基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及爬壁机器技术领域，尤其是基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人，包括车架组件、电磁组件、传动系统和转向系统，所述电磁组件、传动系统和转向系统安装在所述车架组件上，传动系统包括第一主传动杆、等速万向节、限位器、第二车轮传动杆、第二主传动杆、第三主传动杆、第四主传动杆、第一车轮传动杆，第一主传动杆通过轴承可转动连接在车架组件上，第一主传动杆通过驱动机构驱动，第一主传动杆通过等速万向节传动连接有第二主传动杆，第二主传动杆通过等速万向节传动连接有第三主传动杆。本实用新型专利技术具有在壁面过渡时可以通过一个电机对机器人进行驱动，降低了控制难度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人


[0001]本技术涉及爬壁机器
，尤其涉及基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人。

技术介绍

[0002]储存罐的质量对能源储存行业的发展至关重要。为了保证储存罐能正常工作，需要对储存罐进行频繁的检测。
[0003]机械臂已经无法满足对储存罐这样大型建筑的检测需求，许多企业为了对大型建筑进行检测，采用电动吊篮或搭很高的梯子进行检测，除了上述人工检测的缺点外，在大型建筑表面检测工人需要忍受高空较高的温度和较大的风速，危险系数极高，为了满足机器人能代替人工在非水平面进行工作，许多科研机构开始研发能够吸附在非水平壁面上的爬壁机器人，将其作为检测设备的载体。
[0004]爬壁机器人是将机器技术、地面移动技术、吸附技术结合生产的产品。目前可以市场化的爬壁机器人吸附方式主要为负压式、黏结剂式和电磁式。负压式在遇到凹凸不平的壁面时容易失压，无法工作。粘结剂式爬壁机器人在工作时，对壁面清洁度有着极高的要求。电磁式虽然只能在磁性材料表面进行吸附，但可靠性很高。另外，现在大多数可以进行壁面过渡的爬壁机器人大多采用多个电机，在壁面过渡结构两边进行模块化的设计，加大了控制的难度。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的需要利用多个电机，在壁面过渡结构两边进行模块化的设计，加大了控制的难度缺点，而提出的基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0007]设计基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人，包括车架组件、电磁组件、传动系统和转向系统，所述电磁组件、传动系统和转向系统安装在所述车架组件上，所述传动系统包括第一主传动杆、等速万向节、限位器、第二车轮传动杆、第二主传动杆、第三主传动杆、第四主传动杆、第一车轮传动杆，所述第一主传动杆通过轴承可转动连接在所述车架组件上，所述第一主传动杆通过驱动机构驱动，所述第一主传动杆通过等速万向节传动连接有第二主传动杆，所述第二主传动杆通过等速万向节传动连接有第三主传动杆，所述第三主传动杆通过等速万向节转动连接有第四主传动杆，所述车架组件一侧的两端可转动连接有第一车轮传动杆，所述车架组件另一侧的转动连接有第二车轮传动杆，所述第二车轮传动杆与所述第一车轮传动杆之间通过差速器连接，所述第二车轮传动杆与所述第一车轮传动杆通过所述十字型万向节连接有车轮，所述第一主传动杆与所述第四主传动杆通过传动机构与所述第一车轮传动杆传动连接；
[0008]优选的，所述车架组件包括两个短车架、两个长车架，两个所述长车架的两端均固
定连接有短车架。
[0009]优选的，所述电磁组件由六组电磁铁组成。
[0010]优选的，所述转向系统包括转向舵机、转动杆，所述转向舵机安装在所述车架组件上，所述转动杆与所述车轮传动连接，所述转向舵机与所述转动杆相连接。
[0011]优选的，所述长车架与短车架连接处安装弯曲舵机。
[0012]优选的，所述长车架上固定连接有限位器，所述限位器用于对所述第二主传动杆限位。
[0013]优选的，所述驱动机构包括电机、蜗杆、蜗轮，所述电机安装在所述车架组件上，所述蜗杆转动连接在所述车架组件上与所述电机传动连接，所述蜗轮与所述第一主传动杆固定连接，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合。
[0014]优选的，所述传动系统的长度大于前后桥的距离。
[0015]优选的，所述车架组件上安装有云台。
[0016]本技术提出的基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人，有益效果在于：通过采用三个等速万向节和四根主传动杆构成了主传动系统，在壁面过渡时可以通过一个电机对机器人进行驱动，降低了控制难度。
附图说明
[0017]图1为本技术提出的基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人的结构示意图；
