本发明涉及机器人制造技术领域，尤其涉及一种爬壁机器人。
背景技术：
随着机器人技术和焊接技术的发展，在金属结构焊接领域，对钢制储罐、球罐、管道弧面设备进行焊接作业时，通常采用爬行焊接机器人进行焊接。目前存在一类爬壁机器人，爬壁机器人通常包括车架、行走组件以及焊接组件，行走组件根据结构的不同分为履带式行走组件以及轮式行走组件，其中，传统的轮式行走组件包括本体和固定安装在本体上的多个磁轮机构，当轮式行走组件经过带有凹坑的导磁壁面时，一部分磁轮机构悬空在凹坑中，这部分磁轮机构无法实现与导磁壁面的紧密贴附，导致磁轮机构与导磁壁面的吸附力不足，容易导致爬壁机器人从导磁壁面上脱落的问题。
基于此，亟待发明一种爬壁机器人，用来解决爬壁机器人通过带有凹坑的导磁壁面容易脱落的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种爬壁机器人，能够实现与带有凹坑的导磁壁面较紧密的吸附，避免从导磁壁面上脱落。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种爬壁机器人，能沿导磁壁面运动，所述导磁壁面包括凹坑以及平面，所述爬壁机器人包括车体机构，所述爬壁机器人还包括：
复位机构，其一端与所述车体机构相连接；以及
磁轮机构，与所述复位机构的另一端相连接，当所述磁轮机构通过所述凹坑时，所述凹坑吸附所述磁轮机构，以使所述磁轮机构相对所述车体机构朝所述凹坑的方向转动，所述磁轮机构与所述凹坑的内表面相抵接；当所述磁轮机构移出所述凹坑时，所述复位机构被配置为驱动所述磁轮机构复位，以使所述磁轮机构与所述平面相抵接。
作为优选，所述复位机构包括：
安装壳，设置在所述车体机构上；
扭簧，所述扭簧的一端与所述安装壳相连接，所述扭簧的另一端与所述磁轮机构相连接。
作为优选，所述复位机构还包括：
承载组件，所述扭簧的一端固定在所述承载组件上，所述承载组件设置在所述安装壳内；以及
单向耦合组件，所述承载组件与所述安装壳通过所述单向耦合组件相连接，所述单向耦合组件被配置为限制所述承载组件相对所述安装壳仅能朝所述凹坑的方向转动。
作为优选，所述复位机构还包括：
直线伸缩组件，其一端与所述车体机构转动连接，所述直线伸缩组件的另一端与所述安装壳的一端转动连接，所述安装壳的另一端与所述车体机构转动连接。
作为优选，所述直线伸缩组件包括：
第一保持架，与所述车体机构转动连接；
第二保持架，与所述安装壳转动连接；以及
弹簧，所述弹簧的一端与所述第一保持架相连接，所述弹簧的另一端与所述第二保持架相连接。
作为优选，所述第一保持架和所述第二保持架相对且间隔设置，所述第一保持架和所述第二保持架之间的距离可调。
作为优选，所述直线伸缩组件还包括：
导向结构，能使所述第一保持架和所述第二保持架沿直线相靠近或远离。
作为优选，所述导向结构包括：
导向管和导向杆，两者中的一个设置在所述第一保持架上，两者中的另一个设置在所述第二保持架上，所述导向杆插接在所述导向管中且能相对于所述导向管滑动。
作为优选，所述安装壳包括：
安装套筒，所述承载组件、所述单向耦合组件以及所述复位机构均设置在所述安装套筒内。
作为优选，所述扭簧与所述承载组件通过第一连接组件相连接，所述第一连接组件包括：
第一连接板，所述扭簧的一端与所述第一连接板相连接，所述第一连接板上开设有第一插口；以及
第一插块，设置在所述承载组件上，所述第一插块插接在所述第一插口中。
作为优选，所述第一连接板上开设有第一安装槽，所述扭簧的一端插接在所述第一安装槽中。
作为优选，所述扭簧与所述磁轮机构通过第二连接组件相连接，所述第二连接组件包括：
第二连接板，所述扭簧的另一端与所述第二连接板相连接，所述第二连接板上开设有第二插口；以及
第二插块，设置在所述磁轮机构上，所述第二插块插接在所述第二插口中。
作为优选，所述第二连接板上开设有第二安装槽，所述扭簧的另一端安装在所述第二安装槽中。
作为优选，所述扭簧被所述磁轮机构与所述安装壳沿所述扭簧的轴线方向共同压缩。
作为优选，所述单向耦合组件包括：
