【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑施工智能装备，尤其涉及一种具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人。
技术介绍
1、磁吸附行走机器人通常用于攀爬磁性金属面，其通过在履带上设置磁铁或者设置磁轮以使得机器人牢靠地贴合在磁性金属面上，通过履带滚动或磁轮转动，从而实现行走。但是目前的磁吸附行走机器人大多只能在相对规整的磁性金属面上下行走，不能横向换位或横向行走，不能竖向换位。遭遇障碍时难以通过，尤其是相对行走面凸起的障碍，目前的行走机器人基本无法通过。
2、现代民用建筑、工业建筑和构筑物都大量采用钢结构，此外，船舶外壁以非平直面钢板居多且竖平面相连，油罐采用圆形钢板，钻井平台采用圆钢柱等等，为磁吸附行走机器人提供了更广阔的应用空间，但是，因为钢构镂空、钢构之间拉结、设备安装等因素，连接节点、连接杆件、安装平台等不可避免，不可能所有可供磁吸附行走机器人行走的磁性金属面都是规整的，因此，提高磁吸附行走机器人的越障和横向移动换位能力，以适应更复杂的应用环境具有重大意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其具有良好的越障能力，不仅能竖向升降行走，而且能横向换位，可以适应更复杂的作业环境。
2、为达到上述目的，本专利技术公开了一种具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，包括控制器、机架、至少一磁吸附行走机构、至少三套支撑机构、至少一隔磁机构以及至少一牵引机构，所述磁吸附行走机构设置在机架的底部，所述磁吸附行走机构、支撑机
3、至少在所述机架的前端、后端和中间位置设置有支撑机构，所述支撑机构包括支撑驱动组件和至少两行走轮，所述支撑驱动组件可驱动行走轮伸出磁吸附行走机构的吸附面；
4、所述隔磁机构设置在机架上，且每一所述磁吸附行走机构对应至少一隔磁机构，所述隔磁机构用于将磁吸附行走机构的吸附面与工作面隔断；当所述磁吸附行走机构脱离工作面时，所述牵引机构与支撑机构配合驱使机架在工作面上行走。
5、优选地，所述支撑驱动组件包括第一电动推杆、同步杆、两连杆和两撑杆，所述第一电动推杆安装在机架上，所述第一电动推杆驱动同步杆沿远离或靠近机架底面的方向移动；所述连杆、撑杆和第一行走轮一一对应，所述连杆的一端与同步杆铰接，所述连接杆的另一端与撑杆的一端铰接，所述第一行走轮则安装在撑杆的另一端，所述撑杆的中间段还与机架铰接。
6、优选地，每一所述第一行走轮还配套有至少一磁吸组件，所述磁吸组件设置在第一行走轮的侧边；所述磁吸组件包括铰接座、第一限位螺丝、第一缓冲弹簧和第一磁铁，所述铰接座铰接在撑杆连接第一行走轮的一端，且所述铰接座的旋转中心与第一行走轮的中心重合；所述第一限位螺丝穿过铰接座后连接第一磁铁，所述第一缓冲弹簧套设在第一限位螺丝上，且所述第一缓冲弹簧的两端分别抵接铰接座和第一磁铁；所述第一磁铁位于铰接座远离机架的一侧，且所述第一行走轮的轮面超出第一磁铁1.5～3mm。
7、优选地，每一所述磁吸附行走机构的前端和后端均设有隔磁机构，所述隔磁机构包括隔磁驱动推杆、调整件、楔块以及两连接弹簧，所述楔块由隔磁材料制成；所述连接弹簧置于楔块的两侧，所述连接弹簧的一端与机架铰接，所述连接弹簧的另一端与楔块的端部铰接；所述隔磁驱动件推杆安装在机架上并驱动调整件沿远离或靠近机架底面的方向移动；所述调整件上设有一抵接槽，所述隔磁驱动推杆收缩时，所述楔块的一端抵接在该抵接槽中，所述隔磁驱动推杆伸出时，所述调整件推动楔块下移并转动，所述隔磁驱动推杆伸出至极限位置时，所述楔块插入磁吸附行走机构和工作面之间。
8、优选地，所述楔块的长度不小于磁吸附行走机构的宽度，所述楔块的底宽为30～60mm，所述楔块的高度为10～30mm，所述楔块表面为弧形；当所述楔块抵接在抵接槽中时，所述楔块的铰接点与磁吸附行走机构的间距为20～30mm。
9、优选地，所述牵引机构包括爬绳机和牵引绳，所述爬绳机安装在机架上，所述牵引绳一端与爬绳机连接，另一端与工作面的顶部和底部锚点连接；或者，所述爬绳机安装在工作面顶部和底部锚点上，所述牵引绳一端连接爬绳机，另一端与机架连接。
