內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，屬于機(jī)械手作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。該內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人包括分別設(shè)于透磁薄板內(nèi)外兩側(cè)面的內(nèi)機(jī)器人和外機(jī)器人，內(nèi)機(jī)器人包括內(nèi)框和振蕩彈簧以及固設(shè)有導(dǎo)軌的外框；外框上設(shè)有可伸縮的第一腳，內(nèi)框上設(shè)有振蕩次級和可伸縮的第二腳，外機(jī)器人設(shè)有第三腳以及振蕩初級；當(dāng)?shù)谝荒_和第二腳與透磁薄板內(nèi)側(cè)面形成鋼球接觸且切向力施加在內(nèi)框上的激勵頻率與內(nèi)框的固有振動頻率基本一致時，切向力驅(qū)動內(nèi)框沿導(dǎo)軌共振移動。該內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人由外機(jī)器人提供運(yùn)動所需的動力能源，內(nèi)機(jī)器人自身無需配置動力能源，因此內(nèi)機(jī)器人的行走不會受能源輸送線纜長度的限制和線纜纏繞的困擾，可在長距離、空間可達(dá)性差的薄板內(nèi)部自由行走。
【專利說明】內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種爬行機(jī)器人，屬于機(jī)械手作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，爬行機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場的自動化作業(yè)過程。
[0003]現(xiàn)有的爬行機(jī)器人按其吸附方式主要有吸盤式、磁吸附式，按其行走方式主要有框架式、輪式、履帶式和足式，這些機(jī)器人的吸附及行走需要外部提供氣源和電源。
[0004]對于空間可達(dá)性較差的作業(yè)環(huán)境(如遠(yuǎn)距離輸油管道、封閉船艙、大飛機(jī)機(jī)身等)，爬行機(jī)器人必須配置的氣源和電源輸送線纜具有較大的局限性，不僅制約其爬行距離，而且容易在作業(yè)過程中容易出現(xiàn)線纜纏繞、運(yùn)動干涉等問題。例如，在飛機(jī)壁板鉆鉚作業(yè)中，壁板內(nèi)側(cè)需要一種攜帶鉆鉚頭并可移動的作業(yè)設(shè)備，現(xiàn)有設(shè)備由于爬行機(jī)器人的能源輸送線纜進(jìn)入機(jī)身內(nèi)部后可能會線纜纏繞，所以在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中應(yīng)用效果較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種沒有線源纏繞且適應(yīng)性強(qiáng)的能在薄板內(nèi)部自由行走的內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是:一種內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，包括分別設(shè)于透磁薄板內(nèi)外兩側(cè)面的內(nèi)機(jī)器人和外機(jī)器人，所述內(nèi)機(jī)器人包括內(nèi)框和振蕩彈簧以及固設(shè)有導(dǎo)軌的外框，所述內(nèi)框設(shè)于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成移動副，所述振蕩彈簧的兩端分別固定在內(nèi)框和外框上且可沿導(dǎo)軌方向伸縮；所述外框上設(shè)有可伸縮的第一腳，所述內(nèi)框上設(shè)有振蕩次級和可伸縮的第二腳，所述第一腳和第二腳上設(shè)有永磁鐵，所述外機(jī)器人設(shè)有與第一腳和第二腳匹配的第三腳以及振蕩初級，所述第三腳上設(shè)有可通電的電磁鐵，所述第三腳用于通過電磁鐵通電以驅(qū)使第一腳和第二腳吸附及松開透磁薄板內(nèi)側(cè)面；所述振蕩初級用于通電時產(chǎn)生行波磁場激發(fā)所述振蕩次級產(chǎn)生沿所述導(dǎo)軌的切向力，當(dāng)所述第一腳和第二腳與所述透磁薄板內(nèi)側(cè)面形成鋼球接觸且所述切向力施加在所述內(nèi)框上的激勵頻率與所述內(nèi)框的固有振動頻率基本一致時，所述切向力驅(qū)動所述內(nèi)框沿導(dǎo)軌共振移動。
