CN215043237U - 轮履复合磁吸附式机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了轮履复合磁吸附式机器人，涉及磁吸附式机器人技术领域。包括：密封设置的移动主体，所述移动主体内设置有能够吸附在钢铁外壁的吸附机构，以及用于驱动移动主体移动的驱动机构，还设置有控制吸附机构和驱动机构的处理器；所述驱动机构的输出端伸出移动主体并与对称设置的两个移动件连接；其能够根据磁吸附原理实现在钢铁设备的外壁移动，从而代替人工在恶劣环境中作业的情况，进而降低工作人员的危险性、工作强度，也保障了工作人员的生命安全，同时达到提高吸附效果的目的，避免在作业过程中出现掉落的情况，提高整体的实用性。

Description

轮履复合磁吸附式机器人

技术领域

本实用新型涉及磁吸附式机器人技术领域，具体而言，涉及轮履复合磁吸附式机器人。

背景技术

大型钢结构长期在恶劣环境下大负荷工作，而尤其对于位于水下的钢铁结构，容易出现表面锈蚀、断裂、疲劳裂纹等现象，若不及时检修将会引发倾覆、坍塌事故。

目前，基本依靠人工对大型钢结构进行缺陷检测，不仅工作强度大，而且存在安全风险。

由此，如何设计一种能够在恶劣环境中在设备外壁移动、检测，并能够在水下作业的轮履复合磁吸附式机器人是我们目前迫切需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供轮履复合磁吸附式机器人，其能够根据磁吸附原理实现在钢铁设备的外壁移动，从而代替人工在恶劣环境中作业的情况，进而降低工作人员的危险性、工作强度，也保障了工作人员的生命安全，同时达到提高吸附效果的目的，避免在作业过程中出现掉落的情况，提高整体的实用性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供了轮履复合磁吸附式机器人，其包括密封设置的移动主体，移动主体内设置有能够吸附在钢铁外壁的吸附机构，以及用于驱动移动主体移动的驱动机构，还设置有控制吸附机构和驱动机构的处理器；驱动机构的输出端伸出移动主体并与对称设置的两个移动件连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述驱动机构包括步进电机和转动轴，步进电机与处理器连接，且步进电机的输出端通过齿轮连接转动轴，转动轴的两端伸出移动主体并分别与单个移动件连接。通过上述技术方案，处理器对步进电机的控制，从而控制步进电机的启动和停止，以及其正反转，而步进电机的输出端则通过齿轮带动转动轴转动，当然，驱动机构位于移动主体的内部，而转动轴的两端则分别伸出步进电机所在的移动主体的仓室，并与移动件连接，转动轴带动移动件转动，从而实现移动主体的移动，以实现目的，而代替人工在不同的环境中作业。

在本实用新型的一些实施例中，上述处理器还连接有存储器、摄像头和无线传输器，摄像头嵌设在移动主体外壁；摄像头将拍摄信息传输至存储器储存并通过无线传输器传输至显示面板显示。通过上述技术方案，摄像头便能够拍摄移动主体所在的周围的环境，在通过处理器控制的无线传输器即能够将摄像头拍摄的图片或视频传输至显示面板，从而以供工作人员查看，进而便于工作人员了解设备外部的情况。

在本实用新型的一些实施例中，上述还包括遥控器，遥控器能够通过无线传输器控制驱动机构的启动和停止。通过上述技术方案，工作人员即能够通过遥控器控制移动主体的移动，再配合显示面板的使用，使得移动主体在移动时，工作人员能够通过显示面板的显示更加精准的控制移动主体的移动方向，从而使得整体装置的实用性增强。

在本实用新型的一些实施例中，上述吸附机构包括电磁铁，电磁铁的作用端位于移动主体的外壁。通过上述技术方案，电磁铁产生磁力，从而实现移动主体能够实现吸附在钢铁外壁的目的，本实施例中，移动主体为长方体结构，而电磁铁的吸附端位于移动主体面积较大的一面的外壁，便能够增加吸附面积，提高电磁铁对钢铁的吸附效果。

在本实用新型的一些实施例中，上述移动件包括转轮和履带；转轮位于移动主体内，两个履带套接在移动主体的两侧并通过连接机构和对应的转轮连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述转动轴伸出移动主体的两端均为正多边形，转轮开设有与转动轴插接的正多边形孔。通过上述技术方案，即转动轴通过正多边形的端部与转轮的正多边形孔连接，使得转动轴与转轮之间的连接更加稳固，避免转动轴空转。

在本实用新型的一些实施例中，上述连接机构包括位于履带内壁的多个卡块和位于轮轴外壁的多个限位块；移动主体的端部开设有插孔，部分限位块在伸出插孔后并分别卡入相邻的卡块之间。通过上述技术方案，转轮在移动主体两侧的仓室中，转轮位于其端部，并且转轮在转动时，位于转轮的外壁限位块会通过插孔伸出移动主体，从而使伸出的限位块能够分别卡入相邻的卡块之间，从而保证了转轮与履带之间连接的稳定性，实现转轮带动履带转动的目的，也避免转轮空转，提高实用性。

