一种爬壁机器人

1.本实用新型属于爬壁机器人的技术领域，具体为一种爬壁机器人。


背景技术：

2.爬壁机器人可以在垂直墙壁上攀爬并完成作业的自动化机器人。爬壁机器人又称为壁面移动机器人，因为垂直壁面作业超出人的极限，因此在国外又称为极限作业机器人。爬壁机器人必须具备吸附和移动两个基本功能，而常见吸附方式有负压吸附和永磁吸附两种。其中负压方式可以通过吸盘内产生负压而吸附于壁面上，不受壁面材料的限制；永磁吸附方式则有永磁体和电磁铁两种方式，只适用于吸附导磁性壁面。爬壁机器人主要用于石化企业对圆柱形大罐进行探伤检查或喷漆处理，或进行建筑物的清洁和喷涂。在核工业中用来检查测厚等，还可以用于消防和造船等行业。
3.如公告号cn217320570u的一种爬壁机器人，此爬壁机器人通过在履带上安装磁铁，通过磁铁吸附在金属制墙面上进行爬壁操作，但是由于履带需要磁吸在墙面上，导致履带在移动时需要消耗一部分动力将磁吸在墙面上的履带拉起，从而导致电能消耗较大的问题，为了解决上述问题，故提出一种爬壁机器人。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：为了降低爬壁机器人的电能消耗。
5.本实用新型采用的技术方案如下：一种爬壁机器人，包括爬壁机器人本体，所述爬壁机器人本体内部开设有两个连接槽，两个所述连接槽内部均活动连接有活动杆，所述活动杆上表面设置有齿形槽，所述活动杆两侧底部均固定安装连接杆，所述连接杆底部固定安装有第一磁铁，所述爬壁机器人本体内部设置有电机仓和动力仓，所述电机仓数量为两个，分别位于所述动力仓左右两侧，所述电机仓内部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴端部固定安装有齿轮，所述齿轮和齿形槽啮合，所述动力仓内部固定安装有液压杆，所述液压杆底部固定安装有转向磁吸机构。
6.通过上述技术方案，爬壁机器人在爬壁时，先通过第一磁铁吸附在金属墙面上，此时通过伺服电机带动齿轮顺时针旋转，使爬壁机器人本体沿着活动杆向上移动至活动杆最上端，此时液压杆伸长将转向磁吸机构从动力仓内里露出，通过磁吸机构将机器人吸附在墙面上，此时第一磁铁磁力消失，液压杆继续伸长将机器人顶起，伺服电机逆时针旋转使活动杆向上移动，重复上述操作使爬壁机器人本体可以沿着墙板向上移动，同时在移动过程中不需要额外消耗用于拉起磁吸的力，从而降低了机器人的电能消耗。
7.在一优选的实施方式中，所述转向磁吸机构包括第二磁铁和旋转电机，所述第二磁铁固定安装于旋转电机的输出轴底部，所述旋转电机上表面与液压杆的输出轴端部固定连接。
8.通过上述技术方案，通过第二磁铁使磁吸机构吸附在金属墙面上，当爬壁机器人需要转弯时，只需使旋转电机通电带动爬壁机器人本体旋转即可。
9.在一优选的实施方式中，所述爬壁机器人本体顶部固定安装有摄像头。
10.通过上述技术方案，通过摄像头对机器人爬行状态进行拍摄。
11.在一优选的实施方式中，所述爬壁机器人本体前侧固定安装有照明灯。
12.通过上述技术方案，通过照明灯提供夜间照明。
13.在一优选的实施方式中，所述第一磁铁和第二磁铁均为双稳态电磁铁。
14.通过上述技术方案，双稳态电磁铁在激活后,衔铁被保持在其末端位置,不需要供电来保持这种状态，从而在断电时使机器人仍可以吸附在墙面上，通过反极性的电脉冲会激活回位弹簧,使衔铁回到其原来的位置，从而使磁铁磁性消失。
15.在一优选的实施方式中，所述爬壁机器人本体左侧外壁设置有可拆卸式电池。
16.通过上述技术方案，便于更换电池。
17.在一优选的实施方式中，所述液压杆、伺服电机和转向磁吸机构均通过plc驱动。
18.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型提出一种爬壁机器人，为了降低爬壁机器人的电能消耗。
19.通过第一磁铁吸附在金属墙面上，此时通过伺服电机带动齿轮顺时针旋转，使爬壁机器人本体沿着活动杆向上移动至活动杆最上端，此时液压杆伸长将转向磁吸机构从动力仓内里露出，通过磁吸机构将机器人吸附在墙面上，此时第一磁铁磁力消失，液压杆继续伸长将机器人顶起，伺服电机逆时针旋转使活动杆向上移动，重复上述操作使爬壁机器人本体可以沿着墙板向上移动，同时在移动过程中不需要额外消耗用于拉起磁吸的力，从而降低了机器人的电能消耗。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为本实用新型中爬壁机器人本体的内部结构示意图；
22.图3为本实用新型中转向磁吸机构的结构示意图。
23.图中标记：1-爬壁机器人本体；2-连接槽；3-活动杆；4-齿形槽；5-连接杆；6-第一磁铁；7-电机仓；8-动力仓；9-伺服电机；10-齿轮；11-液压杆；12-转向磁吸机构；13-第二磁铁；14-摄像头；15-照明灯；16-旋转电机；17-可拆卸式电池。
具体实施方式
24.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，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。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。
25.下面将结合图1-图3对本实用新型实施例的一种爬壁机器人进行详细的说明。
实施例
26.一种爬壁机器人，包括爬壁机器人本体1，爬壁机器人本体1顶部固定安装有摄像头14，通过摄像头14对机器人爬行状态进行拍摄，爬壁机器人本体1前侧固定安装有照明灯