第一单向齿轮，设置在所述承载组件上；以及
第二单向齿轮，设置在所述安装壳上，所述第一单向齿轮与所述第二单向齿轮相耦合。
本发明的有益效果为：
本发明提供的爬壁机器人包括车体机构、磁轮机构以及复位机构，复位机构的一端与车体机构相连接，复位机构的另一端与磁轮机构相连接，当磁轮机构通过凹坑时，凹坑吸附磁轮机构，以使磁轮机构相对车体机构朝凹坑的方向转动，磁轮机构的磁轮能够与凹坑的内表面相抵接，从而实现磁轮机构与凹坑的内表面紧密吸附的作用；当磁轮机构移出凹坑时，复位机构驱动磁轮机构复位，以使磁轮机构与平面相抵接，磁轮机构的磁轮能够与平面紧密贴合。所以，本发明提供的爬壁机器人的磁轮机构不管是在平面上运动还是在有凹坑的导磁壁面上运动，磁轮机构都能够与导磁壁面较好地吸附，可以避免爬壁机器人从导磁壁面上掉落。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的实施例提供的爬壁机器人的结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的爬壁机器人在平面上运动的结构示意图；
图3是本发明的实施例提供的磁轮机构在一个方向的结构示意图；
图4是本发明的实施例提供的磁轮机构在另一个方向的结构示意图；
图5是本发明的实施例提供的爬壁机器人在带有凹坑的导磁壁面上运动的结构示意图；
图6是图5中a处的局部放大图；
图7是本发明的实施例提供的复位机构的剖视图；
图8是本发明的实施例提供的安装壳的结构示意图；
图9是本发明的实施例提供的承载组件的结构示意图；
图10是本发明的实施例提供的第一单向齿轮和第二单向齿轮处于第一啮合状态的结构示意图；
图11是本发明的实施例提供的第一单向齿轮和第二单向齿轮发生相对转动时的结构示意图；
图12是本发明的实施例提供的第一单向齿轮和第二单向齿轮处于第二啮合状态的结构示意图；
图13是本发明的实施例提供的直线伸缩组件的结构示意图；
图14是本发明的实施例提供的直线伸缩组件的爆炸图；
图15是本发明的实施例提供的复位机构的爆炸图一；
图16是本发明的实施例提供的复位机构的爆炸图二；
图17是本发明的实施例提供的第一连接板的结构示意图；
图18是本发明的实施例提供的第二连接板安装在磁轮机构上的结构示意图；
图19是本发明的实施例提供的第二连接板的结构示意图；
图20是本发明的实施例提供的磁轮机构的结构示意图；
图21是本发明的实施例提供的去除一部分磁轮机构的爬壁机器人的结构示意图。
图中标记如下：
100-爬壁机器人；200-导磁壁面；
1-车体机构；2-复位机构；3-磁轮机构；4-车头机构；201-平面；202-凹坑；
11-安装架；21-安装壳；22-扭簧；23-承载组件；24-单向耦合组件；25-直线伸缩组件；26-第一连接组件；27-第二连接组件；28-转轴；29-轴向限位组件；31-支撑杆；32-磁轮；
211-安装套筒；212-安装法兰；241-第一单向齿轮；242-第二单向齿轮；251-第一保持架；252-第二保持架；253-弹簧；254-导向结构；255-第一转接件；256-第二转接件；261-第一连接板；262-第一插块；271-第二连接板；272-第二插块；
2411-第一斜面；2412-第一竖直面；2421-第二斜面；2422-第二竖直面；2541-导向管；2542-导向杆；2611-第一插口；2612-第一安装槽；2711-第二插口；2712-第二安装槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1和图2所示，本实施例提供的爬壁机器人100为轮式爬壁机器人，该爬壁机器人100包括车体机构1、车头机构4以及磁轮32机构3，车头机构4以及磁轮32机构3设置在车体机构1上且对车体机构1进行支撑。车头机构4用于为爬壁机器人100提供动力，牵引车体机构1向前或向后运动。其中，车头机构4包括车头本体、两个车头轮以及两个电机，车头本体两侧分别设置有一个车头轮，每个车头轮与一个电机相连接，通过两个电机不同转速的输出，能够实现爬壁机器人100的转向动作。磁轮32机构3与导磁壁面200相吸附，从而防止爬壁机器人100从导磁壁面200上掉落。其中，磁轮32机构3包括带有磁性的磁轮32，磁轮32与导磁壁面200相吸附，能够避免爬壁机器人100从导磁壁面200掉落问题的出现。
