[實(shí)用新型]一種爬壁機(jī)器人的控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922038101.9
• 申請(qǐng)日: 2019-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN211685388U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程韜波;曹立超;蔣曉明;張浩;劉曉光;周偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省智能制造研究所
• 主分類號(hào): B62D57/024
• 分類號(hào): B62D57/024;B25J11/00
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

本實(shí)用新型提供了一種爬壁機(jī)器人的控制系統(tǒng)，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。爬壁機(jī)器人包括左前磁輪、右前磁輪、左后磁輪、右后磁輪和機(jī)身，左前磁輪、右前磁輪、左后磁輪和右后磁輪內(nèi)分別嵌有能夠吸附在鋼鐵壁面上的永磁體，左前磁輪、右前磁輪、左后磁輪和右后磁輪分別通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)與機(jī)身相連接，控制系統(tǒng)包括初始化模塊、通訊模塊、參數(shù)輸入模塊、狀態(tài)顯示模塊、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制模塊和報(bào)警及急停模塊。本爬壁機(jī)器人的每個(gè)磁輪由單個(gè)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以保證足夠的驅(qū)動(dòng)力，在永磁體的作用下，爬壁機(jī)器人的各個(gè)磁輪均能穩(wěn)定吸附在鋼鐵壁面上，在控制系統(tǒng)和相應(yīng)的控制方法下，爬壁機(jī)器人能夠行走到需要的位置，實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種爬壁機(jī)器人的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前對(duì)于大型船舶、石化儲(chǔ)罐和風(fēng)機(jī)塔筒等大型鋼結(jié)構(gòu)件的探傷、除銹和焊接等作業(yè)，主要還是以人工方式為主。以船舶除銹為例，現(xiàn)階段一般采用的方法是搭建腳手架或者是采用高空作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，工人在腳手架上或者高空作業(yè)平臺(tái)上進(jìn)行作業(yè)，雖然投資低，但是作業(yè)效率低下，并且現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境惡劣，對(duì)工人身體健康影響很大。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了一些半自動(dòng)的作業(yè)方式，比如安裝軌道，該作業(yè)方式在效率上有所提升，但是前期準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于非平面作業(yè)有較大的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供一種爬壁機(jī)器人的控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：如何控制機(jī)器人行走到需要的位置，實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化。

本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種爬壁機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述爬壁機(jī)器人包括左前磁輪、右前磁輪、左后磁輪、右后磁輪和機(jī)身，所述左前磁輪、右前磁輪、左后磁輪和右后磁輪內(nèi)分別嵌有能夠吸附在鋼鐵壁面上的永磁體，所述左前磁輪、右前磁輪、左后磁輪和右后磁輪分別通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)與機(jī)身相連接，所述控制系統(tǒng)包括初始化模塊、通訊模塊、參數(shù)輸入模塊、狀態(tài)顯示模塊、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制模塊和報(bào)警及急停模塊，所述初始化模塊與通訊模塊電連接，所述通訊模塊與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制模塊電連接，所述參數(shù)輸入模塊與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制模塊電連接，所述狀態(tài)顯示模塊與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制模塊電連接，所述報(bào)警及急停模塊與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制模塊電連接。

爬壁機(jī)器人的左前磁輪、右前磁輪、左后磁輪和右后磁輪分別通過對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)(作為一種實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)電機(jī)為減速電機(jī))，即每個(gè)磁輪由單個(gè)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以保證足夠的驅(qū)動(dòng)力，在永磁體的作用下，爬壁機(jī)器人的各個(gè)磁輪均能穩(wěn)定吸附在鋼鐵壁面上。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制模塊接收用戶的指令后，控制機(jī)器人進(jìn)行直線行走、轉(zhuǎn)彎行走，報(bào)警及急停模塊用于機(jī)器人系統(tǒng)故障警告及機(jī)器人進(jìn)行緊急停止，即在控制系統(tǒng)和相應(yīng)的控制方法下，爬壁機(jī)器人搭載其他作業(yè)工具且能夠行走到需要的位置，從而實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化。

在上述的一種爬壁機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，所述初始化模塊用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作，該初始化操作包括速度值、差速值、加速度值和時(shí)間參數(shù)的初始值設(shè)置。

在上述的一種爬壁機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，所述通訊模塊用于控制盒與下位控制器之間的通訊及相關(guān)通訊參數(shù)的獲取，包括各個(gè)軸狀態(tài)機(jī)的讀取及總線狀態(tài)的讀取，所述通訊模塊根據(jù)不同的通訊狀態(tài)進(jìn)行不同的處理。

在上述的一種爬壁機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，參數(shù)輸入模塊用于作業(yè)時(shí)相關(guān)參數(shù)的輸入，所述參數(shù)包括速度值、差速值、加速度值、加速時(shí)間和減速時(shí)間。

在上述的一種爬壁機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，所述狀態(tài)顯示模塊用于系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)的顯示，包括各軸狀態(tài)機(jī)值、驅(qū)動(dòng)器實(shí)時(shí)電流、溫度、轉(zhuǎn)速、總線狀態(tài)和電機(jī)使能狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)模式的顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下：