[0018]图2为本技术提出的基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人的仰视图；
[0019]图3为本技术提出的基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人图A
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A面的剖视图。
[0020]图中：车轮1、第一主传动杆2、电机3、蜗杆4、等速万向节5、限位器6、云台7、转向舵机8、短车架9、十字型万向节10、弯曲舵机11、电磁铁12、长车架13、转动杆14、第二车轮传动杆15、蜗轮16、第二主传动杆17、第三主传动杆18、第四主传动杆19、差速器20、第一车轮传动杆21。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0022]实施例1
[0023]参照图1
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3，基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人，包括车架组件、电磁组件、传动系统和转向系统，电磁组件、传动系统和转向系统安装在车架组件上，车架组件采用碳纤维材料制成。
[0024]传动系统包括第一主传动杆2、等速万向节5、限位器6、第二车轮传动杆15、第二主传动杆17、第三主传动杆18、第四主传动杆19、第一车轮传动杆21，第一主传动杆2通过轴承可转动连接在车架组件上，第一主传动杆2通过驱动机构驱动，第一主传动杆2通过等速万
向节5传动连接有第二主传动杆17，第二主传动杆17通过等速万向节5传动连接有第三主传动杆18，第三主传动杆18通过等速万向节5转动连接有第四主传动杆19，第四主传动杆19通过轴承转动安装在车架组件上，车架组件一侧的两端可转动连接有第一车轮传动杆21，车架组件另一侧的转动连接有第二车轮传动杆15，第二车轮传动杆15与第一车轮传动杆21之间通过差速器20连接，第二车轮传动杆15与第一车轮传动杆21通过十字型万向节10连接有车轮1，第一主传动杆2与第四主传动杆19通过传动机构与第一车轮传动杆21传动连接，差速器20的设计使前后两轮均可进行转向且自主差速，增加了机器人的灵活性，减低了控制难度；
[0025]传动机构为锤形齿轮，第一主传动杆2、第四主传动杆19、第一车轮传动杆21上均固定连接有锤形齿轮，第一车轮传动杆21上的锥形齿轮分别与第一主传动杆2、第四主传动杆19的锥形齿轮相啮合进行传动。
[0026]车架组件包括两个短车架9、两个长车架13，两个长车架13的两端均固定连接有短车架9。
[0027]电磁组件由六组电磁铁12组成，进行攀爬时电磁组件对磁性壁面进行吸附。
[0028]车轮1通过转向系统控制，转向系统包括转向舵机8、转动杆14，转向舵机8安装在车架组件上，转动杆14与车轮1传动连接，转向舵机8与转动杆14相连接，通过采用舵机8控制前后车轮1的转向，从而使转向系统可以实现机器人的自主差速转向。
[0029]长车架13与短车架9连接处安装弯曲舵机11，弯曲舵机11控制前后车架的弯曲，同时弯曲舵机提供壁面过渡的动力。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人，包括车架组件、电磁组件、传动系统和转向系统，所述电磁组件、传动系统和转向系统安装在所述车架组件上，其特征在于，所述传动系统包括第一主传动杆(2)、等速万向节(5)、限位器(6)、第二车轮传动杆(15)、第二主传动杆(17)、第三主传动杆(18)、第四主传动杆(19)、第一车轮传动杆(21)，所述第一主传动杆(2)通过轴承可转动连接在所述车架组件上，所述第一主传动杆(2)通过驱动机构驱动，所述第一主传动杆(2)通过等速万向节(5)传动连接有第二主传动杆(17)，所述第二主传动杆(17)通过等速万向节(5)传动连接有第三主传动杆(18)，所述第三主传动杆(18)通过等速万向节(5)转动连接有第四主传动杆(19)，所述车架组件一侧的两端可转动连接有第一车轮传动杆(21)，所述车架组件另一侧的转动连接有第二车轮传动杆(15)，所述第二车轮传动杆(15)与所述第一车轮传动杆(21)之间通过差速器(20)连接，所述第二车轮传动杆(15)与所述第一车轮传动杆(21)通过十字型万向节(10)连接有车轮(1)，所述第一主传动杆(2)与所述第四主传动杆(19)通过传动机构与所述第一车轮传动杆(21)传动连接，所述车轮(1)通过转向系统控制。2.根据权利要求1所述的基于万向节实现壁面过渡的电磁式爬壁机器人，其特征在于，所述车架组件包括两个短车架(9)、两个长车架(13)，两个所述长车架(13)的两端均固定连接有短车架(9)。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王九鑫，王攀龙，姚家辉，宋其来，刘嫚，刘心如，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：