为了方便理解磁轮机构3的结构，如图3和图4所示，磁轮机构3包括支撑杆31以及转动设置在支撑杆31的自由端的磁轮32，磁轮32包括主体轮，主体轮的外周开设有环状槽，环状槽内设置有磁性材料。
传统的爬壁机器人100的磁轮机构3与车体机构1固定在一起，所以当爬壁机器人100经过平坦的导磁壁面200时，爬壁机器人100能够较稳固地吸附在导磁壁面200上，但是若导磁壁面200上出现凹坑202，一部分磁轮机构3的磁轮32将会悬空在凹坑202中，这部分磁轮32无法实现与导磁壁面200的紧密贴附，尤其是爬如图2和图5所示的沿竖直方向的导磁壁面200时，或者爬壁机器人100倒挂在导磁壁面200时，磁轮机构3与导磁壁面200的吸附力不足，容易导致爬壁机器人100从导磁壁面200上脱落。
为了解决上述问题，如图5和图6所示，本实施例提供的爬壁机器人100还包括复位机构2，复位机构2的一端与车体机构1相连接，复位机构2的另一端与磁轮机构3相连接，当磁轮机构3通过凹坑202时，凹坑202吸附磁轮机构3，以使磁轮机构3相对车体机构1朝凹坑202的方向转动，磁轮机构3的磁轮能够与凹坑202的内表面相抵接，从而实现磁轮机构3与凹坑202的内表面紧密吸附的作用；当磁轮机构3移出凹坑202时，复位机构2驱动磁轮机构3复位，以使磁轮机构3与平面201相抵接，磁轮机构3的磁轮能够与平面201紧密贴合。所以，本实施例提供的爬壁机器人100的磁轮机构3不管是在平面201上运动还是在有凹坑202的导磁壁面200上运动，磁轮机构3都能够与导磁壁面200较好地吸附，可以避免爬壁机器人100从导磁壁面200上掉落。
当导磁壁面200上凹坑202的深度较小时，磁轮机构3相对车体机构1偏转较小的角度，便能够实现磁轮机构3进入凹坑202且与凹坑202的内表面完全贴附的效果，如图7所示，该复位机构2仅包括安装壳21以及扭簧22即可，安装壳21设置在车体机构1上，扭簧22的一端与安装壳21相连接，扭簧22的另一端与磁轮机构3相连接。如图5和图6所示，当磁轮机构3通过凹坑202时，导磁壁面200吸附磁轮机构3，使磁轮机构3相对安装壳21顺时针旋转一定角度，磁轮机构3与凹坑202的内表面相吸附。当磁轮机构3越过凹坑202时，磁轮机构3在扭簧22的作用下复位，磁轮机构3相对于安装壳21逆时针旋转一定角度，磁轮机构3、扭簧22以及安装壳21相配合，实现对车体机构1的支持效果。在其他实施例中，扭簧22可以替换为弹簧件。
当导磁壁面200上凹坑202的深度较大时，磁轮机构3沿顺时针方向仅仅旋转较小角度是不够的，磁轮机构3需要沿顺时针方向旋转较大角度才能够实现与凹坑202的内表面的贴合，所以仅仅依靠扭簧22自身在周向方向上的弹性变形是无法实现磁轮机构3相对的车体机构1的旋转角度。为了进一步解决导磁壁面200越尺寸较大凹坑202的问题，如图3、图4和图7所示，该复位机构2还包括承载组件23、单向耦合组件24以及直线伸缩组件25，承载组件23设置在安装壳21内，扭簧22的一端固定在承载组件23上，承载组件23与安装壳21通过单向耦合组件24相连接，单向耦合组件24用于限制承载组件23相对安装壳21仅能朝凹坑202的方向转动，所以承载组件23、扭簧22以及磁轮机构3整体能够相对于安装壳21顺时针旋转一定角度，所以磁轮机构3相对于安装壳21能够顺时针旋转更大的角度，以匹配深度较大的凹坑202。为了实现单向耦合组件24用于限制承载组件23相对安装壳21朝单一的预设方向转动的效果，如图8和图9所示，单向耦合组件24包括第一单向齿轮241和第二单向齿轮241，第一单向齿轮241设置在承载组件23上，第二单向齿轮241设置在安装壳21上，第一单向齿轮241与第二单向齿轮241相耦合。
为了方便理解第一单向齿轮241和第二单向齿轮241的具体结构以及两者相对的运动关系，现结合图10～图12进行说明。
