磁吸附多功能探傷機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)器人制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁吸附多功能探傷機(jī)器人，主要應(yīng)用于大型船舶、罐體的探傷，危險點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集等。
【背景技術(shù)】
[0002]油罐和船舶是常見的大型鋼鐵表面，由于壓力的作用以及雨水和油品的侵蝕，壁面可能產(chǎn)生凹坑、裂紋、內(nèi)部孔洞等缺陷，這些缺陷很容易造成危險事故的發(fā)生，因此必須定期進(jìn)行檢測。目前，對大型罐體和船舶表面的檢測97%由人工實(shí)現(xiàn)，需搭建腳手架，效率很低且危險。在特殊的環(huán)境下，如有毒氣體的泄露、核電站的核泄露等等，機(jī)器人代替人類去完成一些任務(wù)顯得尤為重要。
[0003]但目前國內(nèi)的磁吸附機(jī)器人大多在研宄階段，實(shí)用性較差或根本無法應(yīng)用。現(xiàn)今的磁吸附機(jī)器人大概可分為履帶式和輪式兩種；履帶式:如公告號為CN201633804U的中國專利“爬壁機(jī)器人”，其具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低下、走行不靈活、維修困難及造價高昂的缺點(diǎn)，實(shí)用性差；輪式:如公開號為CN101947776A的中國專利“爬壁機(jī)器人”，由于其永磁體與被吸附表面有距離，故吸附能力不強(qiáng)，難以安全地在工作面上工作，更不用說搭載其他的設(shè)備，因此不能很好地在真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)用。這就造成國內(nèi)市場的相對空白，國內(nèi)急需實(shí)用性強(qiáng)、造價低廉的特種機(jī)器人來代替工人完成高空檢測作業(yè)，來填補(bǔ)這一空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種高效、簡單、靈活、搭載能力強(qiáng)的磁吸附多功能探傷機(jī)器人。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種磁吸附多功能探傷機(jī)器人，包括殼體及設(shè)置在殼體外的遙控手柄，在所述殼體內(nèi)設(shè)置有浮動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、控制器、電機(jī)及至少兩個磁性輪子；所述浮動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、控制器及電機(jī)固定在殼體內(nèi)，電機(jī)的動力輸出端經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)與磁性輪子的輪軸固定連接，電機(jī)的控制端與控制器相連接；在所述遙控手柄內(nèi)設(shè)置有無線發(fā)射器，在殼體內(nèi)設(shè)置有無線接收器，所述無線發(fā)射器與無線接收器相對應(yīng)，無線接收器與控制器相連接；在殼體上設(shè)置有攝像頭，攝像頭經(jīng)圖像傳輸模塊與外部的顯示屏相連接。
[0006]所述殼體采用碳纖維板材制成。
[0007]所述浮動機(jī)構(gòu)包括輪子固定架，全向輪通過水平設(shè)置的光軸B設(shè)置在輪子固定架上，且能夠在輪子固定架上轉(zhuǎn)動；在輪子固定架的兩側(cè)分別設(shè)置有滑塊固定架，滑塊通過豎直設(shè)置的光軸A設(shè)置在滑塊固定架上，且能夠在光軸A上滑動；兩側(cè)的滑塊分別與輪子固定架的兩側(cè)固定連接，在滑塊頂端與滑塊固定架之間的光軸A外設(shè)置有彈簧，所述滑塊固定架固定在殼體內(nèi)，在殼體的底部設(shè)置有與所述全向輪的底部相對應(yīng)的通槽，全向輪的底部能夠穿過通槽設(shè)置在殼體外。
[0008]所述浮動機(jī)構(gòu)設(shè)置為兩套，兩套浮動機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在殼體的前側(cè)和后側(cè)。
[0009]所述傳動機(jī)構(gòu)包括第一錐齒輪及第二錐齒輪，第一錐齒輪與電機(jī)的動力輸出端固定連接，第一錐齒輪與第二錐齒輪相嚙合，第二錐齒輪與磁性輪子的輪軸固定連接，所述磁性輪子的輪軸通過軸承法蘭設(shè)置在殼體內(nèi)。
[0010]所述磁性輪子包括由厚度方向充磁的環(huán)形永磁鐵、兩個環(huán)形導(dǎo)磁片、鋁合金內(nèi)圈及尼龍外擋圈，兩個環(huán)形導(dǎo)磁片分別設(shè)置在環(huán)形永磁鐵的N極和S極；所述尼龍外擋圈設(shè)置在兩個環(huán)形導(dǎo)磁片之間、環(huán)形永磁鐵的外側(cè)，鋁合金內(nèi)圈設(shè)置在兩個環(huán)形導(dǎo)磁片之間、環(huán)形永磁鐵的內(nèi)側(cè)，在所述磁性輪子的中心處設(shè)置有輪軸。
[0011]所述的磁吸附多功能探傷機(jī)器人還包括標(biāo)記機(jī)構(gòu)，所述標(biāo)記機(jī)構(gòu)設(shè)置在殼體內(nèi)，其包括舵機(jī)、舵盤及記號筆，所述舵機(jī)固定在殼體內(nèi)，舵機(jī)的動力輸出端與舵盤固定連接，舵盤與記號筆柔性連接。
[0012]所述舵盤與記號筆通過乳膠管柔性連接。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
