1.本实用新型涉及爬壁机器人技术领域,尤其涉及一种磁吸履带及爬壁机器人。
背景技术:
2.船舶及化工储罐等设备通常需要一爬壁机器人吸附在其表面行走,以对设备进行检查和清洁。
3.现有的爬壁机器人主要存在三种吸附方式,包括有负压吸附、抓扣吸附以及磁吸附,而磁吸附分为永磁吸附和电磁吸附两种。其中,永磁吸附是通过在履带上安装永磁体,利用永磁体的磁力将机器人吸附在工作表面;电磁吸附是在履带上安装电磁体,向电磁体通电后使电磁体具有磁性,进而使机器人吸附在工作表面。
4.然而,永磁吸附的磁力恒定不变,无法随不同工作表面进行改变,当行工作表面为曲面时,永磁吸附的磁力不足,无法使机器人稳固的吸附在工作表面;电磁吸附需要不断的向电磁体供电,导致机器人无法兼顾续航时间和自身重量;若电池过大则自身重量过大,就需要更大的吸附力;若电池过小则续航不足;若通过线缆供电,则限制了机器人的活动范围。
技术实现要素:
5.针对现有技术的上述不足,本实用新型所要解决的技术问题在于,提出一种磁吸履带及爬壁机器人,用于解决现有技术中采用电磁吸附的爬壁机器人需要不断供电导致其无法兼顾自身重量和续航等问题。
6.本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种磁吸履带,在所述履带表面安装有若干电永磁铁,每个所述电永磁铁均设有第一连接端子和第二连接端子;
7.还包括有处于所述履带侧向的充消磁单元,所述充消磁单元具有第一接触片和第二接触片;当任一所述电永磁铁运动至处于所述充消磁单元的侧向时,所述电永磁铁的第一连接端子与所述第一接触片接触,第二连接端子与所述第二接触片接触,所述充消磁单元向所述电永磁铁通入正向或反向电流,以对所述电永磁铁充磁或消磁。
8.进一步地,所述第一接触片到所述第二接触片的距离由其中部向两端方向逐渐增大。
9.进一步地,所述第一接触片和所述第二接触片均呈拱形设置,且所述第一接触片与所述第二接触片相对设置。
10.进一步地,所述第一连接端子与所述第二连接端子均呈圆柱状设置。
11.进一步地,还包括一安装架,所述安装架具有第一安装板和第二安装板,且所述第二安装板处于所述第一安装板的上方;
12.所述第一接触片安装在所述第一安装板的上表面,所述第二接触片安装在所述第二安装板的下表面。
13.进一步地,所述履带具有与工作面接触的下半区,以及处于所述下半区上方的上
半区;
14.在所述履带的前端和后端分别设有一个所述充消磁单元,所述电永磁铁由所述上半区向所述下半区运动时,所述充消磁单元对所述电永磁铁充磁;所述电永磁铁由所述下半区向所述上半区运动时,所述充消磁单元对所述电永磁铁消磁。
15.进一步地,还公开了一种爬壁机器人,包括两个所述的一种磁吸履带,还包括底盘车架,两个所述履带分别设置在所述底盘车架的两侧。
16.进一步地,还包括四个用于安装所述第一接触片和所述第二接触片的安装架,所述安装架与所述底盘车架固接。
17.与现有技术相比,本实用新型至少具有以下有益效果:
18.(1)在履带的表面安装多个电永磁铁,在履带的侧向设置充消磁单元,当电永磁铁运动至充消磁单元处时,电永磁铁上的第一连接端子与充消磁单元上第一接触片接触,第二连接端子与第二接触片接触,进而充消磁单元与电永磁铁形成电回路,充消磁单元对电永磁铁进行充磁或消磁,使履带能够吸附在工作表面上。电永磁铁只有在充磁和消磁的0.1-1秒内使用电能,之后不需要电力的维持,便能够使其具有磁性并吸附在工作表面,较电磁铁能够节省95%的电能,在相同的电池容量的情况下,大幅度的增强了续航时间。
19.(2)在消磁之后,通过改变再次对其进行充磁时的电流大小,即可改变电永磁铁的磁力大小,解决了永磁铁的磁力无法调节的问题。
附图说明
20.图1为实施例中爬壁机器人的结构示意图;
21.图2为实施例中电永磁铁与充消磁单元接触时的结构示意图;
22.图3为实施例中充消磁单元的结构示意图;
23.图中:
24.100、履带;110、电永磁铁;111、第一连接端子;112、第二连接端子;
25.200、充消磁单元;210、安装架;211、第一安装板;212、第二安装板;220、第一接触片;230、第二接触片;
26.300、底盘车架。
具体实施方式
27.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
28.请参照图1-图3,本实用新型公开了一种磁吸履带,在所述履带100表面安装有若干电永磁铁110,每个所述电永磁铁110均设有第一连接端子111和第二连接端子112;