如图10所示，在承载组件23不受周向力时，第一单向齿轮241上的第一单向齿与第二单向齿轮241上的第二单向齿相插接。如图11所示，第一单向齿包括第一斜面2411和第一竖直面2412，第二单向齿包括第二斜面2421和第二竖直面2422，第一斜面2411与第二斜面2421的倾斜度一致，当第一单向齿轮241受到如图11中的b方向的驱动力时，第一斜面2411沿第二斜面2421向左上方滑动，当第一单向齿向左滑动一个第二单向齿的齿距，如图12所示，第一单向齿落在与其相邻的左侧的第二单向齿轮241上的齿槽中，完成第一单向齿轮241相对于第二单向齿轮241的转动。第一单向齿轮241只有相对第二单向齿轮241沿图12中的c方向动才能实现相对运动，若第一单向齿轮241受到使其相对于第二单向齿轮241朝与c方向相反的反向转动的力，由于第一竖直面2412和第二竖直面2422相抵接，所以第一单向齿轮241无法相对于第二单向齿轮241朝与c相反的方向转动。本实施例通过如上所述的第一单向齿轮241和第二单向齿轮241实现承载组件23相对于安装壳21仅能朝凹坑202的方向转动的作用。
此外，第一单向齿轮241与第二单向齿轮241在发生转动的过程中，由于第一斜面2411与第二斜面2421相配合的作用，第一单向齿轮241与第二单向齿轮241在竖直方向上会发生运动，单向耦合组件24在运动过程中会发生相分离的情况。为了解决上述问题，如图7所示，当磁轮机构3与复位机构2安装完成后，扭簧22被磁轮机构3与安装壳21沿扭簧22的轴线方向共同压缩，扭簧22能够将承载组件23与安装壳21沿扭簧22的轴线方向压紧，扭簧22、承载组件23以及安装壳21协同作用，可以有效避免承载组件23相对安装壳21转动时从安装壳21上松脱，保证爬壁机器人100的正常运行。
此外，为了实现磁轮机构3从尺寸较大的凹坑202中的脱离复位，如图5和图6所示，该爬壁机器人100还包括直线伸缩组件25，直线伸缩组件25的一端与车体机构1转动连接，直线伸缩组件25的另一端与安装壳21的一端转动连接，安装壳21的另一端与车体机构1转动连接。当磁轮机构3从尺寸较大的凹坑202脱离时，直线伸缩组件25被压缩，直线伸缩组件25带动安装壳21相对车体机构1逆时针转动一定角度，从而实现磁轮机构3的复位。直线伸缩组件25与单向耦合组件24相配合的方式，结构简单，方便安装，占用空间小，能够有效减小爬壁机器人100的体积，实现爬壁机器人100小尺寸设计，方便应用与空间较小的操作环境中。
为了实现直线伸缩组件25自身的直线伸缩运动，如图13和图14所示，直线伸缩组件25包括第一保持架251、第二保持架252以及弹簧253，第一保持架251与车体机构1转动连接，第二保持架252与安装壳21转动连接，弹簧253一端与第一保持架251相连接，弹簧253的另一端与第二保持架252相连接。当磁轮机构3相对于车体机构1顺时针转动时，安装壳21也会相对于车体机构1顺时针转动一定角度，此时，弹簧253相对于安装时的状态被拉长一段距离，当磁轮机构3即将要移出凹坑202时，被拉长的弹簧253将会拉拽安装壳21，使得安装壳21相对于车体机构1逆时针转动一定角度，实现磁轮机构3的复位，从而实现磁轮机构3对车体机构1较好的支撑作用。
为了实现第一保持架251与车体机构1的转动连接，第一保持架251设置在第一转接件255上，第一转接件255与车体机构1转动连接。为了实现第二保持架252与安装壳21的转动连接，第二保持架252设置在第二转接件256上，第二转接件256与安装壳21转动连接。
但是，弹簧253在使用一段时间后，弹簧253的弹性回复效果会变弱，第一保持架251和第二保持架252相对且间隔设置，第一保持架251和第二保持架252之间的距离可调，通过调整第一保持架251和第二保持架252之间的距离，能够起到压缩弹簧253的效果，从而可以提高弹簧253的弹性回复效果。如图13所示，为了实现第一保持架251与第二保持架252之间距离的可调，第一保持架251与第一转接件255通过螺纹连接，第二保持架252与第二转接件256通过螺纹连接，操作者仅通过简单地旋拧动作，便能实现第一保持架251与第二保持架252之间距离的调整，方便简单，易于操作，能够有效减少操作者的劳动强度，提高爬壁机器人100的维修效率。