[0014]與以往的輪式磁吸附機(jī)器人相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1.本發(fā)明把輪子做成帶有磁性的，使被吸附表面與吸附物體直接接觸，使吸附能力最大化，又保留了輪式的靈活性；
[0016]2.本發(fā)明集成了機(jī)器人爬壁、無線遙控、無線圖像傳輸及記號標(biāo)記的功能。
[0017]本發(fā)明改善了磁吸附機(jī)器人的吸附性能和走行性能，提高了能源的使用效率和工作效率，而簡單的結(jié)構(gòu)大大降低了機(jī)器人的制造成本，使這類機(jī)器人有廣闊的使用前景和良好的推廣性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的一個實(shí)施例除去殼體碳纖頂板后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的浮動機(jī)構(gòu)的立體圖；
[0020]圖3為圖2的主視圖；
[0021]圖4為本發(fā)明的傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明的磁性輪子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明的標(biāo)記機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7為本發(fā)明的走行控制過程的流程圖；
[0025]圖8為本發(fā)明的圖像傳輸過程的流程圖；
[0026]圖中第一電機(jī)法蘭，2-第二電機(jī)法蘭，3-電機(jī)，4-內(nèi)前碳纖板，5-攝像頭，6-前輪浮動機(jī)構(gòu)，7-外前碳纖板，8-外碳纖板連接件A，9-外左前碳纖板，10-內(nèi)前碳纖板連接件，11-外碳纖板連接件B，12-鋁合金方框，13-外左中碳纖板，14-內(nèi)左碳纖板，15-外右前碳纖板，16-外碳纖板連接件C，17-外左后碳纖板，18-內(nèi)后碳纖板連接件，19-外碳纖板連接件D，20-外后碳纖板，21-內(nèi)后碳纖板，22-后輪浮動機(jī)構(gòu)，23-碳纖底板，24-尼龍外擋圈，25-銷合金內(nèi)圈，26-環(huán)形永磁鐵，27-內(nèi)右碳纖板，28-環(huán)形導(dǎo)磁片，29-輪子固定架，30-全向輪，31-滑塊固定架，32-螺釘，33-滑塊，34-彈簧，35-光軸A，36-第-錐齒輪，37-第二錐齒輪，38-磁性輪子，39-第-軸承法蘭，40-第二軸承法蘭，41-輪軸，42-舵機(jī)，43-記號筆，44-舵盤，45-標(biāo)記機(jī)構(gòu)，46-光軸B，47-外右中碳纖板，48-外右后碳纖板，49-右傳動機(jī)構(gòu)，50-殼體，51-左傳動機(jī)構(gòu)，52-頂絲。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0028]如圖1?圖5所示，一種磁吸附多功能探傷機(jī)器人，包括殼體50及設(shè)置在殼體50外的遙控手柄，所述殼體50采用碳纖維板材制成；在殼體50內(nèi)設(shè)置有浮動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、控制器、電機(jī)3及至少兩個磁性輪子38，本實(shí)施例采用兩個磁性輪子38 ;所述浮動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、控制器及電機(jī)3固定在殼體50內(nèi)，電機(jī)3的動力輸出端經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)與磁性輪子38的輪軸41固定連接，電機(jī)3的控制端與控制器相連接；在所述遙控手柄內(nèi)設(shè)置有無線發(fā)射器，在殼體50內(nèi)設(shè)置有無線接收器，所述無線發(fā)射器與無線接收器相對應(yīng)，無線接收器與控制器相連接；在殼體50上設(shè)置有攝像頭5，攝像頭5經(jīng)HDMI轉(zhuǎn)AV模塊與圖像傳輸模塊的發(fā)射端相連接，圖像傳輸模塊的接收端設(shè)置在地面，其與圖像傳輸模塊的發(fā)射端相對應(yīng)，并與外部的AV顯示屏相連接。
[0029]所述殼體50包括外碳纖板、內(nèi)碳纖板、碳纖底板23及碳纖頂板，所述外碳纖板由外前碳纖板7、外后碳纖板20、外左前碳纖板9、外左中碳纖板13、外左后碳纖板17、外右前碳纖板15、外右中碳纖板47及外右后碳纖板48組成；外前碳纖板7與外左前碳纖板9和外右前碳纖板15通過外碳纖板連接件AS進(jìn)行連接，外左中碳纖板13與外左前碳纖板9、外右中碳纖板47與外右前碳纖板15通過外碳纖板連接件Bll進(jìn)行連接，外左中碳纖板13與外左后碳纖板17、外右中碳纖板47與外右后碳纖板48通過外碳纖板連接件C16進(jìn)行連接，外左后碳纖板17和外右后碳纖板48與外后碳纖板20通過外碳纖板連接件D19進(jìn)行連接。所述內(nèi)碳纖板由內(nèi)前碳纖板4、內(nèi)左碳纖板14、內(nèi)右碳纖板27及內(nèi)后碳纖板21組成，內(nèi)前碳纖板4與內(nèi)左碳纖板14和內(nèi)右碳纖板27通過內(nèi)前碳纖板連接件10進(jìn)行連接，內(nèi)后碳纖板21與內(nèi)左碳纖板14和內(nèi)右碳纖板27通過內(nèi)后碳纖板連接件18進(jìn)行連接。在外碳纖板與內(nèi)碳纖板之間還設(shè)置具有螺紋孔的鋁合金方框12，各零件之間通過沉頭內(nèi)六角螺釘進(jìn)行連接。再安裝上碳纖底板23和碳纖頂板后，所述殼體50形成了一個相對密閉的空間作為機(jī)器人的內(nèi)部。
[0030]本實(shí)施例中，所述浮動機(jī)構(gòu)設(shè)置為兩套，分別為前輪浮動機(jī)構(gòu)6和后輪浮動機(jī)