[發明專利]一種智能攀爬機器人用智能電氣控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201810561383.8
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108748148B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 莫盛秋;陳大朋;顧志華
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 楊覓

本發明涉及一種智能攀爬機器人用智能電氣控制系統及其控制方法，包括視覺傳感器、觸覺傳感器及控制電路，視覺傳感器、觸覺傳感器均若干個，且一個視覺傳感器和一個觸覺傳感器構成一個工作組，工作組至少兩個，各工作組均通過轉臺結構與機器人機體外表面相互連接，各工作組間相互并聯，并分別與控制電路電氣連接，控制電路嵌于機器人機體內，并與機器人機體的操控電路和轉動機構電氣連接。其控制方法包括設備組裝，運行控制及攀爬控制等三個步驟。本發明結構簡單，成本低，安裝使用方便，集成化、自動化程度高，運行可靠性和抗干擾能力強，數據采集、獲取量全面，并具有良好的自主運行能力和遠程通訊能力，從而進一步提高攀爬機器人設備控制運行的可靠性。

技術領域

本發明涉一種智能攀爬機器人用智能電氣控制系統及其控制方法，屬機器人技術領域。

背景技術

在當今社會，雖然電梯已經用得比較普遍了，但是，也還有很多地方，如層數不高的樓房、老舊的住宅樓房、還有許多旅游景點以及一些山路階梯等等，基本上沒有安裝電梯。這對于這些地方的人們、特別是老年人、腿部有殘疾的人出行非常不便，而且運送重物也非常困難。因此攀爬機器人成為了解決這一系列問題的重要手段和設備，并導致當前各類攀爬機器人設備和技術得到了快速的推廣和應用，但在對攀爬機器人實際的應用中發現，當前的各類攀爬機器人在運行過程中，所采用的控制系統均為基于傳統的激光測距裝置、超聲波測距裝置及衛星導航系統作為路徑上障礙物及臺階信息數據識別裝置的控制系統，同時另通過人工現場操控，從而實現機器人在一定范圍內平移及攀爬作業的需要，這種方式雖然可以滿足使用的需要，但在使用中也發現激光測距裝置、超聲波測距裝置均不同程度存在設備運行成本高，運行過程中易受到環境因素干擾而影響測距精度，同時也極易因惡劣工作環境而發生故障，因此導致當前的攀爬機器人在運行控制中的可靠性、穩定性和使用成本均受到了極大的影響，無法有效滿足實際使用的需要，除此之外，當前的攀爬機器人在運行中，數據采集能力和通訊交互能力均相對較差，在無法通過激光測距裝置、超聲波測距裝置及衛星導航系統等獲取精確的障礙物或臺階結構的結構數據信息的同時，也存在機器人運行過程中獲取的信息與遠程控制終端設備間進行信息交互能力相對低下，從而也導致了當前攀爬機器人運行控制的控制精度受到了極大的影響，因此極易以上這些問題，導致當前的攀爬機器人設備的控制系統在對攀爬機器人驅動運行時均不同程度存在控制精度，運行自動化程度低且運行可靠性和穩定性不足的弊端。

針對以上問題，迫切需要開發設計一種基于觸覺、視覺，受智能化控制并具有優秀數據通訊能力的的智能攀爬機器人自動控制電路，用于實現攀爬樓道、坡地，其工作過程中不需人工輔助，能夠自行上下階梯，以滿足實際使用的需要，并創造出極大的社會效益和經濟效益。

發明內容

為了解決現有分類技術上的一些不足，本發明提供一種智能攀爬機器人用智能電氣控制系統及其控制方法。

為了實現上面提到的效果，提出了一種智能攀爬機器人用智能電氣控制系統及其控制方法，其包括以下步驟：

一種智能攀爬機器人用智能電氣控制系統，包括視覺傳感器、觸覺傳感器及控制電路，視覺傳感器、觸覺傳感器均若干個，且一個視覺傳感器和一個觸覺傳感器構成一個工作組，工作組至少兩個，各工作組均通過轉臺結構與機器人機體外表面相互連接，且其中一個工作組位于機器人機體前端面，另至少一個工作組位于機器人機體下端面，其中位于機器人機體前端面工作組中的各視覺傳感器、觸覺傳感器軸線與水平面呈0°-60°夾角，位于機器人機體下端面工作組中的各視覺傳感器、觸覺傳感器軸線與水平面呈30°—90°夾角，且各工作組間相互并聯，并分別與控制電路電氣連接，控制電路嵌于機器人機體內，并與機器人機體的操控電路和轉動機構電氣連接。

進一步的，所述的視覺傳感器為CCD圖像傳感器、測距裝置、光敏傳感器中的任意一種或幾種共同使用，且當視覺傳感器為CCD圖像傳感器、測距裝置、光敏傳感器中任意兩個及兩個以上時，同一視覺傳感器的CCD圖像傳感器、測距裝置、光敏傳感器間光軸相互平行分布。