在本实用新型的一些实施例中，上述移动主体的两侧设置有与两个履带内壁的卡块插接的环形槽。通过上述技术方案，履带的内壁均匀设置有卡块，而在履带与移动主体套接后，在环形槽的作用下，使得卡块能够卡入环形槽内，当然，插孔也就位于环形槽中，从而提高履带安装的稳定性，避免履带发生侧移而脱离移动主体，提高整体装置的实用性。

在本实用新型的一些实施例中，上述履带的外壁设置有多个永磁体，且多个永磁体均匀排列在履带的外壁。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：使用时，通过处理器控制器的吸附机构即能够将移动主体吸附在设备的钢铁外壁上，而在通过处理器控制的驱动机构即能够实现移动主体的移动，从而使得主体在钢铁外壁上移动而不会发生掉落，从而便能够代替人工在恶劣的环境中作用，进而便降低了工作人员的工作强度，也保障了工作人员的生命安全；

通过遥控器控制移动主体的移动，再配合显示面板的使用，使得移动主体在移动时，工作人员能够通过显示面板的显示更加精准的控制移动主体的移动方向，从而使得整体装置的实用性增强；

履带的外壁均匀设置的永磁体便能够吸附在钢铁的外壁上，在移动程度上提高整体的吸附力，避免其掉落，而在履带转动时，即是移动主体移动时，在电磁铁的作用下，也能够保证移动主体的正常移动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中整体的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中转轮与履带的连接示意图；

图3为本实用新型实施例中移动主体未安装履带时的正面图；

图4为本实用新型实施例中移动主体未安装履带时的俯视图；

图5为本实用新型实施例中的连接框图。

图标：1、移动主体；2、转动轴；3、电磁铁；4、转轮；5、履带；6、多边形孔；7、卡块；8、限位块；9、插孔；10、环形槽；11、永磁体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1-图5，本实施例提供轮履复合磁吸附式机器人，其包括密封设置的移动主体1，移动主体1内设置有能够吸附在钢铁外壁的吸附机构，以及用于驱动移动主体1移动的驱动机构，还设置有控制吸附机构和驱动机构的处理器；驱动机构的输出端伸出移动主体1并与对称设置的两个移动件连接。

在使用时，通过处理器控制器的吸附机构即能够将移动主体1吸附在设备的钢铁外壁上，而在通过处理器控制的驱动机构即能够实现移动主体1的移动，从而使得主体在钢铁外壁上移动而不会发生掉落，从而便能够代替人工在恶劣的环境中作用，进而便降低了工作人员的工作强度，也保障了工作人员的生命安全。

需要说明的是，移动主体1的结构经过密封处理，使得移动主体1在水下工作时，能够保证正常的工作状态，避免移动主体1内部浸水，而破坏处理器等电子元件，而驱动机构的输出端会伸出处理器所在的仓室，其输出端与移动主体1的插接部分当然也需要经过防水处理，也保证移动主体1能够在水下工作。

轮履复合磁吸附式机器人的工作原理是：通过处理器控制器的吸附机构即能够将移动主体1吸附在设备的钢铁外壁上，而在通过处理器控制的驱动机构即能够实现移动主体1的移动，从而使得主体在钢铁外壁上移动而不会发生掉落，从而便能够代替人工在恶劣的环境中作用，进而便降低了工作人员的工作强度，也保障了工作人员的生命安全。

在本实施例中，上述驱动机构包括步进电机和转动轴2，步进电机与处理器连接，且步进电机的输出端通过齿轮连接转动轴2，转动轴2的两端伸出移动主体1并分别与单个移动件连接。通过处理器对步进电机的控制，从而控制步进电机的启动和停止，以及其正反转，而步进电机的输出端则通过齿轮带动转动轴2转动，当然，驱动机构位于移动主体1的内部，而转动轴2的两端则分别伸出步进电机所在的移动主体1的仓室，并与移动件连接，转动轴2带动移动件转动，从而实现移动主体1的移动，以实现目的，而代替人工在不同的环境中作业。

在本实施例中，上述处理器还连接有存储器、摄像头和无线传输器，摄像头嵌设在移动主体1外壁；摄像头将拍摄信息传输至存储器储存并通过无线传输器传输至显示面板显示。摄像头便能够拍摄移动主体1所在的周围的环境，在通过处理器控制的无线传输器即能够将摄像头拍摄的图片或视频传输至显示面板，从而以供工作人员查看，进而便于工作人员了解设备外部的情况。

在本实施例中，上述还包括遥控器，遥控器能够通过无线传输器控制驱动机构的启动和停止。工作人员即能够通过遥控器控制移动主体1的移动，再配合显示面板的使用，使得移动主体1在移动时，工作人员能够通过显示面板的显示更加精准的控制移动主体1的移动方向，从而使得整体装置的实用性增强。