此外，如图13和图14所示，为了实现第一保持架251和第二保持架252沿直线相靠近或远离，直线伸缩组件25还包括导向结构254，导向结构254能使第一保持架251和第二保持架252沿直线相靠近或远离。具体而言，如图13和图14所示，导向结构254包括导向管2541和导向杆2542，两者中的一个设置在第一保持架251上，两者中的另一个设置在第二保持架252上，导向杆2542插接在导向管2541中且能相对于导向管2541滑动。导向管2541和导向杆2542相配合的结构，结构简单，导向性好，且易于安装。
如图4所示，安装壳21包括安装套筒211和安装法兰212，安装套筒211设置在安装法兰212的一侧，安装法兰212为平面状，能够实现与车体机构1快速简单的安装。如图7所示，承载组件23、单向耦合组件24以及扭簧22设置在安装套筒211内，安装套筒211能够限制承载组件23以及扭簧22的周向位置，避免承载组件23以及扭簧22从安装壳21中脱离。此外，将承载组件23、单向耦合组件24以及扭簧22设置在安装套筒211内，安装套筒211能够起到对承载组件23、单向耦合组件24以及扭簧22较好的防尘效果。
此外，如图7所示，为了避免扭簧22在变形的过程中发生偏斜，复位机构2还包括转轴28，转轴28依次穿过磁轮机构3、安装套筒211、扭簧22、承载组件23、单向耦合组件24以及安装法兰212。为了限制复位机构2的各部分在轴线方向上的相对位置，转轴28的两端分别设置一个轴向限位组件29，一个轴向限位组件29位于磁轮机构3的外侧，另一个轴向限位组件29位于安装法兰212的外侧，轴向限位组件29可以为卡簧、螺母等。
如图7、图8以及图9所示，为了实现扭簧22与承载组件23的连接，扭簧22与承载组件23通过第一连接组件26相连接。为了避免承载组件23与第一连接组件26沿周向发生相对运动，如图15～图17所示，第一连接组件26包括第一连接板261和第一插块262，扭簧22的一端与第一连接板261相连接，第一连接板261上开设有第一插口2611，第一插块262设置在承载组件23上，第一插块262插接在第一插口2611中，可以有效提高第一连接组件26与承载组件23的安装效率。
为了方便扭簧22与第一连接板261的快速安装，提高复位机构2的安装效率，如图17所示，第一连接板261上开设有第一安装槽2612，扭簧22的一端插接在第一安装槽2612中。为了避免扭簧22插接在第一安装槽2612中的部分从第一安装槽2612中脱离，第一安装槽2612的深度大于扭簧224的簧丝的直径。如图9所示，第一插块262呈扇形且扇形的角度为50°～70°，一方面，能够避免由于第一连接板261与第一插块262长时间接触而导致的第一插块262损坏；另一方面，能够使设置在第一连接板261上的第一安装槽2612在周向所占周长更长，提高扭簧22与第一连接板261的接触长度，进一步避免扭簧22从第一连接板261上脱离。
如图18～图20所示，为了实现扭簧22与磁轮机构3的连接，扭簧22与磁轮机构3通过第二连接组件27相连接。为了避免第二连接组件27与磁轮机构3发生相对转动，第二连接组件27包括第二连接板271以及第二插块272，扭簧22的另一端与第二连接板271相连接，第二连接板271上开设有第二插口2711，第二插块272设置在磁轮机构3上，第二插块272插接在第二插口2711中，可以有效提高第二连接组件27与磁轮机构3的安装效率。