[0007]上述本發(fā)明公開的內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人技術(shù)方案的工作機(jī)理及有益效果陳述如下:
內(nèi)機(jī)器人上設(shè)有第一腳和第二腳，外機(jī)器人上設(shè)有第三腳，一般第三腳與第一腳和第二腳一一對應(yīng)，并通過這些腳將內(nèi)機(jī)器人吸附在透磁薄板(透磁)內(nèi)側(cè)面上，第三腳上安放有電磁鐵，通過改變電磁鐵電流的大小和方向來改變內(nèi)機(jī)器人的第一腳和第二腳上永磁鐵所受電磁力的大小和方向，從而控制內(nèi)機(jī)器人的第一腳和第二腳的吸附、釋放和抬起。
[0008]外機(jī)器人上設(shè)有類似于直線電機(jī)初級的振蕩初級，內(nèi)機(jī)器人上設(shè)有有類似于直線電機(jī)次級的振蕩次級，振蕩初級通電流后可以在內(nèi)機(jī)器人振蕩次級上產(chǎn)生向前運(yùn)動的電磁力。
[0009]外部機(jī)器人的振蕩初級通電后會產(chǎn)生一個行波磁場，行波磁場在內(nèi)機(jī)器人的振蕩次級上產(chǎn)生一個垂直于薄板的法向力和沿行波磁場行進(jìn)方向的切向力。根據(jù)直線電機(jī)磁場理論，切向力為法向力的1/10左右，振蕩初級上的電流過大可能使法向力過大而破壞薄板。故外機(jī)器人振蕩初級對內(nèi)機(jī)器人振蕩次級的切向力不足以直接提供內(nèi)機(jī)器人向前運(yùn)動的動力。
[0010]外機(jī)器人振蕩初級通電后將產(chǎn)生向前移動的行波磁場，行波磁場對內(nèi)機(jī)器人上的振蕩次級會產(chǎn)生一個切向力，當(dāng)振蕩初級對振蕩次級的施力頻率和內(nèi)框的固有頻率一致時，內(nèi)框便沿外框的導(dǎo)軌做共振運(yùn)動，每次經(jīng)過振動原點(diǎn)時都會受到振蕩初級對其的切向力，內(nèi)框的振幅逐漸增大，內(nèi)框向振蕩彈簧轉(zhuǎn)移的能量逐漸增加，當(dāng)振幅達(dá)到需要的值S時，控制第三腳上的電磁鐵使第一腳和第二腳的吸附、釋放和抬起，從而使得內(nèi)框處于固定狀態(tài)而外框處于可動狀態(tài)，外框在振蕩彈簧的作用下向前運(yùn)動，振蕩彈簧勢能就轉(zhuǎn)化為外框的動能，外框振蕩停止時向前就運(yùn)動了距離S，然后內(nèi)機(jī)器人恢復(fù)初始狀態(tài)。
[0011]當(dāng)內(nèi)機(jī)器人因工作需要固定時，控制外機(jī)器人使內(nèi)機(jī)器人的第一腳和第二腳全部固定。
[0012]可見，通過內(nèi)機(jī)器人和外機(jī)器人配合，外機(jī)器人不受復(fù)雜工況的限制，其結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)，外機(jī)器人可以方便的直接配備需要的氣源或電源以提供動力，內(nèi)機(jī)器人無需提供氣源或電源，由內(nèi)、外機(jī)器人之間相互產(chǎn)生的磁力實(shí)現(xiàn)動力供給，因此內(nèi)機(jī)器人無需能源輸送線纜，無需考慮內(nèi)機(jī)器人的運(yùn)動距離和線纜纏繞問題，可在長距離、空間可達(dá)性差的薄板內(nèi)部自由行走。
[0013]此外，工作時內(nèi)機(jī)器人在薄板內(nèi)部，外機(jī)器人在薄板外部，內(nèi)機(jī)器人通過外機(jī)器人的控制來改變其各部件的運(yùn)動狀態(tài)，采用隨動的方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)機(jī)器人的越障爬行，與傳統(tǒng)的爬行機(jī)器人相比，具有不可比擬的優(yōu)勢。