15，通过照明灯15提供夜间照明，爬壁机器人本体1左侧外壁设置有可拆卸式电池17，便于更换电池。
27.爬壁机器人本体1内部开设有两个连接槽2，两个连接槽2内部均活动连接有活动杆3，活动杆3上表面设置有齿形槽4，活动杆3两侧底部均固定安装连接杆5，连接杆5底部固定安装有第一磁铁6，爬壁机器人本体1内部设置有电机仓7和动力仓8，电机仓7数量为两个，分别位于动力仓8左右两侧，电机仓7内部固定安装有伺服电机9，伺服电机9的输出轴端部固定安装有齿轮10，齿轮10和齿形槽4啮合，动力仓8内部固定安装有液压杆11，液压杆11底部固定安装有转向磁吸机构12，液压杆11、伺服电机9和转向磁吸机构12均通过plc驱动，爬壁机器人在爬壁时，先通过第一磁铁6吸附在金属墙面上，此时通过伺服电机9带动齿轮10顺时针旋转，使爬壁机器人本体1沿着活动杆3向上移动至活动杆3最上端，此时液压杆11伸长将转向磁吸机构12从动力仓8内里露出，通过磁吸机构12将机器人吸附在墙面上，此时第一磁铁6磁力消失，液压杆11继续伸长将机器人顶起，伺服电机9逆时针旋转使活动杆3向上移动，重复上述操作使爬壁机器人本体1可以沿着墙板向上移动，同时在移动过程中不需要额外消耗用于拉起磁吸的力，从而降低了机器人的电能消耗。
28.转向磁吸机构12包括第二磁铁12和旋转电机16，第一磁铁6和第二磁铁13均为双稳态电磁铁，双稳态电磁铁在激活后,衔铁被保持在其末端位置,不需要供电来保持这种状态，从而在断电时使机器人仍可以吸附在墙面上，通过反极性的电脉冲会激活回位弹簧,使衔铁回到其原来的位置，从而使磁铁磁性消失，第二磁铁13固定安装于旋转电机16的输出轴底部，旋转电机16上表面与液压杆11的输出轴端部固定连接，通过第二磁铁13使磁吸机构12吸附在金属墙面上，当爬壁机器人需要转弯时，只需使旋转电机16通电带动爬壁机器人本体1旋转即可。
29.工作原理：
30.爬壁机器人在爬壁时，先通过第一磁铁6吸附在金属墙面上，此时通过伺服电机9带动齿轮10顺时针旋转，使爬壁机器人本体1沿着活动杆3向上移动至活动杆3最上端，此时液压杆11伸长将转向磁吸机构12从动力仓8内里露出，通过磁吸机构12将机器人吸附在墙面上，此时第一磁铁6磁力消失，液压杆11继续伸长将机器人顶起，伺服电机9逆时针旋转使活动杆3向上移动，重复上述操作使爬壁机器人本体1可以沿着墙板向上移动，同时在移动过程中不需要额外消耗用于拉起磁吸的力，从而降低了机器人的电能消耗。
31.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种爬壁机器人，包括爬壁机器人本体（1），其特征在于：所述爬壁机器人本体（1）内部开设有两个连接槽（2），两个所述连接槽（2）内部均活动连接有活动杆（3），所述活动杆（3）上表面设置有齿形槽（4），所述活动杆（3）两侧底部均固定安装连接杆（5），所述连接杆（5）底部固定安装有第一磁铁（6），所述爬壁机器人本体（1）内部设置有电机仓（7）和动力仓（8），所述电机仓（7）数量为两个，分别位于所述动力仓（8）左右两侧，所述电机仓（7）内部固定安装有伺服电机（9），所述伺服电机（9）的输出轴端部固定安装有齿轮（10），所述齿轮（10）和齿形槽（4）啮合，所述动力仓（8）内部固定安装有液压杆（11），所述液压杆（11）底部固定安装有转向磁吸机构（12）。2.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述转向磁吸机构（12）包括第二磁铁（13）和旋转电机（16），所述第二磁铁（13）固定安装于旋转电机（16）的输出轴底部，所述旋转电机（16）上表面与液压杆（11）的输出轴端部固定连接。3.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述爬壁机器人本体（1）顶部固定安装有摄像头（14）。4.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述爬壁机器人本体（1）前侧固定安装有照明灯（15）。5.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述第一磁铁（6）和第二磁铁（13）均为双稳态电磁铁。6.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述爬壁机器人本体（1）左侧外壁设置有可拆卸式电池（17）。7.如权利要求1所述的一种爬壁机器人，其特征在于：所述液压杆（11）、伺服电机（9）和转向磁吸机构（12）均通过plc驱动。

技术总结
本实用新型属于爬壁机器人的技术领域，公开了一种爬壁机器人，包括爬壁机器人本体，所述爬壁机器人本体内部开设有两个连接槽，两个所述连接槽内部均活动连接有活动杆，所述活动杆上表面设置有齿形槽，所述齿轮和齿形槽啮合，所述动力仓内部固定安装有液压杆，所述液压杆底部固定安装有转向磁吸机构，本实用新型提出一种爬壁机器人，通过第一磁铁吸附在金属墙面上，此时通过伺服电机带动齿轮顺时针旋转，使爬壁机器人本体沿着活动杆向上移动至活动杆最上端，此时液压杆伸长将转向磁吸机构从动力仓内里露出，通过磁吸机构将机器人吸附在墙面上,同时在移动过程中不需要额外消耗用于拉起磁吸的力，从而降低了机器人的电能消耗。从而降低了机器人的电能消耗。从而降低了机器人的电能消耗。


技术研发人员：陈超 杨勇 赵厚程
受保护的技术使用者：四川吉利学院
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/7/23