一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，屬于機器人領(lǐng)域，包括支撐板以及固定設(shè)于支撐板上的驅(qū)動電機、推進器和電控單元；所述驅(qū)動電機設(shè)有兩個，對稱分布在電控單元的左右兩側(cè)；所述推進器設(shè)于電控單元的正后方；所述支撐板的下方設(shè)有與驅(qū)動電機相連的驅(qū)動齒輪，兩個所述驅(qū)動齒輪相互嚙合；所述驅(qū)動齒輪上設(shè)有爬行桿；所述爬行桿的底端設(shè)有磁腳；所述驅(qū)動電機和推進器由電控單元控制連接。本發(fā)明通過驅(qū)動電機搭配驅(qū)動齒輪，傳動效率高，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便；同時還具有穩(wěn)定性強，使用壽命長等特點。
【專利說明】
一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界各國都在積極研發(fā)各種形式的機器人，廣泛應(yīng)用與軍事、科研、工業(yè)、民用等領(lǐng)域。爬壁機器人，因其能代替人從事各種外壁的高危作業(yè)而被廣泛應(yīng)用，其中在船舶領(lǐng)域，爬壁機器人的使用，能使船體除銹、清潔、噴漆等工藝得到明顯改進，工人工作條件得到改善，目前，在船舶領(lǐng)域，比較廣泛使用的爬壁機器人主要采用輪式、履帶式永磁吸附，但這樣的爬壁機器人主要存在下面一些問題:
1、傳統(tǒng)的輪式、履帶式結(jié)構(gòu)在爬行的過程中由于整體的自身重量，在重力作用下，不能保證平穩(wěn)運行，缺少推進裝置。
[0003]2、履帶式永磁吸附方式多把永磁體安裝在履帶上，裝配難度大，多塊永磁體通過履帶運動輪流吸附或脫離鋼板，即消耗能量又限制運行速度的提高。
[0004]3、輪式爬壁機器人采用大塊永磁體提供吸附力，重量大，并且吸附力不及電磁鐵，降低了附壁功能與負載能力。隨著任務(wù)范圍的拓展，搭載工具的增加，要求機器人在自重盡可能降低的如提下，進一步提尚負載能力。
[0005]4、輪式、履帶式永磁吸附爬壁機器人采用永磁體材料，物理化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，材質(zhì)脆，耐腐蝕性差，易退磁，制造和維護成本高。
[0006]因此，亟需一種新型穩(wěn)定性好、適用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、購置成本低的爬壁機器人來滿足當(dāng)代社會的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明的目的:為了克服以上不足，本發(fā)明公開一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、使用壽命長等優(yōu)點，并且還能夠避免在爬行過程中出現(xiàn)傾倒現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0008]技術(shù)方案:為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，包括支撐板以及固定設(shè)于支撐板上的驅(qū)動電機、推進器和電控單元;所述驅(qū)動電機設(shè)有兩個，對稱分布在電控單元的左右兩側(cè);所述推進器設(shè)于電控單元的正后方;所述支撐板的下方設(shè)有與驅(qū)動電機相連的驅(qū)動齒輪，兩個所述驅(qū)動齒輪相互嚙合;所述驅(qū)動齒輪上設(shè)有爬行桿;所述爬行桿的底端設(shè)有磁腳;所述驅(qū)動電機和推進器由電控單元控制連接。
[0009]本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，通過電控單元控制驅(qū)動電機交替工作，進而由驅(qū)動電機帶動驅(qū)動齒輪交替轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體的前進爬行；同時，為了保證在爬行過程中不會出現(xiàn)后仰傾倒現(xiàn)象，在支撐板位于電控單元的后方位置設(shè)有推進器，提供反向作用力，用于支撐結(jié)構(gòu)整體的重量，保證結(jié)構(gòu)的平衡、穩(wěn)定;另外，兩個驅(qū)動電機驅(qū)動兩個相互嚙合的驅(qū)動齒輪交替工作，結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，并且通過電控單元進行控制連接，保證了運作精度，具有很大的市場前景。
[0010]進一步地，本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，所述的支撐板上設(shè)有一組插孔;所述推進其器上設(shè)有與插孔相配合的插腳。通過插孔與插腳的配合，可以根據(jù)具體的工作狀況增加或者減少推進器的數(shù)量，適用范圍廣，并且操作方便快捷，縮短更換周期。
[0011]進一步地，本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，所述的插孔的內(nèi)壁上均勻分布有連接銅片;所述連接銅片與電控單元連接。保證良好的通電效果，保證推進器的有效運行。