[0014]上述技術(shù)方案的變化是:所述第一腳和第二腳還均包括第一外殼、壓縮彈簧、鋼球和鋼球座，所述第一外殼位于透磁薄板內(nèi)側(cè)面處制有第一開口，所述永磁鐵制有內(nèi)腔且其位于透磁薄板內(nèi)側(cè)面處制有第二開口，所述永磁鐵設(shè)于第一外殼內(nèi)，所述鋼球座通過壓縮彈簧與永磁鐵相連并置于永磁鐵內(nèi)腔中，所述鋼球置于鋼球座中。
[0015]由于第一腳和第二腳上的壓縮彈簧始終處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)外機(jī)器人的第三腳上的電磁鐵對內(nèi)機(jī)器人的第一腳和第二腳上的永磁鐵的電磁力小于永磁鐵所受的彈簧力時，鋼球與薄板接觸，第一腳和第二腳的摩擦力很小，處于可滑動狀態(tài)；當(dāng)外機(jī)器人的第三腳上的電磁鐵對內(nèi)機(jī)器人的第一腳和第二腳上的永磁鐵的電磁力大于永磁鐵所受的彈簧力時，永磁鐵便和外殼一起與薄板接觸，鋼球抬起，第一腳和第二腳處于固定狀態(tài)，通過這種電磁鐵一一永磁鐵系統(tǒng)的配合實(shí)現(xiàn)內(nèi)機(jī)器人的第一腳和第二腳的高摩擦和低摩擦狀態(tài)的切換，同時在任一狀態(tài)下內(nèi)外機(jī)器人都可以可靠的吸附。
[0016]上述技術(shù)方案的變化是:所述第一腳和第二腳還均包括第二外殼、腿支架、抬腳彈簧、上轉(zhuǎn)動嚙合桿和下轉(zhuǎn)動嚙合桿，所述抬腳彈簧一端與腿支架連接且其另一端與上轉(zhuǎn)動嚙合桿連接，所述下轉(zhuǎn)動嚙合桿的下部固定有第一外殼，所述第二外殼內(nèi)部設(shè)有一圈卡槽，所述上轉(zhuǎn)動嚙合桿下端設(shè)有第一棘齒，所述下轉(zhuǎn)動嚙合桿上端設(shè)有與第一棘齒匹配的第二棘齒，所述卡槽、第一棘齒和第二棘齒用于提升、落下和自鎖下轉(zhuǎn)動嚙合桿。
[0017]上、下轉(zhuǎn)動嚙合桿可以在第二外殼內(nèi)部的滑槽中上下滑動，卡槽、第一棘齒和第二棘齒用于提升、落下和自鎖下轉(zhuǎn)動嚙合桿，形成一個類似圓珠筆上的棘輪結(jié)構(gòu)；通過外機(jī)器人的第三腳通反向電流(相對于內(nèi)機(jī)器人吸附釋放時第三腳通的正向電流)時，會對內(nèi)機(jī)器人的第一腳和第二腳產(chǎn)生一個反向力，在此力作用下，實(shí)現(xiàn)提升第一腳和第二腳，在抬升第一腳和第二腳狀態(tài)下，可以保持第一腳和第二腳的抬升高度，以實(shí)現(xiàn)跨越障礙，當(dāng)外機(jī)器人的第三腳通另一反向電流，實(shí)現(xiàn)放下第一腳和第二腳。
[0018]上述技術(shù)方案的變化是:所述外機(jī)器人還設(shè)有用于驅(qū)使第三腳快速移動到第一腳的設(shè)定位移處和/或第二腳的設(shè)定位移處的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0019]上述技術(shù)方案的變化是:所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)是電動絲桿，所述第三腳固定在電動絲桿的推桿上。
[0020]上述技術(shù)方案的變化是:所述內(nèi)框沿導(dǎo)軌方向的前后兩端分別與相鄰?fù)饪蛑g相連有一個振蕩彈簧，所述內(nèi)框上設(shè)有沿導(dǎo)軌方向的前后兩排第二腳，每排第二腳均設(shè)有兩個第二腳，所述外框的前部兩角處設(shè)有兩個前部第一腳，所述外框的后部兩角處設(shè)有兩個后部第一腳，所述第三腳是對應(yīng)所述第一腳和第二腳設(shè)置的八個第三腳。
[0021 ] 上述技術(shù)方案的變化是:所述外機(jī)器人上設(shè)有內(nèi)機(jī)器人和透磁薄板內(nèi)側(cè)面內(nèi)部障礙物識別裝置。
