本發(fā)明涉及一種爬壁復合機器人,屬于機器人領域。
背景技術:
現(xiàn)有爬壁機器人常用的吸附結構,有真空吸附和磁性吸附兩種,這兩種吸附結構通常設置在爬壁機器人的底部,對工作面進行吸附。同時采用行走輪在工作面上進行行走,這種設置的缺點是只能在大型平面及曲面行走,不能在溝槽、凸起面上行走。
另外,現(xiàn)有的爬壁機器人,只能適應在單一的平面上工作,不能在復雜的多平面上作業(yè)。這就限制了爬壁機器人的工作范圍。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種爬壁復合機器人,以適應更廣泛的地形,提升爬壁機器人的工作范圍。
本發(fā)明采用了如下技術方案:
一種爬壁復合機器人,其特征在于,包括:爬壁單元,在工作面上進行攀爬;驅動單元,為爬壁單元提供動力;多軸關節(jié)臂機器人,設置在爬壁單元上;工具安裝端,設置在多軸關節(jié)臂機器人的前端,其中,爬壁單元具有磁性行走輪,磁性行走輪靠磁力吸附在工作面上。
進一步,本發(fā)明的爬壁復合機器人,還可以具有這樣的特征:其中,所述磁性行走輪具有:輪殼,內部中空;磁鐵,通過軸承安裝在所述輪殼內。
進一步,本發(fā)明的爬壁復合機器人,還可以具有這樣的特征:其中,驅動單元包括:驅動電機,上驅動皮帶和下驅動皮帶;磁性行走輪包括前磁性行走輪和后磁性行走輪;上驅動皮帶在驅動電機和前行走輪之間進行傳動,下驅動皮帶在前磁性行走輪和后磁性行走輪之間進行傳動。
進一步,本發(fā)明的爬壁復合機器人,還可以具有這樣的特征:其中,前磁性行走輪和后磁性行走輪分別為兩個,四輪驅動。
進一步,本發(fā)明的爬壁復合機器人,還可以具有這樣的特征,還包括:攝像機,設置在爬壁單元的頂端。
進一步,本發(fā)明的爬壁復合機器人,還可以具有這樣的特征:多軸關節(jié)臂單元為多軸關節(jié)臂機器人,軸數(shù)為四軸及以上。
發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的爬壁復合機器人的通過性能好,由于行走輪本身就具有磁性,行走輪始終能夠與工作面貼合,因此即使工作面上具有較為突兀的突起也能夠有效跨越。同樣,爬壁復合機器人也能通過不同斜度的交接面。
進一步,由于本發(fā)明的爬壁復合機器人具有多軸關節(jié)臂機器人,因此,能夠在復雜的表面上進行工作,比如一個凸起結構的各個側面上均能夠通過多軸關節(jié)臂機器人到達。爬壁機器人同時對不同面進行作業(yè)。
另外,實現(xiàn)爬壁機器人一機多用,更換不同作業(yè)工具后,能自動同時完成不同面的打磨、噴涂等作業(yè)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的爬壁復合機器人的整體結構示意圖;
圖2是本發(fā)明的爬壁復合機器人的爬壁單元和驅動單元的結構示意圖;
圖3是行走輪的剖面圖;
圖4是行走輪跨越障礙的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖來說明本發(fā)明的具體實施方式。
如圖1所示,爬壁復合機器人具有:爬壁單元,驅動單元,多軸關節(jié)臂單元以及工具安裝端。
爬壁單元包括:四個磁性行走輪,磁性行走輪依靠磁力吸附在工作面上。磁性行走輪分為兩個前磁性行走輪21和兩個后磁性行走輪22。磁性行走輪的結構如圖3所示,磁性行走輪最外層為中空的輪殼25,磁鐵27通過軸承26安裝輪殼25內。由于磁力的作用,磁鐵27貼近工作面一側,當輪殼25轉動時,由于軸承26的存在,使得磁鐵27與輪殼25相對轉動,磁鐵27始終與工作面保持強大的磁吸力。使得磁性行走輪能夠跨越如圖4所示的尖銳突起50。四個輪子產生的磁吸力是整體設備重量的4倍以上。
驅動單元,如圖2所示,具有兩個驅動電機11,上驅動皮帶23,下驅動皮帶24。驅動電機11分別帶動雙側的上驅動皮帶23運動,上驅動皮帶23帶動兩個前磁性行走輪21轉動。下驅動皮帶24套在前磁性行走輪21和后磁性行走輪22之間,前磁性行走輪21轉動時,通過下驅動皮帶24帶動后磁性行走輪22轉動。雙側電機驅動后,四個行走輪均有動力,實現(xiàn)四輪驅動。
機體支架12用于安裝其它各組件。攝像機41設置在機體支架12的頂端。
多軸關節(jié)臂單元,多軸關節(jié)臂機器人30,在本實施方式中采用五軸關節(jié)臂機器人30。在多軸關節(jié)臂機器人30的前端具有工具安裝端31。工具安裝端31可以根據(jù)需要安裝多種工具,例如噴涂工具32。由于5軸關節(jié)臂機器人可進行伸展、擺動,可對不同面進行噴漆或打磨。在其它的實施方式中,多軸關節(jié)臂機器人可以采用四軸或者四軸以上軸數(shù)的關節(jié)臂機器人。
本實施方式的爬壁復合機器人,由于行走輪本身就具有磁性,行走輪始終能夠與工作面貼合,即使在如圖4所示的工作面的尖銳突起50處仍然能夠牢固的吸附在工作面上,從而有效的跨越障礙。
進一步,由于本發(fā)明的爬壁復合機器人具有多軸關節(jié)臂機器人,因此,能夠在復雜的表面上進行工作,比如夠通過多軸關節(jié)臂機器人伸到一個大型凸起結構的各個側面上進行工作。