一种电磁轮式爬壁执行机构的制作方法

1.本申请涉及船体爬壁机器人领域，尤其涉及一种电磁轮式爬壁执行机构。


背景技术：

2.爬壁机器人是一种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，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。日本在爬壁机器人研究上发展迅速，中国也于20世纪90年代以来进行类似的研究。
3.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。在实际工作中，爬壁机器人必须具备吸附和移动两个基本功能，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。
4.现有的爬壁机器人，是履带轮式结构，依靠两块永磁体吸附于船体之上。这种结构中的两块永磁体重量过大，增大了机器人的重量，而且磁铁吸附力过强，装配和拆卸不便且具有一定危险性。履带式结构比较笨重，对于转弯等动作而言不够灵活。因此寻求一种集成吸附和移动功能的更为灵活的机器人行进执行机构，成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本申请提供一种电磁轮式爬壁执行机构，包括轮毂、集成组件和轮轴、所述轮毂设置在集成组件的外侧，所述集成组件的内侧设置有轮轴，所述轮轴的外圈设置有轮轴廓体，所述轮轴廓体上设置有电刷。
6.优选的，所述集成组件包括底座、辐条和线圈绕组，所述底座为圆周式封闭结构，所述底座设置在所述轮轴廓体的外侧，所述辐条的数量为12个，所述辐条的一端固定设置在所述底座上，所述辐条的另一端固定设置在所述轮毂上，所述线圈绕组设置在所述辐条上。
7.优选的，所述电刷为两组。
8.优选的，所述线圈绕组的数量为12个，所述线圈绕组间为并联式结构。
9.优选的，所述轮毂的外部设置轮胎。
10.本申请的有益效果：在上述的整体技术方案中，本发明提供的一种电磁轮式爬壁执行机构，包括轮毂、集成组件和轮轴、所述轮毂设置在集成组件的外侧，所述集成组件的内侧设置有轮轴，所述轮轴的外圈设置有轮轴廓体，所述轮轴廓体上设置有电刷。这是一种运用于船体爬壁机器人上的机构。目的在于保证爬壁机器人移动过程中，时刻吸附在船体之上；该轮式结构由轮毂与轮胎组成，轮毂中辐条之间的位置固定有线圈绕组，这些绕组会随着轮轴旋转，在轮毂的下方(实际工作时是靠近船体一侧)有两组电刷，在轮式结构旋转的过程中，与电刷处于同一侧的线圈绕组会带有磁性，与电刷处于异侧的绕组则不带有磁性，从而在爬壁机器人移动过程中，使其吸附于船体上。本申请利用轮式结构代替履带的结
构，采用集成组件代替传统的分离结构，利用线圈绕组和电刷代替永磁吸附的结构，集成了吸附和移动这两种功能，既减轻了重量，降低了装配和拆卸的人难度，又可以使机器人灵活性增加。
附图说明
11.为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本申请提供的电磁轮式爬壁执行机构结构示意图。
13.图2为本申请提供的电磁轮式爬壁执行机构结构轮胎与轮毂的位置关系图。
14.其中，1
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轮毂，2
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集成组件，3
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轮轴，4
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轮轴廓体，5
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电刷，6
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轮胎，21
‑
底座，22
‑
辐条，23
‑
线圈绕组。
具体实施方式
15.参见图1，本申请提供的电磁轮式爬壁执行机构结构示意图。
16.一种电磁轮式爬壁执行机构，包括轮毂1、集成组件2和轮轴3、所述轮毂1设置在集成组件2的外侧，所述集成组件2的内侧设置有轮轴3，所述轮轴3的外圈设置有轮轴廓体4，所述轮轴廓体4上设置有电刷5。此执行机构在实际应用中为多个，安装于机器人上。
17.优选的，所述集成组件2包括底座21、辐条22和线圈绕组23，所述底座21为圆周式封闭结构，所述底座21设置在所述轮轴廓体4的外侧，所述辐条22的数量为12个，所述辐条22的一端固定设置在所述底座21上，所述辐条22的另一端固定设置在所述轮毂1上，所述线圈绕组23设置在所述辐条22上。工作时，所述线圈绕组23外接在机器人的动力线上，所述线圈绕组23会随着轮轴旋转,在轮式结构旋转的过程中，与电刷处于同一侧的通电绕组会带有磁性，与电刷处于异侧的绕组则不带有磁性。从而在爬壁机器人移动过程中，使其吸附于船体上。
18.优选的，所述电刷5为两组。
19.优选的，所述线圈绕组23的数量为12个，所述线圈绕组23间为并联式结构。
20.参见图2，为本申请提供的电磁轮式爬壁执行机构结构轮胎与轮毂的位置关系图。
21.优选的，所述轮毂1的外部设置轮胎6。保证执行机构行进过程中顺利进行。
22.本申请的有益效果：在上述的整体技术方案中，本发明提供的一种电磁轮式爬壁执行机构，包括轮毂、集成组件和轮轴、所述轮毂设置在集成组件的外侧，所述集成组件的内侧设置有轮轴，所述轮轴的外圈设置有轮轴廓体，所述轮轴廓体上设置有电刷。这是一种运用于船体爬壁机器人上的机构。目的在于保证爬壁机器人移动过程中，时刻吸附在船体之上；该轮式结构由轮毂与轮胎组成，轮毂中辐条之间的位置固定有线圈绕组，这些绕组会随着轮轴旋转，在轮毂的下方(实际工作时是靠近船体一侧)有两组电刷，在轮式结构旋转的过程中，与电刷处于同一侧的线圈绕组会带有磁性，与电刷处于异侧的绕组则不带有磁性。从而在爬壁机器人移动过程中，使其吸附于船体上。本申请利用轮式结构代替履带的结构，采用集成组件代替传统的分离结构，利用线圈绕组和电刷代替永磁吸附的结构，集成了吸附和移动这两种功能，既减轻了重量，降低了装配和拆卸的人难度，又可以使机器人灵活
性增加。
23.领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
24.应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。