[0022]外機(jī)器人上設(shè)有內(nèi)機(jī)器人和透磁薄板內(nèi)側(cè)面內(nèi)部障礙物識別裝置，能夠?qū)崟r識別內(nèi)機(jī)器人和薄板內(nèi)部障礙物的位置，從而保證內(nèi)外機(jī)器人位置的一致和檢測障礙物。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是圖1的內(nèi)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是圖1的第一腳和第二腳的部分結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0026]圖4是圖1的第一腳和第二腳的部分結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0027]圖5是圖1的滑動工作示意圖一。
[0028]圖6是圖1的滑動工作示意圖二。
[0029]圖7是圖1的滑動工作示意圖三。
[0030]圖8是圖1的跨越障礙工作示意圖一。
[0031]圖9是圖1的跨越障礙工作示意圖二。
[0032]圖10是圖1的跨越障礙工作示意圖三。
[0033]圖11是圖1的跨越障礙工作示意圖四。
[0034]圖12是圖1的跨越障礙工作結(jié)束示意圖。

【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例
[0035]本實(shí)施例的內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，如圖1和圖2所示，包括分別設(shè)于透磁薄板30內(nèi)外兩側(cè)面的內(nèi)機(jī)器人10和外機(jī)器人20。內(nèi)機(jī)器人10包括內(nèi)框I和振蕩彈簧40以及固設(shè)有導(dǎo)軌2的外框3，內(nèi)框I設(shè)于導(dǎo)軌2上并與導(dǎo)軌形成移動副，振蕩彈簧40的兩端分別固定在內(nèi)框I和外框3上且可沿導(dǎo)軌方向伸縮。
[0036]外框3上設(shè)有可伸縮的第一腳7，內(nèi)框I上設(shè)有振蕩次級6和可伸縮的第二腳4。第一腳7和第二腳4上設(shè)有永磁鐵5。
[0037]外機(jī)器人20設(shè)有與第一腳7和第二腳4匹配的第三腳21以及振蕩初級22，第三腳21上設(shè)有可通電的電磁鐵23。第三腳21用于通過電磁鐵23通電以驅(qū)使第一腳7和第二腳4吸附及松開透磁薄板30內(nèi)側(cè)面。
[0038]振蕩初級22用于通電時產(chǎn)生行波磁場激發(fā)振蕩次級6產(chǎn)生沿導(dǎo)軌2的切向力，當(dāng)?shù)谝荒_7和第二腳4與透磁薄板30內(nèi)側(cè)面形成鋼球接觸且切向力施加在內(nèi)框I上的激勵頻率與內(nèi)框I的固有振動頻率基本一致時，切向力驅(qū)動內(nèi)框I沿導(dǎo)軌共振移動。
[0039]如圖3所示，本實(shí)施例的第一腳7和第二腳4還均包括第一外殼8、壓縮彈簧9、鋼球11和鋼球座12。第一外殼8位于透磁薄板30內(nèi)側(cè)面處制有第一開口，永磁鐵5制有內(nèi)腔且其位于透磁薄板內(nèi)側(cè)面處制有第二開口。永磁鐵5設(shè)于第一外殼8內(nèi)，鋼球座12通過壓縮彈簧9與永磁鐵5相連并置于永磁鐵內(nèi)腔中。鋼球11置于鋼球座12中。
[0040]如圖4所示，本實(shí)施例的第一腳7和第二腳4還均包括第二外殼、腿支架13、抬腳彈簧14、上轉(zhuǎn)動嚙合桿15和下轉(zhuǎn)動嚙合桿16。抬腳彈簧14 一端與腿支架13連接且其另一端與上轉(zhuǎn)動嚙合桿15連接，下轉(zhuǎn)動嚙合桿16的下部固定有第一外殼8。第二外殼內(nèi)部設(shè)有一圈卡槽，上轉(zhuǎn)動嚙合桿15下端設(shè)有第一棘齒，下轉(zhuǎn)動嚙合桿16上端設(shè)有與第一棘齒匹配的第二棘齒?？ú?、第一棘齒和第二棘齒用于提升、落下和自鎖下轉(zhuǎn)動嚙合桿16。
[0041]本實(shí)施例的外機(jī)器人20還設(shè)有用于驅(qū)使第三腳21快速移動到第一腳7的設(shè)定位移處和/或第二腳4的設(shè)定位移處的驅(qū)動機(jī)構(gòu)24。
[0042]本實(shí)施例的驅(qū)動機(jī)構(gòu)24是電動絲桿，第三腳21固定在電動絲桿的推桿上。
[0043]本實(shí)施例的外機(jī)器人20上設(shè)有內(nèi)機(jī)器人10和透磁薄板30內(nèi)側(cè)面內(nèi)部障礙物識別裝置。