如图19所示，为了方便扭簧22与第二连接板271的快速安装，提高爬壁机器人100的安装效率，第二连接板271上开设有第二安装槽2712，扭簧22的另一端安装在第二安装槽2712中。为了避免扭簧22插接在第二安装槽2712中的部分从第二安装槽2712中脱离，第二装槽2712的深度大于扭簧224的簧丝的直径。如图20所示，第二插块272呈扇形且扇形的角度为50°～70°，一方面，能够避免由于第二连接板271与第二插块272长时间接触而导致的第二插块272损坏；另一方面，能够使设置在第二连接板271上的第二安装槽2712在周向所占周长更长，提高扭簧22与第二连接板271的接触长度，进一步避免扭簧22从第二连接板271上脱离。
由于该复位机构2设置的位置会发生变化，会有第一连接板261和第二连接板271沿竖直方向排布的情况，受第一连接板261和第二连接板271的重力作用，会出现第一连接板261与承载组件23沿竖直方向发生松脱或者第二连接板271与磁轮机构3沿竖直方向发生松脱的现象，爬壁机器人100无法实现自身的作用。为了解决上述问题，如图7所示，扭簧22被磁轮机构3与安装壳21沿扭簧22的轴线方向共同压缩，沿轴线方向被压缩的扭簧22会向其两侧顶第一连接板261和第二连接板271，从而实现将第一连接板261紧紧压在承载组件23上，以及实现将第二连接件271紧紧压在磁轮机构3的效果。
为了方便理解该爬壁机器人的工作原理，现结合图2、图5和图21进行说明。
如图2和图21所示，爬壁机器人100在呈平面状态下的导磁壁面200爬行时，复位机构2安装在车体机构1的安装架11上，此状态的扭簧22相对于自然状态的扭簧22受拉变形，弹簧253受压变形，磁轮机构3以及复位机构2共同支撑车体机构1。
如图5所示，爬壁机器人100通过尺寸较小的凹坑202时，凹坑202的内表面吸附磁轮机构3相对车体机构1顺时针转动，以使扭簧22从受拉变形变为受压变形，当磁轮机构3从凹坑202越出时，扭簧22使磁轮机构3逆时针转动，以使磁轮机构3恢复到与平面201相抵接的状态。
当爬壁机器人100通过尺寸较大的凹坑202时，承载组件23相对于安装壳21顺时针转动一定角度，从而实现磁轮机构3相对于车体机构1转动的角度更大。但是承载组件23相对于安装壳21无法逆时针转动，当爬壁机器人100从尺寸较大的凹坑202越出时，直线伸缩组件25被压缩，直线伸缩组件25带动安装壳21相对车体机构1逆时针转动一定角度，从而实现磁轮机构3的复位，通过直线伸缩机构25自身的变形以及安装壳21相对于车体机构1的转动，实现磁轮机构3的复位。
注意，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种爬壁机器人，能沿导磁壁面(200)运动，所述导磁壁面(200)包括平面(201)以及凹坑(202)，所述爬壁机器人(100)包括车体机构(1)，其特征在于，所述爬壁机器人(100)还包括：
复位机构(2)，其一端与所述车体机构(1)相连接；以及
磁轮机构(3)，与所述复位机构(2)的另一端相连接，当所述磁轮机构(3)通过所述凹坑(202)时，所述凹坑(202)吸附所述磁轮机构(3)，以使所述磁轮机构(3)相对所述车体机构(1)朝所述凹坑(202)的方向转动，所述磁轮机构(3)与所述凹坑(202)的内表面相抵接；当所述磁轮机构(3)移出所述凹坑(202)时，所述复位机构(2)被配置为驱动所述磁轮机构(3)复位，以使所述磁轮机构(3)与所述平面(201)相抵接。
2.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述复位机构(2)包括：
安装壳(21)，设置在所述车体机构(1)上；
扭簧(22)，所述扭簧(22)的一端与所述安装壳(21)相连接，所述扭簧(22)的另一端与所述磁轮机构(3)相连接。
3.根据权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，所述复位机构(2)还包括：
承载组件(23)，所述扭簧(22)的一端固定在所述承载组件(23)上，所述承载组件(23)设置在所述安装壳(21)内；以及
单向耦合组件(24)，所述承载组件(23)与所述安装壳(21)通过所述单向耦合组件(24)相连接，所述单向耦合组件(24)被配置为限制所述承载组件(23)相对所述安装壳(21)仅能朝所述凹坑(202)的方向转动。