[0012]進一步地，本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，所述的推進器包括:旋轉(zhuǎn)馬達和風(fēng)扇；所述風(fēng)扇設(shè)于旋轉(zhuǎn)馬達的主軸上。通過使用旋轉(zhuǎn)馬達與風(fēng)扇的配合實現(xiàn)推進作用，節(jié)約了成本，并且安裝方便快捷。
[0013]進一步地，本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，所述的爬行桿的內(nèi)部設(shè)有與磁腳相連的微型電磁繼電器;所述微型電磁繼電器由電控單元控制連接。電磁繼電器相比永磁體材料來說，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)強度大，耐腐蝕性好，并且方便控制磁腳，不會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，使用壽命長。
[0014]進一步地，本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，所述的磁腳呈錐形圓盤狀。增大了接觸面積，保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0015]進一步地，本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，所述的電控單元包括:PLC控制器、電磁閥。能夠準確有效地控制驅(qū)動電機、旋轉(zhuǎn)馬達以及微型電磁繼電器的工作，保證結(jié)構(gòu)整體的運轉(zhuǎn)有序進行。
[0016]另外，本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人的具體工作過稱為:首先接通電源，通過PLC控制器，通過電磁閥控制左側(cè)微型電磁繼電器通電，使得左側(cè)磁腳具有磁性，吸附在鋼板表面，同時，通過電控單元控制推進器工作，右側(cè)驅(qū)動電機工作，帶動右側(cè)驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動右側(cè)爬行桿前移，此時，電磁閥控制右側(cè)微型電磁繼電器工作、左側(cè)微型電磁繼電器斷電，使得右側(cè)磁腳吸附，左側(cè)磁腳退磁;然后右側(cè)驅(qū)動電機停止，左側(cè)驅(qū)動電機工作，帶動驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，使得左側(cè)爬行桿前移，按照相同的方式，左右爬行桿交替前移，實現(xiàn)爬行過程。
[0017]另外，為了保證結(jié)構(gòu)整體的平穩(wěn)，可根據(jù)不同的工作情況，增加或減少推進器的數(shù)量，通過插腳與插孔的配合安裝即可，操作方便快捷。
[0018]上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，具有如下有益效果:
1、傳動效率高、能源利用率大;通過驅(qū)動電機帶動驅(qū)動齒輪，交替進行工作，避免了多級傳動造成的磨損以及能源浪費，提高了傳動效率。
[0019 ] 2、控制精確，爬行穩(wěn)定性好;通過電控單元搭配驅(qū)動電機以及微型電磁繼電器，保證動作的精準性，進而提高了整體的穩(wěn)定性。
[0020]3、通過增添推進器，在爬行過程中通過推進器與控制反作用力，一方面奧正結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，另一方面，減小了爬行的阻力，提高了設(shè)備的使用壽命。
[0021]4、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，制造成本低;并且通過微型電磁繼電器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的永磁體材料，不會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，并且物理化學(xué)性穩(wěn)定，吸附能力強。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人的主視圖；
圖2為本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人的左視圖
圖3為本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人的俯視圖圖4為本發(fā)明所述的推進器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1_支撐板、2_驅(qū)動電機、3_推進器、31-旋轉(zhuǎn)馬達、32-風(fēng)扇、4_電控單兀、5_驅(qū)動齒輪、6-爬行桿、7-磁腳、8-插孔、9-插腳、I O-微型電磁繼電器。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明【具體實施方式】進行詳細的描述。
[0024]實施例:
