本發明涉及磁吸附技術領域，具體涉及一種輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置。

背景技術：

爬壁機器人可以代替人在傾斜、豎直避面，巨型構件，乃至容器內頂部進行靈活移動，并完成一定的任務作業。在石油化工、建筑清潔、船舶修造、消防滅火等領域爬壁機器人有著廣泛的應用前景。

磁吸附爬壁機器人屬于爬壁機器人的一個分支，其雖然僅限于導磁壁面的應用，但因具有吸附力強，不受壁面凹凸或裂縫的限制，安全，穩定，可靠的優點而被進行了廣泛的研究與應用。

目前磁吸附爬壁機器人的移動方式主要有履帶式，腿足式和輪式，輪式磁吸附爬壁機器人相對于其他兩種機器人，既能保持一定的負載又能靈活運動，移動系統機構簡單，質量輕，功耗小，控制方便。

然而目前輪式磁吸附爬壁機器人多靠兩側的轉速差實現轉向，轉向時需要較大的轉向空間，不能非常靈活快速地進行小范圍轉向，且容易出現輪子的打滑現象，在較小空間或有區域限制的空間進行作業時，并不方便。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

技術實現要素：

為解決上述技術缺陷，本發明采用的技術方案在于，提供一種輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置，其特征在于，其包括輪式組合移動裝置和永磁吸附裝置，所述輪式組合移動裝置包括底盤和分別安裝于所述底盤上的一個中心驅動輪和四個被動萬向輪，所述被動萬向輪可以進行360°自由旋轉，轉向靈活；通過螺紋與所述底盤連接的所述永磁吸附裝置采用永磁體材料，通過非接觸方式對導磁壁面進行吸附。

較佳的，所述中心驅動輪包括驅動齒輪和車輪，驅動電機通過鏈式結構或者齒輪傳動裝置驅動所述驅動齒輪轉動，與所述驅動齒輪同軸的所述中心驅動輪的車輪也隨之轉動。

較佳的，所述中心驅動輪還包括方向控制齒輪，鏈式結構或者齒輪傳動裝置驅動所述方向控制齒輪轉動，改變所述中心驅動輪的車輪運動方向。

較佳的，所述中心驅動輪的車輪輪轂采用永磁體材料，增加機器人的吸附力，所述中心驅動輪與導磁壁面充分接觸，便于控制方向。

較佳的，四個所述被動萬向輪采用非磁性材料，其轉向時自由靈活。

較佳的，所述中心驅動輪和所述被動萬向輪的車輪表面均添加一層橡膠輪胎，增加車輪與導磁壁面間的摩擦力，防止在移動過程中出現打滑現象。

較佳的，所述被動萬向輪由兩個分別可以進行獨立轉動的車輪組成，增加了車輪子的轉向靈活性，便于轉向和移動。

與現有技術比較本發明的有益效果在于：輪式組合移動裝置和永磁吸附裝置相結合，使機器人通過永磁吸附裝置吸附在壁面上的同時，中心驅動輪車輪帶動機器人行走的同時，可以自由轉動360度的萬向輪增加了轉向靈活性，使轉向快捷，轉向區域小。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明各實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發明實施例一的一種輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置的結構圖；

圖2為本發明實施例一的一種輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置的俯視圖；

圖3為本發明實施例一的一種輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置的中心驅動輪的結構圖；

圖4為本發明實施例一的一種輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置的中心驅動輪底盤的結構圖；

圖5為本發明實施例一的一種輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置的萬向輪的側視圖；

圖6為本發明實施例一的一種輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置的萬向輪的正視圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。

實施例一

圖1是一種輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置的結構圖，其包括輪式組合移動裝置1和永磁吸附裝置2；

所述的輪式組合移動裝置1包括底盤11，和分別安裝于底盤11的一個中心驅動輪12和四個被動萬向輪13，中心驅動輪12可以由驅動電機通過鏈式結構或齒輪裝置進行驅動，通過轉動中心驅動輪12的頂部齒輪進行調整方向；四個被動萬向輪13與底盤11相連接，可以進行360°自由旋轉，輪式磁吸附爬壁機器人在中心驅動輪12作用下進行轉向與移動，四個被動萬向輪13配合中心驅動輪使轉向靈活。

所述的永磁吸附裝置2，安裝于底盤11上，其采用永磁體材料，通過非接觸方式對導磁壁面進行吸附，可以根據實際需要進行磁鐵的增減，提高磁能利用率，方便可控。永磁吸附裝置2是通過其上的孔21與底盤11相連，如圖2所示。

圖3為輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置的中心驅動輪的結構圖，其包括車輪121，輪架122，驅動齒輪123，固定銷124，限位環125，方向控制齒輪126、車軸127和方向控制軸128；

車輪121安裝在車軸127上，輪架122套接在車軸127上，驅動齒輪123與車軸127通過鍵槽鏈接，驅動電機通過鏈式結構或者齒輪傳動裝置驅動驅動齒輪123轉動，驅動齒輪123帶動車軸127轉動，車輪121安裝在車軸127上，車輪121也隨著車軸127一起轉動；限位環125與方向控制軸128為一體或與方向控制軸128過盈配合，方向控制軸128穿過底盤上孔111與底盤11套接，如圖4所示，限位環125用于限制底盤11在方向控制軸128上的位置，方向控制齒輪126通過鍵槽或過盈配合與方向控制軸128相連，當然方向控制齒輪126在底盤11的上方，方便方向控制齒輪126與鏈式結構或者齒輪傳動裝置相連，驅動方向控制齒輪126轉動改變車輪121的運動方向，底盤11上的圓環113為與方向控制齒輪126相連的鏈式結構或者齒輪傳動裝置提供了空間。

圖5和圖6為輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置的萬向輪的結構圖，其包括車輪131、132，支撐肋板133，轉向板134，轉向柱135車軸136，固定銷137、138；車輪131、車輪132安裝在車軸136上，分別通過固定銷137、138進行固定位置，車輪131和車輪132分別繞著車軸136轉動；車軸136與支撐肋板133相連，支撐肋板133與轉向板134固連，轉向板134可以繞著轉向柱135自由旋轉360度；轉向柱135通過圖4底盤上的孔112與底盤相連接。

輪式組合移動裝置和永磁吸附裝置相結合，使機器人通過永磁吸附裝置吸附在壁面上的同時，中心驅動輪車輪帶動機器人行走的同時，可以自由轉動360度的萬向輪增加了轉向靈活性，使轉向快捷，轉向區域小。

實施例二

如上所述的輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置，本實施例與其不同之處在于中心驅動輪的車輪輪轂采用永磁體材料，增加了機器人與壁面的吸附力，保證中心驅動輪與壁面充分接觸，控制方向。

實施例三

如上所述的輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置，本實施例與其不同之處在于萬向輪的車輪輪轂采用非磁性材料，使其在轉向過程中更具靈活性。

實施例四

如上所述的輪式磁吸附爬壁機器人的轉向裝置，本實施例與其不同之處在于中心驅動輪和萬向輪的車輪外表面均添加一層橡膠輪胎，以增加車輪與壁面的摩擦力。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，對本發明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和范圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發明的保護范圍內。