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原文传递用于磁吸附爬壁机器人的可充退磁的变磁力吸附系统

专利名称：	用于磁吸附爬壁机器人的可充退磁的变磁力吸附系统
摘要：	本发明公开了一种用于磁吸附爬壁机器人的可充退磁的变磁力吸附系统，它包括单片机、充退磁控制电路板、隔磁绝缘体、铝固定板、永磁体、可逆磁体、充退磁线圈、导磁钢件、导磁钢件凹槽；单片机为外部控制器，与充退磁控制电路板通过导线连接，充退磁控制电路板与隔磁绝缘体和所述铝固定板连接，铝固定板与导磁钢件连接，永磁体与可逆磁体交错安装在所述导磁钢件凹槽内，充退磁线圈绕制在所述永磁体和所述可逆磁体上。通过控制流过充退磁线圈的电流大小和充磁次数来改变磁力大小；通过改变流入充退磁线圈的电流方向来充退磁。本发明可极大提高磁吸附爬壁机器人适应不同载荷需求的能力，并使得爬壁机器人在工作结束后可轻易从壁面取下。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	中国计量大学
发明人：	吴善强;夏伦德;李佰强
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910182715.6
公开号：	CN109878585A
分类号：	B62D57/024(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	310018 浙江省杭州市下沙高教园区学源街258号
主权项：	1.一种用于磁吸附爬壁机器人的可充退磁的变磁力吸附系统，其特征在于，它包括单片机（1）、充退磁控制电路板（2）、隔磁绝缘体（3）、铝固定板（4）、永磁体（5）、可逆磁体（6）、充退磁线圈（7）、导磁钢件（8）、导磁钢件凹槽（9）；所述单片机（1）为外部控制器，与所述充退磁控制电路板（2）通过导线连接，所述充退磁控制电路板（2）与所述隔磁绝缘体（3）和所述铝固定板（4）连接，所述铝固定板（4）与所述导磁钢件（8）连接，所述永磁体（5）与所述可逆磁体（6）交错安装在所述导磁钢件凹槽（9）内，所述充退磁线圈（7）绕制在所述永磁体（5）和所述可逆磁体（6）上；所述充退磁控制电路板（2）还包括：电源（10）、反激式升压电路（11）、储能电容组（12）、放电H桥（13）、AD采样电路（14）、单片机接口（15）；所述反激式升压电路（11）的供电由所述电源（10）提供，所述反激式升压电路（11）的输入端与所述单片机（1）的PWM信号1输出端相连，所述反激式升压电路（11）的输出与所述储能电容组（12）相连，所述储能电容组（12）与所述放电H桥（13）和所述AD采样电路（14）相连，所述AD采样电路与所述单片机（1）连接，所述放电H桥（13）与所述充退磁线圈（7）相连，所述单片机接口（15）为所述充退磁控制电路（2）与所述单片机（1）连接接口。 2.一种权利要求1所述用于磁吸附爬壁机器人的可充退磁的变磁力吸附系统的变磁力的实现方法，其特征在于，所述单片机（1）输入一路占空比可调的PWM信号1到所述充退磁控制电路板（2）的所述反激式升压电路（11）的PWM1输入端口，所述反激式升压电路（11）将所述电源（10）电压升高给所述储能电容组（12）充电，经过所述放电H桥（13）对所述储能电容组（12）进行放电，通过连接着所述放电H桥（13）并绕制在所述永磁体（5）和所述可逆磁体（6）上的所述充退磁线圈（7）对所述可逆磁体（6）进行磁化；所述放电H桥（13）的导通由所述单片机（13）的PWM信号2和PWM信号3电平的高低进行控制，其中所述放电H桥（13）的左上桥臂与右下桥臂共用一路PWM输入，所述放电H桥（13）右上桥臂与左下桥臂共用一路PWM输入，通过改变所述单片机（1）输入的PWM信号1占空比调节所述反激式升压电路（11）的输出，进而改变所述储能电容组（12）的放电电流来改变所述可逆磁体（6）内部磁畴的磁化程度来改变磁力大小；并且还可以通过控制所述储能电容组（12）的充放电次数来改变所述可逆磁体（6）内部磁畴的磁化程度，以此来改变磁力的大小。 3.一种权利要求1所述用于磁吸附爬壁机器人的可充退磁的变磁力吸附系统的充退磁实现方法，其特征在于，所述永磁体（5）与所述可逆磁体（6）交错排列，通过控制所述放电H桥（13）桥臂的导通方向控制流入所述充退磁线圈（7）中的电流方向控制所述可逆磁体（6）磁化方向，当所述可逆磁体（6）的磁化方向与所述永磁体（5）的充磁方向相同时，磁力线通过所述导磁钢件（8）经过外部构成回路，此时对外显磁性，达到对所述用于磁吸附爬壁机器人的可充退磁的变磁力吸附系统的充磁；当所述永磁体（5）的磁化方向与所述可逆磁体（6）的充磁方向相反时，磁力线通过所述永磁体（5）的N极进入所述可逆磁体（6）的S极，并通过所述导磁钢件（8）使得磁力线在内部形成回路，对外不显磁性，达到对所述用于磁吸附爬壁机器人的可充退磁的变磁力吸附系统的消磁；所述单片机（1）通过所述AD采样电路（14）对所述储能电容组（12）充电电压进行采样计算，若所述储能电容组（12）两端电压没有达到或者超过期望值，则改变所述单片机（1）输出的PWM信号1占空比来调节所述反激式升压电路（11）的输出，保证所述储能电容组（12）达到期望的充电电压，使得所述可逆磁体（6）的磁化程度达到要求，进而使得所述用于磁吸附爬壁机器人的可充退磁的变磁力吸附系统达到期望的吸附力。
所属类别：	发明专利