[發明專利]一種基于角鋼塔用攀爬機器人的行走控制方法

有效

• 申請號: 202011091921.5
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112441157B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 張金鋒;姬書軍;汪勝和;王坤;劉軍;羅義華;劉勇;王道靜;張必余;何輝;劉大平
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司;合肥中科藍睿科技有限公司
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 柯凱敏

本發明屬于電力作業攀爬機器人技術領域，具體涉及一種基于角鋼塔用攀爬機器人的行走控制方法。本發明包括兩組夾持組件同時夾緊角鋼；下夾持組件松開；控制主機與當前所夾持的角鋼相平行；下夾持組件沿主機產生上行動作；上夾持組件松開，控制主機與當前所夾持的角鋼相平行；主機相對下夾持組件產生上行動作；上夾持組件夾緊角鋼；至此完成一輪行走控制動作。通過本發明所述的行走控制方法，可使得攀爬機器人在具備強越障能力和高攀爬效率的同時，亦可同步保證攀爬作業的動作穩定性及動作可靠性，從而能大大節省人力巡檢成本，提高檢修效率，并保障輸電系統安全可靠運行。

技術領域

本發明屬于電力作業攀爬機器人技術領域，具體涉及一種基于角鋼塔用攀爬機器人的行走控制方法。

背景技術

電力的穩定、安全是促進各行各業發展的基本保障，在我國，輸電角鋼塔數量多、分布廣，且長期顯露于野外環境甚至多塵強風高濕的惡劣環境下。傳統方式下，需由檢修人員背負檢修設備沿腳釘側攀爬角鋼塔，逐步掛接安全繩防墜，導致巡檢周期長，攀爬危險性大，工作效率低。因此，適用于角鋼塔的攀爬機器人應運而生，并逐漸衍生出各種形態結構的攀爬種類，如蛇形機器人、輪式機器人及尺蠖式機器人等；其中，尺蠖式機器人結構簡單，應用相對而言更為廣泛，但攀登角鋼主材的越障難度大是一貫以來困擾尺蠖式機器人結構發展的關鍵問題所在。究其原因，在于角鋼塔是將角鋼通過螺栓或焊接而成的桁架結構，主要由四根主角鋼(主材)和一些用于斜拉支撐的輔材構造而成。主材與地基呈一定傾斜角度布置，主材間采用外包角鋼并加螺栓固定連接，斜材與主材間采用螺栓直連或外加節點板，同時還會沿角鋼塔高度方向布置大量水平外延的腳釘從而供人工檢查所用。由此可見，角鋼塔具備阻礙物眾多的特點，包括但不僅限于腳釘、包覆螺栓、節點板等。一方面，尺蠖式機器人在攀爬過程中，其機械爪需可靠實現相對上述阻礙物的主動避讓功能，從而保證攀爬效率；另一方面，在攀爬過程中，機器人的主機又必須始終與角鋼主材平行，這樣才能保證機器人的穩固夾持與平穩攀爬；但由于角鋼并非垂直于地面，且尺蠖式機器人的前后機械爪多呈前后分置并交替夾持角鋼，這使得一旦后機械爪松開夾持，在尺蠖式機器人自身巨大質量的作用下，機器人的主機往往出現角度傾斜狀況，使得后機械爪的下次抓取動作的可靠性存疑。如何研發出一種新型的尺蠖式機器人，在使之具備高越障能力的同時，又能確保其相對角鋼的抓取可靠性，從而實現攀爬效率與攀爬穩定性間的可靠平衡，為本領域近年來所亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種基于角鋼塔用攀爬機器人的行走控制方法；通過本發明所述的行走控制方法，可使得攀爬機器人在具備強越障能力和高攀爬效率的同時，亦可同步保證攀爬作業的動作穩定性及動作可靠性，從而能大大節省人力巡檢成本，提高檢修效率，并保障輸電系統安全可靠運行。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種基于角鋼塔用攀爬機器人的行走控制方法，其特征在于包括可沿角鋼長度方向作行進動作的主機以及布置于主機上的用于形成主機的行走足的夾持組件，所述夾持組件包括沿主機行進路徑方向在主機處依序裝配的上夾持組件及下夾持組件，且至少一組夾持組件可相對主機作平行主機行進路徑的往復位移動作；各夾持組件均包括夾爪、安裝于夾爪上的可使主機產生相對角鋼的俯仰角度調節的角度調節組件以及可使夾爪產生相對角鋼的相近及相離動作的升降組件；所述角度調節組件的鉸接軸線水平布置且垂直角鋼長度方向；所述行走控制方法包括：

1)、兩組夾持組件同時夾緊角鋼，此時主機長度方向平行當前所夾持的角鋼長度方向；

2)、下夾持組件松開，由于主機自身重力作用，主機出現相對當前所夾持的角鋼的角度傾斜現象；

3)、控制單元控制上夾持組件處的角度調節組件動作，從而以上夾持組件為支點調節主機與角鋼的相對角度，直至主機與當前所夾持的角鋼相平行；

4)、下夾持組件沿主機產生上行動作，當下夾持組件上行到位后，此時下夾持組件通過自身的角度調節組件來調整角度；下夾持組件角度調節完畢后，即可通過升降組件伸向角鋼處并夾緊角鋼；