本公開涉及機(jī)器人,具體涉及可實(shí)現(xiàn)多螺釘陣列、立面內(nèi)外直角過渡的爬壁機(jī)器人。
背景技術(shù):
1、隨著工業(yè)化的發(fā)展,對于高空或難以到達(dá)的壁面進(jìn)行檢測、清洗、維護(hù)等工作的需求日益增加。爬壁機(jī)器人可以在不依賴于人類高空作業(yè)的情況下,對如大型儲罐、船舶、建筑外墻等進(jìn)行有效作業(yè),顯著提高效率并降低風(fēng)險(xiǎn)。而機(jī)器人技術(shù)的不斷進(jìn)步,特別是自動化、智能化、傳感器技術(shù)、控制算法等領(lǐng)域的發(fā)展,為爬壁機(jī)器人的研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)。在某些危險(xiǎn)環(huán)境中,如核工業(yè)設(shè)施或高層建筑的外墻清洗,使用機(jī)器人代替人工進(jìn)行作業(yè)可以顯著提高安全性。同時(shí),機(jī)器人可以長時(shí)間作業(yè)而不疲勞,提高了作業(yè)效率。爬壁機(jī)器人需要適應(yīng)各種不同的壁面材質(zhì)和環(huán)境條件,如溫度、濕度、表面粗糙度等。這要求機(jī)器人具備良好的環(huán)境適應(yīng)性和穩(wěn)定性。
2、水電站大型金屬結(jié)構(gòu)主要有橋機(jī)、門機(jī)等設(shè)備設(shè)施,在設(shè)備運(yùn)行期間會產(chǎn)生不同程度的腐蝕,因此,需要定期對金屬結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行防腐,在作業(yè)過程中涉及高處作業(yè)較多,傳統(tǒng)的解決方案多為搭設(shè)腳手架方式,通過人工方式對擬防腐表面進(jìn)行預(yù)處理,整個(gè)施工作業(yè)過程風(fēng)險(xiǎn)高,且部分部位難以作業(yè)。
3、水電站橋(門)機(jī)等大型金屬結(jié)構(gòu)表面環(huán)境非常復(fù)雜,存在高強(qiáng)度螺栓、內(nèi)直角、外直角等障礙物與過渡位置,為滿足水電站橋(門)機(jī)結(jié)構(gòu)表面防腐需求,克服人工搭腳手架作業(yè)方式危險(xiǎn)系數(shù)高、高處作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)性大等問題,提高水電站大型金屬立面結(jié)構(gòu)防腐作業(yè)的安全性,本技術(shù)提出一種可實(shí)現(xiàn)多螺釘陣列、立面內(nèi)外直角過渡的爬壁機(jī)器人。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足,期望提供一種可實(shí)現(xiàn)多螺釘陣列、立面內(nèi)外直角過渡的爬壁機(jī)器人。
2、第一方面,本技術(shù)提供了可實(shí)現(xiàn)多螺釘陣列、立面內(nèi)外直角過渡的爬壁機(jī)器人,包括:
3、車體框架,所述車體框架在第一方向的兩端分別為第一端和第二端,且所述第一端和所述第二端的底部均設(shè)置有沿第二方向延伸的安裝板;所述第二方向垂直于所述第一方向;
4、磁吸移動結(jié)構(gòu),所述磁吸移動結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述安裝板底部,能夠吸附在壁面上帶動所述車體框架移動;
5、輔助移動結(jié)構(gòu),所述輔助移動結(jié)構(gòu)和所述車體框架鉸接,所述輔助移動結(jié)構(gòu)包括第一伸縮件和輔助磁吸裝置,所述第一伸縮件用于帶動所述輔助磁吸裝置靠近所述壁面,以增加所述車體框架與所述壁面之間的吸附力,在所述車體框架經(jīng)過避免內(nèi)直角或外直角過渡處時(shí)避免所述車體框架掉落。
