本项技术革新聚焦于机器人工程领域,特别介绍一种新型单轴柱面爬行机器人。该机器人由躯干、磁吸装置、磁力调节末端驱动器以及多组磁吸单元组成,旨在实现高效、灵活的柱面攀爬功能。
背景技术
在大型储油罐清洁检修、集装箱巡视、电线杆检修等一些特殊作业环境,要求机器人具有一定的攀爬能力,特别是柱面攀爬能力。在攀爬机器人本体运行形势的选择上,这些场景通常是较为宽广的无障碍物环境,使用传统的多自由度攀爬机器人存在着大材小用、成本过高的问题。在吸附模块的选择上,现有的吸附模块形式多样,有负压吸附、电磁吸附、仿壁虎吸附等,其原理上都存在着一定的缺陷:(1)负压吸附需要外接真空发生器等其他设备,不利于对于长距离攀爬,且不具备断电保护特点,(2)采用电磁吸附原理的设备通常结构复杂,且重量较大,同样不具备断电保护特点,(3)仿壁虎吸附仍处于研发改良阶段,成本较高。采用永磁吸附原理的磁吸附单元具有体积小、吸力大、控制灵敏便捷的优点,但现有的方案中,永磁吸附模块只能吸附于大平面。
中国专利CN111547152A公开了一种多自由度攀爬机器人,包括回转组件、摆转组件、包含若干磁吸附单元的磁吸附组件,两组所述回转组件连接于摆转组件的两端,所述磁吸附组件与回转组件连接,所述磁吸附单元包括同轴设置的第一径向磁铁和第二径向磁铁,所述第一径向磁铁连接有驱动第一径向磁铁转动调整磁力大小的传动组件。上述方案虽然能代替人工在各种恶劣环境下工作或高空作业,节省大量劳动力投入,安全高效。然而,上述方案中的攀爬机器人吸力较小、只适合用于大平面爬行,无法适用于柱面攀爬。
实现思路