29.还包括有处于所述履带100侧向的充消磁单元200,所述充消磁单元200具有第一接触片220和第二接触片230;当任一所述电永磁铁110运动至处于所述充消磁单元200的侧向时,所述电永磁铁110的第一连接端子111与所述第一接触片220接触,第二连接端子112与所述第二接触片230接触,所述充消磁单元200向所述电永磁铁110通入正向或反向电流,以对所述电永磁铁110充磁或消磁。
30.具体地说,本技术在履带100的表面安装多个电永磁铁110,在履带100的侧向设置
充消磁单元200,当电永磁铁110运动至充消磁单元200处时,电永磁铁110上的第一连接端子111与充消磁单元200上第一接触片220接触,第二连接端子112与第二接触片230接触,进而充消磁单元200与电永磁铁110形成电回路,充消磁单元200对电永磁铁110进行充磁或消磁,使履带100能够吸附在工作表面上。
31.其中,电永磁铁110是一种由电力控制的磁铁,只有在充磁和消磁的0.1-1秒内使用电能,之后不需要电力的维持,便能够使其具有磁性并吸附在工作表面,较电磁铁能够节省95%的电能,在相同的电池容量的情况下,大幅度的增强了其续航时间。
32.同时,向电永磁铁110通入正向电流后,能够对其充磁,向电永磁铁110通入反向电流后,能够对其消磁;也就是说,在消磁之后,通过改变再次对其进行充磁时的电流大小,即可改变电永磁铁110的磁力大小,解决了永磁铁的磁力无法调节的问题。
33.进一步地,所述第一接触片220到所述第二接触片230的距离由其中部向两端方向逐渐增大。
34.进一步地,所述第一接触片220和所述第二接触片230均呈拱形设置,且所述第一接触片220与所述第二接触片230相对设置。
35.具体地说,两个接触片的两端的间距大于中部的间距,使得当第一连接端子111和第二连接端子112由接触片的两端进入时具有更大的空间,更容易进入两接触片之间;在连接端子逐渐进入接触片中部的过程中,接触片的弧形结构能够具有引导作用的与连接端子发生相对滑动,使连接端子与接触片的相对滑动更顺畅,不易卡涩。
36.同时,由于制造工艺和制造成本等因素,导致不同的电永磁铁110上的第一连接端子111和第二连接端子112之间的距离可能存在误差;两接触片不同位置的距离不相同,使得连接端子能够在接触片的不同位置上与之相接触,即便两连接端子的距离存在误差,也能保证所有的电永磁铁110均能够被充消磁单元200充磁和消磁。
37.进一步地,所述第一连接端子111与所述第二连接端子112均呈圆柱状设置。
38.由于接触片呈拱形,将连接端子设置成圆柱状,使得连接端子无论与接触片的任意位置接触时,两者接触部位的夹角大致相同,两者由分离到接触再到分离的过程更柔和,相对滑动更顺畅,不易卡涩,也不会损坏连接端子和接触片。
39.进一步地,还包括一安装架210,所述安装架210具有第一安装板211和第二安装板212,且所述第二安装板212处于所述第一安装板211的上方;
40.所述第一接触片220安装在所述第一安装板211的上表面,所述第二接触片230安装在所述第二安装板212的下表面。
41.进一步地,所述履带100具有与工作面接触的下半区,以及处于所述下半区上方的上半区;
42.在所述履带100的前端和后端分别设有一个所述充消磁单元200,所述电永磁铁110由所述上半区向所述下半区运动时,所述充消磁单元200对所述电永磁铁110充磁;所述电永磁铁110由所述下半区向所述上半区运动时,所述充消磁单元200对所述电永磁铁110消磁。
43.具体地说,电永磁铁110上半区运动到下半区的过程中,对电永磁铁110进行充磁,使其在下半区运动的时候,能够具有磁力以吸附在工作表面上;电永磁铁110由下半区运动至上半区的过程中,对电永磁铁110进行消磁,使得上半区的电永磁铁110不具有磁性,防止
其吸附如铁屑等金属杂质;同时,对电永磁铁110进行消磁之后,能够便于下一次充磁,调节充磁时电流的大小,即可调整电永磁铁110的磁性。
44.进一步地,还公开了一种爬壁机器人,包括两个所述的一种磁吸履带100,还包括底盘车架300,两个所述履带100分别设置在所述底盘车架300的两侧。
45.进一步地,还包括四个用于安装所述第一接触片220和所述第二接触片230的安装架210,所述安装架210与所述底盘车架300固接。
46.需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
47.另外,在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
48.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.另外,本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。