在本实施例中，上述吸附机构包括电磁铁3，电磁铁3的作用端位于移动主体1的外壁。即通过电磁铁3产生磁力，从而实现移动主体1能够实现吸附在钢铁外壁的目的，本实施例中，移动主体1为长方体结构，而电磁铁3的吸附端位于移动主体1面积较大的一面的外壁，便能够增加吸附面积，提高电磁铁3对钢铁的吸附效果，当然，移动主体1内设有供电的电源，以为处理器、电磁铁3等供电。

在本实施例中，上述移动件包括转轮4和履带5；转轮4位于移动主体1内，两个履带5套接在移动主体1的两侧并通过连接机构和对应的转轮4连接。移动主体1内除了放置处理器、电源、步进电机等的密封仓室，移动主体1的两侧还设置有放置转轮4的仓室，两个转轮4分别位于对应的仓室内，并与转动轴2的两端连接，从而步进电机便能够带动转轮4转动，而通过连接机构与转轮4连接的履带5，能够增加与钢铁外壁的接触面积，从而使移动主体1的移动效率更高。

需要说明的是，移动主体1两侧的履带5在安装后，会高出移动主体1中部1-3mm，以使得电磁铁3的作用端不会与钢铁外壁直接接触，但同时又具有吸附力，从而使移动主体1能够更加容易的在钢铁外壁上移动，减小摩擦力，提高移动效率。

在本实施例中，上述转动轴2伸出移动主体1的两端均为正多边形，转轮4开设有与转动轴2插接的正多边形孔6。即转动轴2通过正多边形的端部与转轮4的正多边形孔6连接，使得转动轴2与转轮4之间的连接更加稳固，避免转动轴2空转。

在本实施例中，上述连接机构包括位于履带5内壁的多个卡块7和位于轮轴外壁的多个限位块8；移动主体1的端部开设有插孔9，部分限位块8在伸出插孔9后并分别卡入相邻的卡块7之间。转轮4在移动主体1两侧的仓室中，转轮4位于其端部，并且转轮4在转动时，位于转轮4的外壁限位块8会通过插孔9伸出移动主体1，从而使伸出的限位块8能够分别卡入相邻的卡块7之间，从而保证了转轮4与履带5之间连接的稳定性，实现转轮4带动履带5转动的目的，也避免转轮4空转，提高实用性。

在本实施例中，上述移动主体1的两侧设置有与两个履带5内壁的卡块7插接的环形槽10。履带5的内壁均匀设置有卡块7，而在履带5与移动主体1套接后，在环形槽10的作用下，使得卡块7能够卡入环形槽10内，当然，插孔9也就位于环形槽10中，从而提高履带5安装的稳定性，避免履带5发生侧移而脱离移动主体1，提高整体装置的实用性。

在本实施例中，上述履带5的外壁设置有多个永磁体11，且多个永磁体11均匀排列在履带5的外壁。履带5的外壁均匀设置的永磁体11便能够吸附在钢铁的外壁上，在移动程度上提高整体的吸附力，避免其掉落，而在履带5转动时，即是移动主体1移动时，在电磁铁3的作用下，也能够保证移动主体1的正常移动。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，包括密封设置的移动主体，所述移动主体内设置有能够吸附在钢铁外壁的吸附机构，以及用于驱动移动主体移动的驱动机构，还设置有控制吸附机构和驱动机构的处理器；所述驱动机构的输出端伸出移动主体并与对称设置的两个移动件连接。

2.根据权利要求1所述的轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机和转动轴，所述步进电机与处理器连接，且步进电机的输出端通过齿轮连接转动轴，所述转动轴的两端伸出移动主体并分别与单个移动件连接。

3.根据权利要求2所述的轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，所述处理器还连接有存储器、摄像头和无线传输器，所述摄像头嵌设在移动主体外壁；所述摄像头将拍摄信息传输至存储器储存并通过无线传输器传输至显示面板显示。

4.根据权利要求3所述的轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，还包括遥控器，所述遥控器能够通过无线传输器控制驱动机构的启动和停止。

5.根据权利要求4所述的轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，所述吸附机构包括电磁铁，所述电磁铁的作用端位于移动主体的外壁。

6.根据权利要求5所述的轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，所述移动件包括转轮和履带；所述转轮位于移动主体内，两个所述履带套接在移动主体的两侧并通过连接机构和对应的所述转轮连接。

7.根据权利要求6所述的轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，所述转动轴伸出移动主体的两端均为正多边形，所述转轮开设有与转动轴插接的正多边形孔。

8.根据权利要求7所述的轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，所述连接机构包括位于履带内壁的多个卡块和位于轮轴外壁的多个限位块；所述移动主体的端部开设有插孔，部分所述限位块在伸出插孔后并分别卡入相邻的卡块之间。

9.根据权利要求8所述的轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，所述移动主体的两侧设置有与两个所述履带内壁的卡块插接的环形槽。

10.根据权利要求9所述的轮履复合磁吸附式机器人，其特征在于，所述履带的外壁设置有多个永磁体，且多个所述永磁体均匀排列在履带的外壁。

Images