本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，如圖1?3所示，包括支撐板I以及固定設(shè)于支撐板I上的驅(qū)動電機2、推進器3和電控單元4;所述驅(qū)動電機2設(shè)有兩個，對稱分布在電控單元4的左右兩側(cè);所述推進器3設(shè)于電控單元4的正后方，如圖4所示，推進器3包括旋轉(zhuǎn)馬達31和風(fēng)扇32;所述風(fēng)扇32設(shè)于旋轉(zhuǎn)馬達31的主軸上，通過風(fēng)扇32與空氣的反作用力，提供推進作用，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;所述支撐板I的下方設(shè)有與驅(qū)動電機2相連的驅(qū)動齒輪5，兩個所述驅(qū)動齒輪5相互嚙合;所述驅(qū)動齒輪5上設(shè)有爬行桿6;為了實現(xiàn)機器人的吸附效果，在所述爬行桿6的底端設(shè)有磁腳7，爬行桿6的內(nèi)部設(shè)有與磁腳7相連的微型電磁繼電器10;所述微型電磁繼電器10由電控單元4控制連接。其中，所述磁腳7呈錐形圓盤狀;通過微型電磁繼電器10的交替工作，實現(xiàn)左右爬行桿6的吸附，保證整體結(jié)構(gòu)運作的實現(xiàn)。另外，所述驅(qū)動電機2和推進器3由電控單元4控制連接，電控單元4內(nèi)部包括PLC控制器、電磁閥，保證整體的動作的精確運轉(zhuǎn)。
[0025]優(yōu)選地，本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，如圖3所示，支撐板I上設(shè)有一組插孔8;所述推進器3上設(shè)有與插孔8相配合的插腳9;所述插孔8的內(nèi)壁上均勻分布有連接銅片;所述連接銅片與電控單元4連接。根據(jù)不同的作業(yè)情況，可適量增加或減少推進器3的數(shù)量，安裝時，只需將插腳9與插孔8配合互插即可，操作方便快捷。
[0026]同時本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人的具體工作過稱為:首先接通電源，通過PLC控制器，通過電磁閥控制左側(cè)微型電磁繼電器通電，使得左側(cè)磁腳具有磁性，吸附在鋼板表面，同時，通過電控單元控制推進器工作，右側(cè)驅(qū)動電機工作，帶動右側(cè)驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動右側(cè)爬行桿前移，此時，電磁閥控制右側(cè)微型電磁繼電器工作、左側(cè)微型電磁繼電器斷電，使得右側(cè)磁腳吸附，左側(cè)磁腳退磁;然后右側(cè)驅(qū)動電機停止，左側(cè)驅(qū)動電機工作，帶動驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，使得左側(cè)爬行桿前移，按照相同的方式，左右爬行桿交替前移，實現(xiàn)爬行過程。
[0027]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，其特征在于:包括:支撐板(I)以及固定設(shè)于支撐板(I)上的驅(qū)動電機(2)、推進器(3)和電控單元(4);所述驅(qū)動電機(2)設(shè)有兩個，對稱分布在電控單元(4 )的左右兩側(cè);所述推進器(3)設(shè)于電控單元(4)的正后方;所述支撐板(I)的下方設(shè)有與驅(qū)動電機(2)相連的驅(qū)動齒輪(5)，兩個所述驅(qū)動齒輪(5)相互嚙合;所述驅(qū)動齒輪(5)上設(shè)有爬行桿(6);所述爬行桿(6)的底端設(shè)有磁腳(7 );所述驅(qū)動電機(2 )和推進器(3 )由電控單元(4 )控制連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，其特征在于:所述支撐板(I)上設(shè)有一組插孔(8);所述推進器(3)上設(shè)有與插孔(8)相配合的插腳(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，其特征在于:所述插孔(8)的內(nèi)壁上均勾分布有連接銅片;所述連接銅片與電控單元(4)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，其特征在于:所述推進器(3)包括:旋轉(zhuǎn)馬達(31)和風(fēng)扇(32);所述風(fēng)扇(32)設(shè)于旋轉(zhuǎn)馬達(31)的主軸上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，其特征在于:所述爬行桿(6)的內(nèi)部設(shè)有與磁腳(7)相連的微型電磁繼電器(10);所述微型電磁繼電器(10)由電控單元(4)控制連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，其特征在于:所述磁腳(7)呈錐形圓盤狀。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式鋼板爬壁機器人，其特征在于:所述電控單元(4)包括:PLC控制器、電磁閥。
【文檔編號】B62D57/024GK106043485SQ201610471995
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】黎燕俠
【申請人】蘇州塞默機械有限公司