4.根据权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述复位机构(2)还包括：
直线伸缩组件(25)，其一端与所述车体机构(1)转动连接，所述直线伸缩组件(25)的另一端与所述安装壳(21)的一端转动连接，所述安装壳(21)的另一端与所述车体机构(1)转动连接。
5.根据权利要求4所述的爬壁机器人，其特征在于，所述直线伸缩组件(25)包括：
第一保持架(251)，与所述车体机构(1)转动连接；
第二保持架(252)，与所述安装壳(21)转动连接；以及
弹簧(253)，所述弹簧(253)的一端与所述第一保持架(251)相连接，所述弹簧(253)的另一端与所述第二保持架(252)相连接。
6.根据权利要求5所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第一保持架(251)和所述第二保持架(252)相对且间隔设置，所述第一保持架(251)和所述第二保持架(252)之间的距离可调。
7.根据权利要求5所述的爬壁机器人，其特征在于，所述直线伸缩组件(25)还包括：
导向结构(254)，能使所述第一保持架(251)和所述第二保持架(252)沿直线相靠近或远离。
8.根据权利要求7所述的爬壁机器人，其特征在于，所述导向结构(254)包括：
导向管(2541)和导向杆(2542)，两者中的一个设置在所述第一保持架(251)上，两者中的另一个设置在所述第二保持架(252)上，所述导向杆(2542)插接在所述导向管(2541)中且能相对于所述导向管(2541)滑动。
9.根据权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述安装壳(21)包括：
安装套筒(211)，所述承载组件(23)、所述单向耦合组件(24)以及所述扭簧(22)均设置在所述安装套筒(211)内。
10.根据权利要求9所述的爬壁机器人，其特征在于，所述扭簧(22)与所述承载组件(23)通过第一连接组件(26)相连接，所述第一连接组件(26)包括：
第一连接板(261)，所述扭簧(22)的一端与所述第一连接板(261)相连接，所述第一连接板(261)上开设有第一插口(2611)；以及
第一插块(262)，设置在所述承载组件(23)上，所述第一插块(262)插接在所述第一插口(2611)中。
11.根据权利要求10所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第一连接板(261)上开设有第一安装槽(2612)，所述扭簧(22)的一端插接在所述第一安装槽(2612)中。
12.根据权利要求9所述的爬壁机器人，其特征在于，所述扭簧(22)与所述磁轮机构(3)通过第二连接组件(27)相连接，所述第二连接组件(27)包括：
第二连接板(271)，所述扭簧(22)的另一端与所述第二连接板(271)相连接，所述第二连接板(271)上开设有第二插口(2711)；以及
第二插块(272)，设置在所述磁轮机构(3)上，所述第二插块(272)插接在所述第二插口(2711)中。
13.根据权利要求12所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第二连接板(271)上开设有第二安装槽(2712)，所述扭簧(22)的另一端安装在所述第二安装槽(2712)中。
14.根据权利要求11或13所述的爬壁机器人，其特征在于，所述扭簧(22)被所述磁轮机构(3)与所述安装壳(21)沿所述扭簧(22)的轴线方向共同压缩。
15.根据权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述单向耦合组件(24)包括：
第一单向齿轮(241)，设置在所述承载组件(23)上；以及
第二单向齿轮(242)，设置在所述安装壳(21)上，所述第一单向齿轮(241)与所述第二单向齿轮(242)相耦合。
技术总结