[發明專利]一種基于機器視覺的柔性支腿壁面作業平臺

在審

• 申請號: 202010614640.7
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111805539A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 方繼根;汪平;胡珊珊;周琳;劉偉;雷經發
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00;B62D55/04;B62D57/024
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟

本發明的一種基于機器視覺的柔性支腿壁面作業平臺，包括機體，機體的上蓋上設置機械手和攝像頭；機體的兩側對稱設置2組輪腿；還包括輪腿驅動電機驅動輪轂進而帶動輪腿轉動，驅動作業平臺在壁面上行走；輪腿包括至少3個支腿，每個支腿一端集中固定在輪轂上，輪轂固定在輪腿驅動電機的電機軸上，另一端設置真空吸盤，多個支腿排列成放射狀，圍繞電機軸為中心轉動，轉動過程中，真空吸盤會一個一個交替吸在壁面上；本發明通過在機體上設置輪腿，輪腿上帶有真空吸盤，吸盤與壁面之間的摩擦力使作業平臺附著在壁面上。上蓋上安裝有兩個攝像頭，形成雙目視覺，視覺引導越障，根據障礙物形態，實時規劃越障路徑，適用性更廣，而且靈活方便，穩定性好。

技術領域

本發明涉及壁面作業機器人技術領域，具體涉及一種基于機器視覺的柔性支腿壁面作業平臺。

背景技術

隨著中國經濟的高速發展，摩天大樓、大型煙囪、風力發電機塔筒、大型船只等其他高聳構筑物的壁面作業，需要大量的人力物力，而且作業風險巨大。

現有的壁面作業機器人，有磁吸附式，它的缺點是，限于行走鐵磁性的壁面，另外要使機器人的行走機構產生磁性，需要消耗大量的電能。還有固定軌道式，它的局限性是施工成本高而且作業平臺行駛路徑固定，靈活性差；還有一種真空吸附履帶行走式，它的局限性是作業平臺必須緊靠壁面，在光滑平整的壁面作業尚可，由于其越障能力差，對非平整壁面或存在障礙物的壁面的應用受限。

發明內容

本發明提出的一種基于機器視覺的柔性支腿壁面作業平臺，可解決上述技術缺陷。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種基于機器視覺的柔性支腿壁面作業平臺，包括機體，機體包括腔體和上蓋，上蓋上設置機械手和攝像頭，腔體內設置控制模塊，機械手和攝像頭分別與控制模塊通信連接；

所述機體的其中一組對立的側面上分別設置輪腿，每個側面上設置兩個輪腿對稱設置；

所述輪腿包括至少N個支腿，N為大于或等于3的自然數，每個支腿一端集中固定在輪轂上，輪轂固定在機體上，另一端設置真空吸盤，N個支腿排列成放射狀，圍繞傳動軸為中心轉動，轉動過程中，真空吸盤會一個一個交替吸在壁面上；

還包括輪腿驅動電機，所述輪腿驅動電機安裝在機體上，驅動輪轂進而帶動輪腿轉動，驅動作業平臺在壁面上行走；

輪腿驅動電機與控制模塊通信連接。

進一步的，機體內部設置負壓風扇電機和負壓風扇葉片；

負壓風扇電機安裝在上蓋上，負壓風扇葉片的軸孔與負壓風扇電機軸小過盈配合，并用頂絲固定；

機體的底部即腹部設置入風口，上蓋上設置出風口；

負壓風扇電機驅動負壓風扇葉片轉動，將作業平臺靠近腹部處的空氣通過入風口吸入，由出風口吹出，這樣，作業平臺靠近腹部將形成了相對負壓，就相當于上蓋上作用了一定的空氣壓力，由于空氣的反推作用，壁面增加了其行駛的穩定性。

進一步的，所述支腿包括第一氣缸缸體，第一氣缸缸體內設置第一氣缸活塞桿，所述第一氣缸缸體一端與輪轂密封連通，另一端與真空吸盤連通；

輪轂和第一氣缸缸體內部的腔體構成的密封空間即氣囊，輪轂上設置氣囊單向閥；

還包括設置在支腿外部的第二氣缸缸體，第二氣缸缸體內部設置第二氣缸活塞桿兼導管，第二氣缸活塞桿兼導管與真空吸盤連通；

還包括真空泵和吸盤真空度控制閥，第二氣缸缸體經吸盤真空度控制閥、管路與真空泵密封連通，真空泵設置在機體內；

將壓縮氣體由氣囊單向閥壓入到氣囊中，壓力氣體推動第一氣缸活塞桿向外運動；