[0044]實(shí)際工作時，如圖5至圖7所示，第一腳7和第二腳4上的壓縮彈簧9始終處于壓縮狀態(tài)。當(dāng)外機(jī)器人20的第三腳21上的電磁鐵23對內(nèi)機(jī)器人10的第一腳7和第二腳4上的永磁鐵5的電磁力小于永磁鐵所受的彈簧力時，鋼球11與薄板接觸，第一腳7和第二腳4的摩擦力很小，處于可滑動狀態(tài)。
[0045]當(dāng)外機(jī)器人20的第三腳21上的電磁鐵23對內(nèi)機(jī)器人10的第一腳7和第二腳4上的永磁鐵5的電磁力大于永磁鐵所受的彈簧力時，永磁鐵5便和外殼一起與薄板接觸，鋼球11抬起，第一腳7和第二腳4處于固定狀態(tài)，通過這種電磁鐵一一永磁鐵系統(tǒng)的配合實(shí)現(xiàn)內(nèi)機(jī)器人10的第一腳7和第二腳4的高摩擦和低摩擦狀態(tài)的切換，同時在任一狀態(tài)下內(nèi)外機(jī)器人都可以可靠的吸附。
[0046]本實(shí)施例的內(nèi)框I沿導(dǎo)軌2方向的前后兩端分別與相鄰?fù)饪?之間相連一個振蕩彈簧40。內(nèi)框I上設(shè)有沿導(dǎo)軌方向的前排第二腳和后排第二腳，前排第二腳和后排第二腳均設(shè)有兩個第二腳，外框3前部兩角處設(shè)有兩個前部第一腳7-1，外框3后部兩角處設(shè)有兩個后部第一腳7-2，第三腳21是對應(yīng)第一腳7和第二腳4設(shè)置的八個第三腳。當(dāng)內(nèi)機(jī)器人10的第一腳7和/或第二腳4需要跨越障礙時，以外框3前部兩角處設(shè)有兩個第一腳7-1跨越障礙為例: 1.如圖8所示，初始時，前部第一腳7-1和后部第一腳7-2均吸附在透磁薄板30內(nèi)側(cè)面上(即均處于吸附狀態(tài))，外機(jī)器人20的第三腳21上的電磁鐵23對內(nèi)機(jī)器人10的第二腳4上的永磁鐵5施加的電磁力小于永磁鐵所受的彈簧力，鋼球11與薄板接觸，第二腳4處于可滑動狀態(tài)；
2.如圖9所示，將振蕩初級22通電產(chǎn)生行波磁場激發(fā)振蕩次級6產(chǎn)生沿導(dǎo)軌2的切向力，當(dāng)切向力施加在內(nèi)框I上的激勵頻率與內(nèi)框I的固有振動頻率基本一致時，切向力驅(qū)動內(nèi)框I沿導(dǎo)軌共振移動，將第二腳4前后震蕩到設(shè)定位置；
3.如圖10所示，當(dāng)?shù)诙_4隨內(nèi)框I沿導(dǎo)軌共振移動預(yù)定位置時，將外機(jī)器人20的第三腳21上的電磁鐵23對內(nèi)機(jī)器人10的第二腳4上的永磁鐵5施加的電磁力大于永磁鐵所受的彈簧力，第二腳4吸附透磁薄板30內(nèi)側(cè)面后，通過外機(jī)器人20的第三腳21通反向電流(相對于內(nèi)機(jī)器人吸附釋放時第三腳通的正向電流)時，會對內(nèi)機(jī)器人10的所要跨越障礙的前部第一腳7-1產(chǎn)生一個反向力，在此力作用下，實(shí)現(xiàn)提升前部第一腳7-1 ;此時，后部第一腳7-2依然吸附在透磁薄板30內(nèi)側(cè)面上；
4.如圖11所示，先由外機(jī)器人20的第三腳21上的電磁鐵23對內(nèi)機(jī)器人10的后部第一腳7-2上的永磁鐵5施加的電磁力小于永磁鐵所受的彈簧力，鋼球11與薄板接觸，后部第一腳7-2處于可滑動狀態(tài)；
然后，在內(nèi)框I前端的振蕩彈簧40的伸展下，前部第一腳7-1越過障礙，在內(nèi)框I后端的振蕩彈簧40的收縮下，后部第一腳7-2對應(yīng)滑動，使得外框3整體向前移動；
5.如圖12所示，前部第一腳7-1越過障礙后，將前部第一腳7-1和后部第一腳7-2均吸附在透磁薄板30內(nèi)側(cè)面上(即均處于吸附狀態(tài))，外機(jī)器人20的第三腳21上的電磁鐵23對內(nèi)機(jī)器人10的第二腳4上的永磁鐵5施加的電磁力小于永磁鐵所受的彈簧力，鋼球11與薄板接觸，第二腳4處于可滑動狀態(tài)，即返回初始狀態(tài)。