10、优选地，所述牵引机构设置有四组，四组所述牵引机构对应的爬绳机分别设置在工作面外围的四个边角位置；或者，所述牵引机构设置有两组，两组所述牵引机构对应的爬绳机设置在工作面外围顶部两侧位置。
11、优选地，还包括至少一用于识别障碍并测距的测距传感器，所述测距传感器连接控制器。
12、优选地，所述机架的两侧分别设有一磁吸附行走机构，且所述磁吸附行走机构相对机架转动连接；所述磁吸附行走机构为磁吸附履带或磁轮组。
13、优选地，还包括与所述磁吸附行走机构一一对应的第二电动推杆，所述第二电动推杆连接控制器；所述第二电动推杆的座体与机架连接，所述第二电动推杆的活动部铰接有一摆臂，且所述摆臂还铰接磁吸附行走机构的一侧，所述磁吸附行走机构的另一侧则与机架转动连接。当机器人在空中越障后，磁吸附履带重吸附在工作面后，第二电动推杆推出，给个摁向工作面的推力，使得磁吸附履带与工作面贴合更紧。
14、本专利技术具有以下有益效果：
15、1、通过对磁吸附行走机构隔磁，支撑机构伸出触抵工作面并抬高磁吸附行走机构，再通过牵引机构牵引行走，进而将复杂的高空立面越障难题简单化并予以实现，同时，通过配置不同数量的牵引组件配合并调整牵引组件的牵拉方向，还能够实现横向换位。
16、2、越障机构行走轮设置磁吸组件，保障机器人越障或换位时，在空中不受气流影响，在水中不受水流影响，平稳实现越障或换位。
17、3、磁吸附行走机构采用磁吸附履带，可以保证机器人可靠牢固地吸附工作面，而磁吸附行走机构采用磁轮组时，还能实现机器人从竖面（或斜面）转弯到平面或者从平面转到到竖面（或斜面）的行走，比如从船舶的侧面经其底部行走至另一侧面。
18、4、设置第二电动推杆，确保机器人越障后在空中与工作面吸附更加贴紧，提高承载力。
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1.一种具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：包括控制器、机架、至少一磁吸附行走机构、至少三套支撑机构、至少一隔磁机构以及至少一牵引机构，所述磁吸附行走机构设置在机架的底部，所述磁吸附行走机构、支撑机构、隔磁机构和牵引机构连接控制器；
2.根据权利要求1所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：所述支撑驱动组件包括第一电动推杆、同步杆、两连杆和两撑杆，所述第一电动推杆安装在机架上，所述第一电动推杆驱动同步杆沿远离或靠近机架底面的方向移动；所述连杆、撑杆和第一行走轮一一对应，所述连杆的一端与同步杆铰接，所述连接杆的另一端与撑杆的一端铰接，所述第一行走轮则安装在撑杆的另一端，所述撑杆的中间段还与机架铰接。
3.根据权利要求2所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：每一所述第一行走轮还配套有至少一磁吸组件，所述磁吸组件设置在第一行走轮的侧边；所述磁吸组件包括铰接座、第一限位螺丝、第一缓冲弹簧和第一磁铁，所述铰接座铰接在撑杆连接第一行走轮的一端，且所述铰接座的旋转中心与第一行走轮的中心重合；所述第一
4.根据权利要求1所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：每一所述磁吸附行走机构的前端和后端均设有隔磁机构，所述隔磁机构包括隔磁驱动推杆、调整件、楔块以及两连接弹簧，所述楔块由隔磁材料制成；所述连接弹簧置于楔块的两侧，所述连接弹簧的一端与机架铰接，所述连接弹簧的另一端与楔块的端部铰接；所述隔磁驱动件推杆安装在机架上并驱动调整件沿远离或靠近机架底面的方向移动；所述调整件上设有一抵接槽，所述隔磁驱动推杆收缩时，所述楔块的一端抵接在该抵接槽中，所述隔磁驱动推杆伸出时，所述调整件推动楔块下移并转动，所述隔磁驱动推杆伸出至极限位置时，所述楔块插入磁吸附行走机构和工作面之间。
5.根据权利要求4所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：所述楔块的长度不小于磁吸附行走机构的宽度，所述楔块的底宽为30～60mm，所述楔块的高度为10～30mm，所述楔块表面为弧形；当所述楔块抵接在抵接槽中时，所述楔块的铰接点与磁吸附行走机构的间距为20～30mm。