6、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案,所述磁吸移動結(jié)構(gòu)包括第一磁吸裝置,其設(shè)置在所述安裝板底部的中部位置,所述第一磁吸裝置包括第一支架,所述第一支架設(shè)置在所述安裝板底部的中部位置,所述第一支架底部具有弧形段,所述弧形段上通過銜鐵連接有第一磁吸件,所述第一磁吸件位于所述第一支架下方,其為弧形結(jié)構(gòu),其角度為225°,開口朝向所述安裝板,所述第一磁吸件在所述第二方向的兩側(cè)均具有保護(hù)殼。
7、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案,所述磁吸移動結(jié)構(gòu)還包括兩個(gè)第二磁吸裝置,兩個(gè)所述第二磁吸裝置對稱設(shè)置在所述第一磁吸裝置在所述第二方向的兩側(cè),且均通過安裝件安裝在所述安裝板底部,所述第二磁吸裝置包括第二支架,所述第二支架底部具有弧形段,所述弧形段底部通過銜鐵連接有第一磁吸件,所述第一磁吸件位于所述第二支架下方,其為弧形結(jié)構(gòu),其角度為225°,開口朝向所述安裝板,所述第一磁吸件在第二方向的兩側(cè)均具有保護(hù)殼。
8、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案,所述磁吸移動結(jié)構(gòu)還包括兩個(gè)移動裝置,兩個(gè)所述移動裝置對稱設(shè)置在所述安裝板底部,且分別靠近所述安裝板在第二方向的兩端,所述移動裝置包括第三支架,其設(shè)置在所述安裝板底部,且位于所述第二支架遠(yuǎn)離所述第一支架的一側(cè),所述第三支架上沿所述第二方向貫穿開設(shè)有第一通過口;
9、所述移動裝置還包括第一驅(qū)動件,其具有第二安裝部和第一驅(qū)動部,所述第二安裝部固定連接在所述第三支架靠近所述第一支架的側(cè)壁上,所述第一驅(qū)動部貫穿所述第一通過口延伸至所述第三支架遠(yuǎn)離所述第一支架的一側(cè),并同軸固定連接有第一轉(zhuǎn)軸。
10、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案,所述移動裝置還包括套筒,其長度方向沿所述第二方向延伸,所述套筒套設(shè)在所述第一轉(zhuǎn)軸上,其一端和所述第三支架遠(yuǎn)離所述第一支架的側(cè)壁固定連接,且其遠(yuǎn)離所述第三支架的側(cè)壁上貫穿開設(shè)有第三通過口,所述第三通過口內(nèi)壁固定套接有第一軸承,所述第一軸承內(nèi)圈固定套設(shè)在所述第一轉(zhuǎn)軸上,所述第一轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)離所述第一驅(qū)動件的一端同軸連接有移動輪。
11、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案,所述輔助磁吸裝置包括連接框架,其沿所述第二方向延伸,所述連接框架具有靠近所述第二端的第一連接桿所述第一連接桿底部沿所述第二方向排列設(shè)置有兩個(gè)第二磁吸件;所述連接框架還具有靠近所述第一端的第二連接桿,所述第二連接桿靠近所述車體框架的側(cè)壁兩端均設(shè)置有第二連接部;
12、所述輔助移動結(jié)構(gòu)還包括輔助推拉裝置,所述輔助推拉裝置包括兩個(gè)第一安裝支架,兩個(gè)所述第一安裝支架對稱設(shè)置在靠近所述第一端的所述安裝板頂部,所述第一安裝支架頂部具有第一連接部,所述第一伸縮件具有第一連接端和第一伸縮端,所述第一連接端和所述第一連接部鉸接,所述第一伸縮端設(shè)置有拉壓傳感器,并通過所述拉壓傳感器和所述第二連接部鉸接。
13、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案,所述第一支架在所述第二方向的兩側(cè)壁上均固定設(shè)置有安裝塊,所述第一支架上沿所述第二方向貫穿開設(shè)有第二通過口,所述安裝塊上沿所述第二方向貫穿開設(shè)有第三通過口;
