一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮 |
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| 申请号 | CN201610369017.3 | 申请日 | 2016-05-30 | 公开(公告)号 | CN106004230A | 公开(公告)日 | 2016-10-12 |
| 申请人 | 哈工大机器人集团有限公司; | 发明人 | 王飞; 赵亮; 白相林; 乔智; 张岩岭; | ||||
| 摘要 | 一种可爬越凹凸面的柔性磁 铁 轮，用于巡检 机器人 的行走轮，包括刚性轮体、圆形 磁铁 、 螺母 、 弹簧 、开槽 沉头螺钉 。根据本 发明 所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，可自适应 变形 适应路况，保证单个轮子始终与凹凸平面至少三点 吸附 ，使得机器人可以在凹凸面上倒立行驶。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，用于巡检机器人的行走轮，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 一种可爬越凹凸面的柔性磁铁轮技术领域背景技术[0002] 磁铁轮属于巡检机器人移动配件，特别用来爬越集装箱顶部、侧面凹凸不平面。传统的磁性轮由于是刚性的，倒立吸附在凹凸不平的瓦楞面运动时，当机器人的轮子运动于棱角处，轮子与棱角处于线接触或点接触，这时磁力会大大减弱，机器人会从顶部掉下来，导致毁坏。 发明内容[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0006] 其中，圆形磁铁、螺母、弹簧、开槽沉头螺钉形成一个磁铁吸附单元。 [0007] 所述刚性轮体为圆环形结构，所述圆环壁具有一定的厚度，但小于开槽沉头螺钉的螺钉部的厚度。 [0008] 至少包括两排并列的磁铁吸附单元，其中左右并列的两排吸附单元为交替方式设置。 [0009] 优选的，弹簧为刚度系数比较小的压簧，能使安装圆形磁铁的开槽沉头螺钉复位即可。 [0010] 进一步优选的，圆形磁铁为圆头开孔倒角强磁铁，开槽沉头螺穿入磁铁孔，用螺母固定使得它们为一个整体。 [0012] 图1为本发明的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮的正视图。 [0013] 图2是本发明的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮的侧视图。 [0014] 图3是本发明的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮凸棱边处的吸附状态图。 [0015] 图4是本发明的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮凹棱边处的吸附状态图。 [0016] (注意：附图中的所示结构只是为了说明本发明特征的示意，并非是要依据附图所示结构。) 具体实施方式[0017] 如图1-4所示，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，用于巡检机器人的行走轮。 [0018] 如图1、3所示，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，包括刚性轮体1、圆形磁铁2、螺母3、弹簧4、开槽沉头螺钉5。其中，圆形磁铁2、螺母3、弹簧4、开槽沉头螺钉5形成一个磁铁吸附单元。 [0019] 具体的，所述刚性轮体1为圆环形结构，所述圆环壁具有一定的厚度，但小于开槽沉头螺钉5的螺钉部的厚度。 [0020] 弹簧4为刚度系数比较小的压簧，能使安装圆形磁铁2的开槽沉头螺钉5复位即可。 [0021] 圆形磁铁2为圆头开孔倒角强磁铁，开槽沉头螺钉5穿入磁铁孔，用螺丝固定使得它们为一个整体。 [0022] 然后，穿入弹簧4将螺钉穿入刚性轮体孔，用螺母3固定，固定时不必拧的太紧使得弹簧4与圆形磁铁2接触即可。由于刚性轮体1上的孔比螺钉直径大，圆形磁铁2可小范围的摆动。 [0023] 随着螺母3与开槽沉头螺钉5拧合，完成了圆形磁铁2、螺母3、弹簧4、开槽沉头螺钉5与刚性轮体1的安装过程。 [0024] 如图1所示，安装好的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮依然整体呈圆形的车轮状，每个圆形磁铁2在刚性轮体1上都可以伸缩摆动，这样大大增加了磁铁的吸附自由度，增大了整个轮子在凹凸面上的吸附能力，保证了运动所需的吸力。 [0025] 进一步的，如图2所示，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，至少包括两排并列的磁铁吸附单元。其中每个磁铁吸附单元均包括圆形磁铁2、螺母3、弹簧4和开槽沉头螺钉5。 [0026] 并且，如图2所示，左右并列的两排吸附单元为交替方式设置，从而保证可爬越凹凸面的柔性磁铁轮与吸附面接触的连贯性，类似于章鱼的足部，实现连续且具有弹性的吸附功能。 [0027] 如图3、4所示，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮可以吸附在凹、凸棱边处。吸附的轮体运动至棱角处时，由于圆头磁铁2可以伸缩摆动，这样就保证了在棱角处过渡时吸附轮始终能与凹凸面至少3点接触增大了吸附力，使得机器人可以在凹凸面上倒立行驶。 [0028] 由此可见，根据本发明所述的可爬越凹凸面的柔性磁铁轮，轮体上的磁铁可在一定范围内自适应路况，增大吸附面积，增强了适应能力。 |
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