[0047]本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例。凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，其特征在于:包括分別設(shè)于透磁薄板內(nèi)外兩側(cè)面的內(nèi)機(jī)器人和外機(jī)器人，所述內(nèi)機(jī)器人包括內(nèi)框和振蕩彈簧以及固設(shè)有導(dǎo)軌的外框，所述內(nèi)框設(shè)于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成移動副，所述振蕩彈簧的兩端分別固定在內(nèi)框和外框上且可沿導(dǎo)軌方向伸縮；所述外框上設(shè)有可伸縮的第一腳，所述內(nèi)框上設(shè)有振蕩次級和可伸縮的第二腳，所述第一腳和第二腳上設(shè)有永磁鐵，所述外機(jī)器人設(shè)有與第一腳和第二腳匹配的第三腳以及振蕩初級，所述第三腳上設(shè)有可通電的電磁鐵，所述第三腳用于通過電磁鐵通電以驅(qū)使第一腳和第二腳吸附及松開透磁薄板內(nèi)側(cè)面；所述振蕩初級用于通電時產(chǎn)生行波磁場激發(fā)所述振蕩次級產(chǎn)生沿所述導(dǎo)軌的切向力，當(dāng)所述第一腳和第二腳與所述透磁薄板內(nèi)側(cè)面形成鋼球接觸且所述切向力施加在所述內(nèi)框上的激勵頻率與所述內(nèi)框的固有振動頻率基本一致時，所述切向力驅(qū)動所述內(nèi)框沿導(dǎo)軌共振移動。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，其特征在于:所述第一腳和第二腳還均包括第一外殼、壓縮彈簧、鋼球和鋼球座，所述第一外殼位于透磁薄板內(nèi)側(cè)面處制有第一開口，所述永磁鐵制有內(nèi)腔且其位于透磁薄板內(nèi)側(cè)面處制有第二開口，所述永磁鐵設(shè)于第一外殼內(nèi)，所述鋼球座通過壓縮彈簧與永磁鐵相連并置于永磁鐵內(nèi)腔中，所述鋼球置于鋼球座中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，其特征在于:所述第一腳和第二腳還均包括第二外殼、腿支架、抬腳彈簧、上轉(zhuǎn)動嚙合桿和下轉(zhuǎn)動嚙合桿，所述抬腳彈簧一端與腿支架連接且其另一端與上轉(zhuǎn)動嚙合桿連接，所述下轉(zhuǎn)動嚙合桿的下部固定有第一外殼，所述第二外殼內(nèi)部設(shè)有一圈卡槽，所述上轉(zhuǎn)動嚙合桿下端設(shè)有第一棘齒，所述下轉(zhuǎn)動嚙合桿上端設(shè)有與第一棘齒匹配的第二棘齒，所述卡槽、第一棘齒和第二棘齒用于提升、落下和自鎖下轉(zhuǎn)動嚙合桿。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，其特征在于:所述外機(jī)器人還設(shè)有用于驅(qū)使第三腳快速移動到第一腳的設(shè)定位移處和/或第二腳的設(shè)定位移處的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，其特征在于:所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)是電動絲桿，所述第三腳固定在電動絲桿的推桿上。
6.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，其特征在于:所述內(nèi)框沿導(dǎo)軌方向的前后兩端分別與相鄰?fù)饪蛑g相連有一個振蕩彈簧，所述內(nèi)框上設(shè)有沿導(dǎo)軌方向的前后兩排第二腳，每排第二腳均設(shè)有兩個第二腳，所述外框的前部兩角處設(shè)有兩個前部第一腳，所述外框的后部兩角處設(shè)有兩個后部第一腳，所述第三腳是對應(yīng)所述第一腳和第二腳設(shè)置的八個第三腳。
7.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)外吸附式爬行機(jī)器人，其特征在于:所述外機(jī)器人上設(shè)有內(nèi)機(jī)器人和透磁薄板內(nèi)側(cè)面內(nèi)部障礙物識別裝置。
【文檔編號】B62D57/02GK104494722SQ201510006316
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月7日
【發(fā)明者】丁力平, 王珉, 陶克梅, 陳文亮, 張得禮, 劉毅, 潘國威, 鄭大偉 申請人:南京航空航天大學(xué)