一种履带式垂直立面越障行走机构制造技术

本发明专利技术公开了一种履带式垂直立面越障行走机构，包括行走模块和悬挂模块，所述悬挂模块安装在行走模块的一端，悬挂模块在越障过程中始终能提供吸附力，进而使行走模块不会发生倾覆。本发明专利技术采用电机驱动，电机驱动具有体积小，重量轻，反应快，提供动力方便，控制性能好，可迅速实现正反旋转；采用履带式行走机构，行走机构与壁面的接触面积大，重心低，稳定性好具有较快的移动速度，且控制相对简单；其可与多种机器人结合，应用于各种领域如：船舶清污除锈、储罐喷漆及探伤、大型建筑物清洗、桥梁管道探伤等，用途广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种履带式垂直立面越障行走机构
本专利技术涉及越障机构领域，具体涉及一种履带式垂直立面越障行走机构。
技术介绍
随着经济全球化的发展，工程建设的要求也越来越高，难度也越大。考虑到壁面的材料，大型钢结构的巡检工作可以采用磁吸附的行走机器人来完成。不仅如此，该机器人在储罐喷漆及探伤、桥梁管道探伤、船舶清污等方面都有巨大的发展前景。目前类似的机器人或者机构多采用永磁吸附履带式，永磁吸附方式具有简单的结构和较高的可靠性，即使行走机构发生供电中断等故障,其吸附力也不会发生任何变化,不会行走机构从壁面剥落的现象。而履带式移动方式接触面积大、滚动阻力小、牵引附着性能好，能够较好发挥较大的牵引力。但是，此类机器人的弊端也很明显。多数行走机器人并不能很好地完成相关任务，原因在于受制于行走机构的缺陷：越障能力不足。由于在翻越垂直立面障碍物时，行走机构会翘起并且履带绷直，随着行走机构翘起达到一定高度，永磁体无法提供足够的吸附力，导致力矩不平衡以至于造成倾覆事件无法完成相关任务。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的是提供一种履带式垂直立面越障行走机构，解决了目前磁吸附行走机构无法翻越障碍，尤其是无法翻越垂直立面障碍物的问题。技术方案：本专利技术一种履带式垂直立面越障行走机构，包括行走模块和悬挂模块，所述悬挂模块安装在行走模块的一端，悬挂模块在越障过程中始终能提供吸附力，进而使行走模块不会发生倾覆；所述行走模块包括由两组长机架和两组短机架组成的本体框架，所述本体框架中两组短机架的外侧均固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过长机架且输出轴的端部固定套设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，所述第二锥齿轮固定套设在驱动轴上，所述驱动轴的两端通过平键同轴设置有驱动链轮；本体框架中远离驱动链轮的一组长机架两端均与支撑板固定连接，所述支撑板上通过轴承转动安装有传动轴，所述传动轴的两端通过平键同轴设置有传动链轮，所述传动链轮与相对应的驱动链轮之间通过传动链相连接；所述悬挂模块包括与长机架固定连接的支撑板，所述支撑板的端部固定设有压簧筒，所述压簧筒内安装有压簧，压簧筒的内部滑动安装有支撑柱，且所述支撑柱与压簧的一端固定连接，所述支撑柱远离压簧的一端与滚筒固定连接，所述滚筒的内部转动安装有转轴，所述转轴的两端通过平键同轴设置有滚轮，所述滚筒上还通过支架与第一永磁体固定连接。进一步的，所述本体框架的四组内转角处均固定连接有角接件。角接件能够增强本体框架的刚度。进一步的，所述传动链的表面上安装有第二永磁体。进一步的，所述本体框架中两组短机架的外侧均固定安装有链条松紧装置，所述链条松紧装置包括与短机架固定连接的连接板，所述连接板上固定连接有套筒，所述套筒内套设有移动杆，所述移动杆的一端固定连接有移动套，所述移动套内转动安装有转动轴，所述转动轴的两端通过平键同轴设置有传动齿轮，所述移动套与套筒之间的移动杆上套设有弹簧。链条松紧装置通过松紧弹簧实现履带松紧自适应。进一步的，所述连接板为L型结构。进一步的，所述滚轮的表面覆盖有橡胶涂层，第一永磁体为弧形结构。进一步的，所述滚轮与传动链轮之间的间距不小于传动链轮的半径。保证更好地越过障碍。进一步的，所述本体框架采用铝合金材料。铝合金材料能够兼顾结构强度、重量、耐腐蚀等方面的要求。进一步的，所述第一永磁体和第二永磁体的表面包裹有橡胶层。橡胶层既可以防止永磁体腐蚀，又可以起到缓解冲击载荷的作用，保护脆性材料永磁体在钢结构表面行走而不会出现破损。有益效果：本专利技术相对于现有技术优点在于：(1)本专利技术含有悬挂模块，在越障时可以保证行走机构前端始终与壁面接触，从而使行走机构不会因其前端失去吸附力而发生倾覆；(2)本专利技术含有链条松紧装置，可以通过松紧弹簧实现履带松紧自适应；(3)本专利技术可与多种机器人结合，应用于各种领域如：船舶清污除锈、储罐喷漆及探伤、大型建筑物清洗、桥梁管道探伤等，用途广泛；(4)本专利技术采用电机驱动，电机驱动具有体积小，重量轻，反应快，提供动力方便，控制性能好，可迅速实现正反旋转；采用履带式行走机构，行走机构与壁面的接触面积大，重心低，稳定性好具有较快的移动速度，且控制相对简单。