[發明專利]檢測鋼結構壁面的行走機器人控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201710106581.0
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106826831B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 羅義;范勤;余震;霍同乾
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08;B62D57/024
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

本發明涉及特種機器人控制技術領域，尤其是涉及一種檢測鋼結構壁面的行走機器人控制系統及控制方法。該檢測鋼結構壁面的行走機器人控制系統，包括用于行走的行進足、用于固定的吸附足和控制器，通過在行進足和吸附足上設置電磁吸盤，通過繼電器控制電磁吸盤的通斷電，實現行走機器人在壁面上的吸附；通過控制器對第二舵機、第三舵機和第四舵機的控制，完成行進足和吸附足在壁面上的交替前行；通過在行進足的外周面和底部設置超聲測距傳感器和紅外光電開關，且在吸附足上設置第五舵機，在行進足上設置第一舵機，實現行走機器人的避崖行走、自動避障的功能。

技術領域

本發明涉及特種機器人控制技術領域，尤其是涉及一種檢測鋼結構壁面的行走機器人控制系統及控制方法。

背景技術

在役起重機、鋼結構橋梁等大型鋼結構設備的高空檢測作業，目前主要由工人手動完成，這種檢測方式需要工人高空作業，不僅勞動強度大、作業效率低，而且存在極大的安全風險。

發明內容

為解決以上問題，本發明提供一種檢測鋼結構壁面的行走機器人控制系統及控制方法。利用該控制系統及控制方法，能夠實現鋼結構壁面的自動檢測，檢測效率高，大大降低了工人的勞動強度。

本發明采用的技術方案是：一種檢測鋼結構壁面的行走機器人控制系統，其特征在于：包括用于行走的行進足、用于固定的吸附足和控制器，所述行進足和吸附足底部均設有電磁吸盤，所述行進足上設有用于控制行進足旋轉的第一舵機，所述行進足的頂部與第一連桿的一端通過第二舵機連接，所述第一連桿的另一端與第二連桿的一端通過第三舵機連接，所述第二連桿的另一端與吸附足的頂部通過第四舵機連接，所述第二舵機、第三舵機和第四舵機相互配合帶動行進足向前運動，所述吸附足上設有用于控制行進足、第一連桿和第二連桿做整體旋轉的第五舵機；所述行進足外周面上設有用于探測障礙物位置的超聲測距傳感器和紅外光電開關，所述行進足底部設有用于探測行進足位置的超聲測距傳感器；所述控制器與第一舵機、第二舵機、第三舵機、第四舵機、第五舵機、電磁吸盤、超聲測距傳感器和紅外光電開關均相連。

作為優選，所述行進足和吸附足底部的電磁吸盤均通過繼電器控制。

作為優選，所述控制器均通過無線藍牙的方式與第一舵機、第二舵機、第三舵機、第四舵機、第五舵機、電磁吸盤、超聲測距傳感器和紅外光電開關進行信號傳輸。

作為優選，所述行進足外周面上設有兩路超聲測距傳感器和兩路紅外光電開關，所述兩路超聲測距傳感器和兩路紅外光電開關均勻布置在行進足外周面上90°范圍內。

作為優選，所述行進足底部均勻布置有三路超聲測距傳感器。

一種檢測鋼結構壁面的行走機器人控制方法：包括以下步驟：

a、將控制器切換到手動模式，在手動模式下通過控制器的界面操作，使得行走機器人到達待檢測鋼結構的壁面上；將控制系統狀態進行初始化，此時第一舵機所在的行進足和第五舵機所在的吸附足與壁面垂直，第一連桿和第二連桿與壁面夾角均為45°，第一連桿和第二連桿相互之間夾角為90°，吸附足的電磁吸盤所對應的繼電器閉合，吸附足的電磁吸盤得電吸附在壁面上，行進足的電磁吸盤未通電貼于壁面；

b、將控制器切換到自動模式，控制器依次控制第四舵機、第三舵機和第二舵機轉動，帶動行進足在壁面上前行，同時行進足外周面上超聲測距傳感器和紅外光電開關探測行進足前方的障礙物信息，將行進足前方障礙物信息傳送到控制器中，控制器綜合分析障礙物信息；

c、若行進足前方有障礙物，則控制第五舵機轉動帶動行進足、第一連桿和第二連桿作整體旋轉，重復步驟b，直至行進足前方沒有障礙物；若行進足前方沒有障礙物，則第五舵機不轉動，行進足在壁面上繼續前行；