[發明專利]一種自主式輕量化爬壁機器人檢測系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201710507359.1
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107433621A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 桂仲成;賀驥;張憲文;楊輝;王重山;馬云峰
• 申請（專利權）人: 成都圭目機器人有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B62D57/024;G01N21/84
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙)11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本發明涉及一種自主式輕量化爬壁機器人檢測系統及其使用方法，屬于機器人及檢測技術領域。

背景技術

爬壁機器人可以在垂直墻壁上攀爬并完成作業的自動化機器人。該類機器人是移動機器人領域的一個重要分支,它把地面移動機器人技術與吸附技術有機結合起來,可在垂直壁面上附著爬行,并能攜帶工具完成一定的作業任務,大大擴展了機器人的應用范圍。目前,爬壁機器人主要應用于核工業、石化工業、造船業、消防部門及偵查活動等,如對高樓外壁面進行清洗,對石化企業中的儲料罐外壁進行檢測和維護,對大面積鋼板進行噴漆,以及在高樓事故中進行搶險救災等。

爬壁機器人具備吸附和移動兩個基本功能，而常見吸附方式有真空負壓吸附、永磁吸附、推力吸附幾種方式。其中，真空負壓方式可以通過吸盤內產生負壓而吸附于壁面上，不受壁面材料的限制；磁吸附方式則有永磁體和電磁鐵兩種方式，只適用于吸附導磁性壁面；推力吸附是利用螺旋槳或者涵道風扇產生合適的推力，是機器人穩定的吸附在壁面上，該型機器人由于推力始終指向壁面，一般難以實現直角越障。

爬壁機器人按移動功能分主要是吸盤式、車輪式和履帶式。吸盤式能跨越很小的障礙，但移動速度慢。車輪式移動速度快、控制靈活，但維持一定的吸附力較困難。履帶式對壁面適應性強，著地面積大，但不易轉彎。而這三種移動方式的跨越障礙能力都很弱，不能適應集裝箱內外壁面和頂部的爬行作業。

目前，隨著集裝箱在進出口貨物運輸過程中起著越來越重要的作用，現有的集裝箱內檢測方法主要是人員到現場，將物品搬運處理，并搬出進行檢測，由于技術人員數量有限，而集裝箱數量眾多，僅憑維修人員經驗判斷，效率低，效果差，許多情況下需要設備制造企業或專家提供技術支持。因此，適用于集裝箱的爬壁機器人及其檢測技術對于提高自身的安全性，可靠性及有效性，減少經濟損失都具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種自主式輕量化爬壁機器人檢測系統及其使用方法，能夠提高對于集裝箱內物品的檢測效率及檢測的有效性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種自主式輕量化爬壁機器人檢測系統，能夠搭載焊接或打磨或檢測中的一種自動化機械裝置；包括機器人本體、遠程控制系統、無線通訊裝置a和無線通訊裝置b，遠程控制系統與無線通訊裝置a無線連接，無線通訊裝置a與無線通訊裝置b電連接，無線通訊裝置b與遠程控制系統無線連接，機器人本體包括至少1個機器人本體，機器人本體包括殼體、底板、驅動機構、吸附單元和/或云臺和/或萬向輪，驅動機構設置于底板的內側面板上，吸附單元設置于底板的外側面板上，萬向輪設置于底板的外側面板上，云臺設置于殼體上，殼體與底板連接。驅動機構用于驅動移動輪轉動，為機器人本體的移動提供動力。萬向輪用于保證機器人在啟動、停止過程中的運動的穩定性。萬向輪指具備360°旋轉能力的輪子，可為但不限于球輪或牛角輪或萬向腳輪等。

前述的一種自主式輕量化爬壁機器人檢測系統中，所述機器人本體上設置有2個移動輪，且每個移動輪的兩側均設置有吸附單元；吸附單元包括軛鐵和磁鐵，軛鐵固定在底板上，磁鐵固定在軛鐵上；并且相鄰的磁鐵之間極性相反。通過在每個移動輪的兩側設置吸附單元，可使機器人本體更好的吸附在集裝箱或者墻壁壁面上，且磁鐵的磁能利用率更高，同時，降低了機器人本體的加工重量以及加工難度。

前述的一種自主式輕量化爬壁機器人檢測系統中，所述機器人本體上設置有萬向輪，該萬向輪設置于底板的外側面板上，用于保證機器人在啟動、停止過程中的運動的穩定性，萬向輪包括但不限于球輪、牛角輪、萬向腳輪等。

前述的一種自主式輕量化爬壁機器人檢測系統中，所述機器人本體上設置有控制裝置，控制裝置設置于底板的內側面板上，云臺與控制裝置電連接。

前述的一種自主式輕量化爬壁機器人檢測系統中，所述機器人本體上設置有無線通訊裝置B，無線通訊裝置B與控制裝置電連接，無線通訊裝置B還與無線通訊裝置b無線連接。

前述的一種自主式輕量化爬壁機器人檢測系統中，所述機器人本體上設有與控制裝置電連接的三軸陀螺儀、加速度計和至少1個超聲波雷達測距傳感器。

三軸陀螺儀、加速度計能實時記錄機器人本體的空間姿態和速度，超聲波測距傳感器能對周圍距離進行測量，在已知周圍空間位置情況下，能夠通過空間姿態和距離測量判斷機器人在已知空間的位置。