技術(shù)領(lǐng)域：

履帶式電池吸附爬壁機(jī)器人是一種利用電池鐵的吸附原理，實(shí)現(xiàn)在鋼材建筑的豎直壁面或水平壁面的下表面攀爬的機(jī)器人，主要用于勘探、偵查領(lǐng)域。

設(shè)計(jì)背景：

隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，人民生活水平的提高以及當(dāng)代科技水平的提高，人們利用自身的聰明才智以及科學(xué)的力量向生活的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)起了探索，然而在一些極限領(lǐng)域人類(lèi)的探索能力還是有限的，僅僅憑借人力還是無(wú)法到達(dá)，比如對(duì)于一些大型的鋼材建筑如鳥(niǎo)巢、南京長(zhǎng)江大橋、埃菲爾鐵塔無(wú)疑是人類(lèi)智慧的結(jié)晶，然而對(duì)于它們建后的勘察與維修又是一個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題，一來(lái)是體積龐大，檢查面廣，需要耗費(fèi)巨大的人力與物力，而來(lái)是勘察的地方大多是一些危險(xiǎn)的地點(diǎn)，比如豎直或倒立的下表面，再加上需要帶上繁多的勘察設(shè)備，這無(wú)疑是既有負(fù)擔(dān)有充滿危險(xiǎn)的。所以迫切需要一種既能適應(yīng)這種惡劣的工作條件又能完成工作任務(wù)的智能機(jī)器人來(lái)幫助人類(lèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

工作在鋼材的豎直或水平下表面的前提條件是機(jī)器人能克服重力并吸附在其表面上，未解決吸附突破問(wèn)題，吸附力靠電磁鐵提供，電磁鐵的磁力是可以依靠電流控制的，在正常的工作條件下，電流越大電磁鐵所產(chǎn)生的磁力也越大，當(dāng)工作在水平下表面時(shí)克服重力的主要是電磁鐵的磁力，這時(shí)的電磁力是足以克服重力的；當(dāng)工作在豎直表面時(shí)克服重力的主要是履帶與壁面所產(chǎn)生的摩擦力，這就需要結(jié)合面有較大的當(dāng)量摩擦系數(shù)，為此將履帶板的外表面進(jìn)行特殊 加工，增大其摩擦系數(shù)這樣才能產(chǎn)生較大的摩擦力來(lái)平衡重力。行走的機(jī)構(gòu)為履帶，動(dòng)力為兩個(gè)獨(dú)立工作的馬達(dá)，通過(guò)控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可以控制機(jī)器人前行的速度以及轉(zhuǎn)彎和倒走等常規(guī)功能。而且履帶有通過(guò)性強(qiáng)，承載能力大，工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，這比其他類(lèi)型的行走機(jī)構(gòu)更具有優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明主要利用了電生磁原理，利用電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)從而在鋼材與履帶之間形成相互吸引的磁力，利用電控使得控制更加智能化，從而使得機(jī)器人平穩(wěn)的在鋼材建筑領(lǐng)域上進(jìn)行一系列工作。

附圖說(shuō)明：

圖1：一種履帶式電池吸附爬壁機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2：履帶電磁吸附行進(jìn)機(jī)構(gòu)示意圖

圖3：動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖

圖4：組合飛輪示意圖

具體實(shí)施方式

履帶式電磁吸附爬壁機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)主要由履帶(5)、連接板(10)、承重輪(6)、組合齒輪(圖4)以及直流電機(jī)(18)組成，設(shè)計(jì)時(shí)將前面的齒輪設(shè)計(jì)尺寸大于后方的齒輪，這樣前行遇到階梯式障礙時(shí)通過(guò)性更強(qiáng)，與此同時(shí)將電磁鐵(7)布置于連接板(10)的下方并穿插于履帶(5)的中間既不影響履帶的運(yùn)動(dòng)又能降低整體機(jī)身的中心，另外連接板(10)與履帶之間加有減震裝置(6、16)，而且每一塊履帶板都是特殊材料制成，可以被磁化從而帶有磁性，進(jìn)而使得履帶吸附在鋼鐵材料建筑墻面上，前后兩個(gè)組合齒輪(圖4)由支撐架(15)連接，并與履帶上的鏈條嚙合，如圖4所示為組合齒輪，其是有兩個(gè)完 全相同大的齒輪組合而成的，中間開(kāi)有鍵槽，可以同時(shí)與兩排鏈條嚙合傳遞動(dòng)力，如圖3所示為機(jī)器人的核心傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)器人的動(dòng)力源為直流電機(jī)(18)，通過(guò)齒輪(20、21)傳動(dòng)將動(dòng)力從輸入軸(19、22)分別傳給兩邊的組合齒輪，進(jìn)而帶動(dòng)履帶(5)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)集成電路(13)可以控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，攝像頭裝置(1)和電子探測(cè)裝置(3)可以在工作時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和勘探。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明是一種利用電池鐵的吸附原理，實(shí)現(xiàn)在鋼材建筑的豎直壁面或水平壁面的下表面攀爬的機(jī)器人，利用現(xiàn)有的電控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電池鐵吸附力在大小和時(shí)間上的控制，更加智能化，利用履帶作為主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在運(yùn)動(dòng)上更加平穩(wěn)，同時(shí)也利于空間的布局；另一方面，履帶結(jié)構(gòu)利于降低重心，增加與壁面的接觸面積，在遇到障礙時(shí)，通過(guò)性更強(qiáng)，該機(jī)器人可在一些大型機(jī)械壁面、橋梁、鋼材建筑等鋼材物體的壁面爬行，進(jìn)行勘察、維修、清潔等任務(wù)，完成有些人工所難以勝任的工作。

技術(shù)研發(fā)人員：張鐵異;謝建軍;高劍鋒;黃珍章;李欣;劉應(yīng)軍;賈梓鑌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2016.04.26
技術(shù)公布日：2017.11.03