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为驱动链轮安装示意图；图3为传动链轮安装示意图；图4为链条松紧装置结构示意图；图5为本体框架结构示意图；图6为悬挂模块结构示意图；图7为悬挂模块剖视图；图8为本专利技术越障过程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步描述：如图1至图8所示，本专利技术一种履带式垂直立面越障行走机构，包括行走模块1和悬挂模块2，悬挂模块2安装在行走模块1的一端采用独立悬挂，悬挂模块2在越障过程中始终能提供吸附力，进而使行走模块1不会发生倾覆；本专利技术在越障时可以保证行走机构前端始终与壁面接触，从而使行走机构不会因其前端失去吸附力而发生倾覆；本专利技术可与多种机器人结合，应用于各种领域如：船舶清污除锈、储罐喷漆及探伤、大型建筑物清洗、桥梁管道探伤等，用途广泛；行走模块1包括由两组长机架101和两组短机架102组成的矩形结构的本体框架11，本体框架11采用铝合金材料，铝合金材料能够兼顾结构强度、重量、耐腐蚀等方面的要求，因此本体框架11采取轻量化措施；本体框架11的四组内转角处均固定连接有角接件103，角接件103能够增强本体框架11的刚度；本体框架11中两组短机架102的外侧均固定安装有驱动电机104，驱动电机104的输出轴穿过长机架101且输出轴的端部固定套设有第一锥齿轮105，第一锥齿轮105与第二锥齿轮106相啮合，第二锥齿轮106固定套设在驱动轴107上，驱动轴107的两端通过平键同轴设置有驱动链轮108；本体框架11中远离驱动链轮108的一组长机架101两端均与支撑板109固定连接，支撑板109上通过轴承转动安装有传动轴110，传动轴110的两端通过平键同轴设置有传动链轮111，传动链轮111与相对应的驱动链轮108之间通过传动链112相连接；采用传动链112进行传动，依靠链轮的轮齿与链节的啮合来传递扭矩和动力，能够保证准确的传动比，传动效率较高，在加工和装配方面不需要较高的精度，传动过程中传动十分平稳，不会出现打滑现象；由此可见，每个传动链轮111均有独立的驱动链轮108驱动；驱动电机104采用双发设置，两个驱动电机104的运转可以用来控制行走模块1的前进、后退和转向：整个行走模块1采用左右对称、前后不对称的结构，采用驱动链轮108驱动、传动链轮111从动的传动方式，结构上有利于将行走模块1的重心下移，有利于增加行走模块1吸附稳定性；传动链112的表面上安装有第二永磁体113，第二永磁体113采用双排链设计以防止横摇，第二永磁体113的表面包裹有橡胶层，橡胶层既可以防止永磁体腐蚀，又可以起到缓解冲击载荷的作用，保护脆性材料永磁体在钢结构表面行走而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种履带式垂直立面越障行走机构，其特征在于：包括行走模块和悬挂模块，所述悬挂模块安装在行走模块的一端，悬挂模块在越障过程中始终能提供吸附力，进而使行走模块不会发生倾覆；/n所述行走模块包括由两组长机架和两组短机架组成的本体框架，所述本体框架中两组短机架的外侧均固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过长机架且输出轴的端部固定套设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，所述第二锥齿轮固定套设在驱动轴上，所述驱动轴的两端通过平键同轴设置有驱动链轮；本体框架中远离驱动链轮的一组长机架两端均与支撑板固定连接，所述支撑板上通过轴承转动安装有传动轴，所述传动轴的两端通过平键同轴设置有传动链轮，所述传动链轮与相对应的驱动链轮之间通过传动链相连接；/n所述悬挂模块包括与长机架固定连接的支撑板，所述支撑板的端部固定设有压簧筒，所述压簧筒内安装有压簧，压簧筒的内部滑动安装有支撑柱，且所述支撑柱与压簧的一端固定连接，所述支撑柱远离压簧的一端与滚筒固定连接，所述滚筒的内部转动安装有转轴，所述转轴的两端通过平键同轴设置有滚轮，所述滚筒上还通过支架与第一永磁体固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种履带式垂直立面越障行走机构，其特征在于：包括行走模块和悬挂模块，所述悬挂模块安装在行走模块的一端，悬挂模块在越障过程中始终能提供吸附力，进而使行走模块不会发生倾覆；
所述行走模块包括由两组长机架和两组短机架组成的本体框架，所述本体框架中两组短机架的外侧均固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过长机架且输出轴的端部固定套设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，所述第二锥齿轮固定套设在驱动轴上，所述驱动轴的两端通过平键同轴设置有驱动链轮；本体框架中远离驱动链轮的一组长机架两端均与支撑板固定连接，所述支撑板上通过轴承转动安装有传动轴，所述传动轴的两端通过平键同轴设置有传动链轮，所述传动链轮与相对应的驱动链轮之间通过传动链相连接；
所述悬挂模块包括与长机架固定连接的支撑板，所述支撑板的端部固定设有压簧筒，所述压簧筒内安装有压簧，压簧筒的内部滑动安装有支撑柱，且所述支撑柱与压簧的一端固定连接，所述支撑柱远离压簧的一端与滚筒固定连接，所述滚筒的内部转动安装有转轴，所述转轴的两端通过平键同轴设置有滚轮，所述滚筒上还通过支架与第一永磁体固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种履带式垂直立面越障行走机构，其特征在于：所述本体框架的四组内转角处均固定连接有角接件。


3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌宏杰，陈沛贤，毛子腾，吴帮学，姚震球，刘佳明，严子芃，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32