因永磁吸附具有吸附力稳定且较大的优点，应用于金属立面上的爬壁机器人多采用永磁铁作为主要吸附机构，以确保机器人能够在壁面上运行。市面上永磁式爬壁机器人多为固定磁力，既无论壁面环境如何，磁铁模块所产生的吸附力基本固定，虽然此种方式安全性较为可靠，但无法适应机器人的越障过程。如果机器人整体刚度较大，则越障过程中磁铁与壁面距离会随机器人质心高度的增加而增加，吸附力减小，导致机器人倾覆。若机器人整体柔性较大，则固定的磁铁形状难以同时适应障碍形状与壁面平面曲面，难以提供足够的有效吸附力。

经过对现有技术的检索发现，中国专利申请号201010289327.7，设计了一种“轮式越障爬壁机器人”，涉及到了永磁式爬壁机器人的磁吸附技术。其设计通过永磁铁-轭铁-永磁铁组合的方式，两头的磁铁宽度是中间磁铁宽度的一半，提高了磁铁模块的吸附力，整个磁铁模块与驱动轮等底盘模块相结合，通过丝杠运动来改变磁铁模块相对于壁面的位移。其不足在于机器人的磁吸附模块虽然可以通过丝杠相对于车体进行60-70mm的相对位移，也可以相对于车轮进行10mm左右的较小相对位移，但由于车轮位于车体正下方，且磁吸附模块与底盘相连接，导致磁铁相对于壁面位移距离仍然不足，导致机器人难以适应较高的壁面越障环境，同时由于永磁体的设计，磁吸附模块内部磁场无法改变，提升磁铁模块的过程较为困难。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足之处，提供一种越障爬壁机器人复合式变磁力吸附模块，解决现有永磁爬壁机器人在大型金属立面作业时存在的磁铁吸附力调节不足的问题。该吸附模块中的吸附组件采取永磁铁-轭铁-永磁铁-电磁铁的结构设计方式，进一步提高吸附组件相对于壁面的吸附力，可满足爬壁机器人所需的较强吸附力，提高其安全性，采用两组电磁铁附着于吸附组件中，可以调节吸附组件内部磁场，在不使用丝杠组件的条件下改变吸附组件相对于壁面所产生的吸附力。采用丝杠组件，可以提升下降吸附组件，从而改变吸附模块相对于壁面的距离及吸附力，进而更好地适应机器人的越障过程。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，

一种越障爬壁机器人复合式变磁力吸附模块，包括丝杠组件和吸附组件，其特征在于：所述的丝杠组件包括：丝杠电机、丝杠电机减速齿轮箱、丝杠电机制动器、丝杠电机法兰盘、A型带轮、皮带、B型带轮、B型带轮圆锥滚子轴承、丝杠螺母、丝杠螺母圆锥滚子轴承、杠螺母定位架、丝杠；

其中，丝杠电机制动器、丝杠电机、丝杠电机减速齿轮箱依次连接，丝杠电机减速齿轮箱的输出端穿过丝杠电机法兰盘，且丝杠电机减速齿轮箱端部与丝杠电机法兰盘固定，且丝杠电机法兰盘的侧壁固定连接在待安装的机器人的车架上；在丝杠电机减速齿轮箱的输出端上安装A型带轮，A型带轮和B型带轮通过皮带连接传动；所述B型带轮的下端具有B型带轮下端凸台，在B型带轮下端凸台外圈套接B型带轮圆锥滚子轴承，B型带轮下端凸台与B型带轮圆锥滚子轴承的内圈相配合固定；所述丝杠穿过B型带轮，丝杠的下部与吸附组件固定；B型带轮圆锥滚子轴承的下端与待安装的机器人的车架底部相接触；