14、所述輔助移動結(jié)構(gòu)還包括轉(zhuǎn)動連接裝置,所述轉(zhuǎn)動連接裝置包括第二轉(zhuǎn)軸,所述第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述第二通過口內(nèi),且其兩端分別貫穿兩個(gè)所述第三通過口延伸至兩個(gè)所述安裝塊外部,所述第三通過口內(nèi)固定設(shè)置第二軸承,所述第二軸承內(nèi)圈固定套設(shè)在所述第二轉(zhuǎn)軸外壁。
15、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案,所述轉(zhuǎn)動連接裝置還包括夾緊塊,其為半環(huán)形結(jié)構(gòu),所述第二轉(zhuǎn)軸兩端均設(shè)置有兩個(gè)對接的所述夾緊塊,且兩個(gè)對接的所述夾緊塊之間通過安裝件連接,夾緊所述第二轉(zhuǎn)軸;
16、所述轉(zhuǎn)動連接裝置還包括兩個(gè)第三連接桿,所述第三連接桿一端和所述第二連接桿靠近所述第一端的側(cè)壁固定連接,另一端向所述第一端方向延伸且具有第三連接部,兩個(gè)所述第三連接部對稱設(shè)置在所述第一支架在第二方向的兩側(cè),所述第三連接部上沿第二方向貫穿開設(shè)有第四通過口,用于供所述第二轉(zhuǎn)軸貫穿,所述第三連接部遠(yuǎn)離所述第一支架的側(cè)壁上開設(shè)有容納槽,用于容納兩個(gè)對接的半環(huán)形結(jié)構(gòu)的夾緊塊,并與所述夾緊塊連接。
17、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案,還包括擺臂結(jié)構(gòu),其用于連接作業(yè)結(jié)構(gòu),并帶動所述作業(yè)結(jié)構(gòu)移動,所述擺臂結(jié)構(gòu)包括第一轉(zhuǎn)動裝置,所述第一轉(zhuǎn)動裝置包括第二驅(qū)動件,其設(shè)置在靠近所述第一端的所述安裝板頂部,所述第二驅(qū)動件頂部具有第二驅(qū)動部,所述第二驅(qū)動部頂部固定連接有固定塊,所述第二驅(qū)動部上固定套設(shè)有固定板,所述固定板遠(yuǎn)離所述第二驅(qū)動件的一端具有第四連接部;
18、所述擺臂結(jié)構(gòu)還包括作業(yè)擺臂,其一端和所述固定塊鉸接,另一端通過快換裝置連接所述作業(yè)結(jié)構(gòu);
19、所述擺臂結(jié)構(gòu)還包括第二轉(zhuǎn)動裝置,所述第二轉(zhuǎn)動裝置包括第二伸縮件,所述第二伸縮件具有第二連接端和第二伸縮端,所述第二連接端和第四連接部鉸接連接,第二伸縮端和所述作業(yè)擺臂鉸接連接。
20、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案,所述車體框架上設(shè)置有防水外殼,且所述車體框架的所述第一端和所述第二端均設(shè)置有兩個(gè)視覺攝像頭,用于向外部控制裝置實(shí)時(shí)反饋視頻畫面;所述車體框架在所述第二方向的兩端均設(shè)置有安全防墜環(huán),用于連接安全繩。
21、綜上所述,本技術(shù)方案具體公開了一種可實(shí)現(xiàn)多螺釘陣列、立面內(nèi)外直角過渡的爬壁機(jī)器人,包括車體框架,其在第一方向的兩端分別為第一端和第二端,且第一端和第二端的底部均設(shè)置有沿第二方向延伸的安裝板,安裝板底部設(shè)置有磁吸移動結(jié)構(gòu),能夠使車體框架吸附在壁面上并能夠沿壁面移動;
22、輔助移動結(jié)構(gòu),其和車體框架鉸接,輔助移動結(jié)構(gòu)包括第一伸縮件和輔助磁吸裝置,第一伸縮件伸縮能夠帶動輔助磁吸裝置靠近或遠(yuǎn)離壁面,以此能夠輔助吸附壁面;
23、當(dāng)該一種可實(shí)現(xiàn)多螺釘陣列、立面內(nèi)外直角過渡的爬壁機(jī)器人經(jīng)過外直角或內(nèi)直角的壁面過渡處時(shí),通過使用人員控制第一伸縮件伸長,帶動輔助磁吸裝置靠近壁面,以增加該爬墻機(jī)器人對壁面的吸附力,便于該爬墻機(jī)器人經(jīng)過外直角或內(nèi)直角的壁面過渡處,避免該爬墻機(jī)器人因吸附力不足而掉落受損。