技术特征：
1.一种电磁轮式爬壁执行机构，其特征在于，包括轮毂(1)、集成组件(2)和轮轴(3)、所述轮毂(1)设置在集成组件(2)的外侧，所述集成组件(2)的内侧设置有轮轴(3)，所述轮轴(3)的外圈设置有轮轴廓体(4)，所述轮轴廓体(4)上设置有电刷(5)。2.根据权利要求1所述的一种电磁轮式爬壁执行机构，其特征在于，所述集成组件(2)包括底座(21)、辐条(22)和线圈绕组(23)，所述底座(21)为圆周式封闭结构，所述底座(21)设置在所述轮轴廓体(4)的外侧，所述辐条(22)的数量为12个，所述辐条(22)的一端固定设置在所述底座(21)上，所述辐条(22)的另一端固定设置在所述轮毂(1)上，所述线圈绕组(23)设置在所述辐条(22)上。3.根据权利要求1所述的一种电磁轮式爬壁执行机构，其特征在于，所述电刷(5)为两组。4.根据权利要求2所述的一种电磁轮式爬壁执行机构，其特征在于，所述线圈绕组(23)的数量为12个，所述线圈绕组(23)间为并联式结构。5.根据权利要求2所述的一种电磁轮式爬壁执行机构，其特征在于，所述轮毂(1)的外部设置轮胎(6)。

技术总结
本申请提供一种电磁轮式爬壁执行机构，包括轮毂、集成组件和轮轴、所述轮毂设置在集成组件的外侧，所述集成组件的内侧设置有轮轴，所述轮轴的外圈设置有轮轴廓体，所述轮轴廓体上设置有电刷，该轮式结构由轮毂与轮胎组成，轮毂中辐条之间的位置固定有线圈绕组，这些绕组会随着轮轴旋转，在轮式结构旋转的过程中，与电刷处于同一侧的线圈绕组会带有磁性，与电刷处于异侧的绕组则不带有磁性，从而在爬壁机器人移动过程中，使其吸附于船体上。利用轮式结构代替履带的结构，采用集成组件代替传统的分离结构，利用线圈绕组和电刷代替永磁吸附的结构，集成了吸附和移动这两种功能，既减轻了重量，降低了装配和拆卸的人难度，可以使机器人灵活性增加。人灵活性增加。人灵活性增加。


技术研发人员：李上青 张春光 刘光恒 杨煜兵 张俊峰 安磊 褚帅 刘佳慧
受保护的技术使用者：沈阳仪表科学研究院有限公司
技术研发日：2021.01.22
技术公布日：2021/10/15