6.根据权利要求1所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：所述牵引机构包括爬绳机和牵引绳，所述爬绳机安装在机架上，所述牵引绳一端与爬绳机连接，另一端与工作面的顶部和底部锚点连接；或者，所述爬绳机安装在工作面顶部和底部锚点上，所述牵引绳一端连接爬绳机，另一端与机架连接。
7.根据权利要求6所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：所述牵引机构设置有四组，四组所述牵引机构对应的爬绳机分别设置在工作面外围的四个边角位置；或者，所述牵引机构设置有两组，两组所述牵引机构对应的爬绳机设置在工作面外围顶部两侧位置。
8.根据权利要求1所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：还包括至少一用于识别障碍并测距的测距传感器，所述测距传感器连接控制器。
9.根据权利要求1所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：所述机架的两侧分别设有一磁吸附行走机构，且所述磁吸附行走机构相对机架转动连接；所述磁吸附行走机构为磁吸附履带或磁轮组。
10.根据权利要求9所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：还包括与所述磁吸附行走机构一一对应的第二电动推杆，所述第二电动推杆连接控制器；所述第二电动推杆的座体与机架连接，所述第二电动推杆的活动部铰接有一摆臂，且所述摆臂还铰接磁吸附行走机构的一侧，所述磁吸附行走机构的另一侧则与机架转动连接。
...【技术特征摘要】
1.一种具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：包括控制器、机架、至少一磁吸附行走机构、至少三套支撑机构、至少一隔磁机构以及至少一牵引机构，所述磁吸附行走机构设置在机架的底部，所述磁吸附行走机构、支撑机构、隔磁机构和牵引机构连接控制器；
2.根据权利要求1所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：所述支撑驱动组件包括第一电动推杆、同步杆、两连杆和两撑杆，所述第一电动推杆安装在机架上，所述第一电动推杆驱动同步杆沿远离或靠近机架底面的方向移动；所述连杆、撑杆和第一行走轮一一对应，所述连杆的一端与同步杆铰接，所述连接杆的另一端与撑杆的一端铰接，所述第一行走轮则安装在撑杆的另一端，所述撑杆的中间段还与机架铰接。
3.根据权利要求2所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：每一所述第一行走轮还配套有至少一磁吸组件，所述磁吸组件设置在第一行走轮的侧边；所述磁吸组件包括铰接座、第一限位螺丝、第一缓冲弹簧和第一磁铁，所述铰接座铰接在撑杆连接第一行走轮的一端，且所述铰接座的旋转中心与第一行走轮的中心重合；所述第一限位螺丝穿过铰接座后连接第一磁铁，所述第一缓冲弹簧套设在第一限位螺丝上，且所述第一缓冲弹簧的两端分别抵接铰接座和第一磁铁；所述第一磁铁位于铰接座远离机架的一侧，且所述第一行走轮的轮面超出第一磁铁1.5～3mm。
4.根据权利要求1所述的具有越障和横向移动换位功能的磁吸附行走机器人，其特征在于：每一所述磁吸附行走机构的前端和后端均设有隔磁机构，所述隔磁机构包括隔磁驱动推杆、调整件、楔块以及两连接弹簧，所述楔块由隔磁材料制成；所述连接弹簧置于楔块的两侧，所述连接弹簧的一端与机架铰接，所述连接弹簧的另一端与楔块的端部铰接；所述隔磁驱动件推杆安装在机架上并驱动调整件沿远离或靠近机架底面的方向移动；所述调整件上设有一抵接槽，所述隔磁驱动推杆收缩时，所述楔块的一端抵接在该抵接槽中，所述隔磁驱动推杆伸出...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志杰，陈思鑫，刘昌臻，
申请(专利权)人：厦门华蔚物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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