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专利号: 2024115168441
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,包括机器人外壳(1)、设置在所述机器人外壳(1)上的若干全向轮轮组(2)与RRS并联机构(3),其特征在于:所述机器人外壳包括多边形平板以及连接多边形平板外周边沿且形成柱面的包覆板(16);沿着包覆板的外圆周方向开设有若干个开槽,若干电磁吸附机构(17)一一设置在所述开槽中,所述若干全向轮轮组也一一设置在所述开槽中且与若干电磁吸附机构一一间隔布置;所述RRS并联机构设置在多边形平板的内侧;

所述电磁吸附机构包括通过第一移动副设置在所述开槽上的电磁铁(11)以及驱动电磁铁沿着第一移动副导轨(15)运动的电磁电机;

所述全向轮轮组包括通过平行四边形支架(24)可运动地设置在槽口的全向轮(21)以及驱动全向轮轮组的第二电机(25);

所述RRS并联机构包括连接多边形平板内侧的上平台(31)、设置有打磨头的下平台(37)、并联设置在上平台与下平台之间且由驱动器驱动的三条第一分支(39)。

2.根据权利要求1所述的用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,其特征在于:所述多边形平板为圆形平板,所述柱面为圆柱面。

3.根据权利要求2所述的用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,其特征在于:所述开槽的两侧边沿平行于圆柱面的母线且开槽的一端贯通包覆板的底端;

两个所述第一移动副导轨一一沿着开槽的两侧边缘固定,电磁铁的两侧分别通过第一移动副滑块(14)可滑动地定位在第一移动副导轨上,电磁电机通过滚珠丝杠结构驱动所述的电磁铁;从而在移动和加工时可针对零件表面形状进行适应性的吸附。

4.根据权利要求3所述的用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,其特征在于:所述全向轮轮组(2)中,若干个全向轮辊子(22)连接设置在全向轮(21)的外圆周边缘,全向轮的轮轴由第二电机(25)的电机轴驱动。

5.根据权利要求4所述的用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,其特征在于:所述平行四边形支架(24)由相互平行且等长的固定架(26)与活动架、相互平行且等长的两个连杆铰接形成;固定架固定在所述圆形平板内侧,活动架可在跟随平行四边形支架运动时始终与固定架保持平行。

6.根据权利要求5所述的用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,其特征在于:连接全向轮轮毂的轮轴可转动地定位在所述活动架上,第二电机(25)也固定设置在所述活动架上,并且第二电机的电机轴通过传动齿轮组驱动所述轮轴;第一电机(23)固定在所述固定架上并且电机轴固定连接固定架中的一个铰接轴,该铰接轴与其中一个连杆固定。

7.根据权利要求6所述的用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,其特征在于:第一电机、第二电机均由电池供电。

8.根据权利要求7所述的用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,其特征在于:所述RRS并联机构包括固定在圆形平板内侧的上平台(31)、下平台(37)以及并联设置在上平台与下平台之间的三条第一分支(39);第一分支包括依次连接在上平台与下平台之间的第一转动副(32)、第一连杆(33)、第二转动副(34)、第二连杆(35)以及第一球铰(36)。

9.根据权利要求8所述的用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,其特征在于:三条第一分支的三个第一球铰在下平台上呈等边三角形分布;三条第一分支的三个第一转动副在上平台上呈等边三角形分布。

10.根据权利要求9所述的用于大型复杂曲面表面打磨的移动式并联爬壁机器人设备,其特征在于:所述三个第一转动副均为驱动副;驱动器为电机带动的滚珠丝杠机构。