[發(fā)明專利]一種蛇形管道機器人的識別與控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110036694.4
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112894836A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 黃震;賴海鵬;賀貴東;陳怡淼;卜祥鵬;羅清局;侯東祥;邊林林
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16;B25J9/06;E03F7/10;E03F9/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 黃永校

1.一種蛇形管道機器人的識別與控制系統(tǒng)，其特征在于，組成元件包括紅外控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、刀盤控制系統(tǒng)、居中控制系統(tǒng)以及整體控制系統(tǒng)，組成元件的具體結構和連接關系是：

所述的紅外測距系統(tǒng)是將紅外線發(fā)射與接收單元均勻分布在前端圓盤型傳感器上，紅外測距傳感器實時檢測距離，處理器實時對高進度紅外傳感器所接收到的數(shù)據(jù)進行實時比較，當距離小于1m時，將會發(fā)送相關信號給其他系統(tǒng)，同時設置有人工反饋系統(tǒng)，能夠能識別前方狀況是堵塞還是拐彎，

所述壓力控制系統(tǒng)是將壓力傳感器安裝在輪子中心壓力軸處，壓力傳感電阻實時測量輪子受到管道內壁的壓力，當壓力小于設定值，說明該輪胎處于懸空或者與管壁無壓力，執(zhí)行器將會工作對其值進行修改，當壓力增大時，說明機器人向該車輪方向偏移，若此時的壓力增大并不是機器所發(fā)出的壓力增大信號，則說明機器的行進偏離目標值，此時，壓力控制系統(tǒng)的執(zhí)行器將會對每個輪子的壓力重新做一次改變，使得機器的每一個輪子都有很好的抓地力而又不偏離正常值，

所述刀盤控制系統(tǒng)是通過轉速傳感器讀取刀盤速度來判斷刀盤是否已經(jīng)接觸到堵塞物，接觸到堵塞物之后，進行特色的PID控制，使得刀盤能夠勻速的切割物體，同時設置有保護電路，當?shù)侗P電機在遇到強阻力時，電路中的電流將會過載，保護電阻將會熔斷，確保電機不會燒壞，

所述居中控制系統(tǒng)是檢測蛇形管道機器人在管道中是否處于居中的位置，當每個輪子上的紅外測距儀所檢測到的距離不一樣時，將會啟動居中控制系統(tǒng)，隨后，數(shù)據(jù)處理的控制信號發(fā)送給壓力控制系統(tǒng)，使得整個機器能夠處于管道中間，

所述整體控制電路集合紅外測距控制系統(tǒng)，刀盤控制系統(tǒng)，壓力控制系統(tǒng)，居中控制系統(tǒng)的功能為一體，實現(xiàn)對于機器人每一功能部件的精確計算與控制，使機器人能更好的適用于復雜的管道工作環(huán)境。

2.根據(jù)權利要求1所述的蛇形管道機器人的識別與控制系統(tǒng)，其特征在于，壓力控制系統(tǒng)的電路是將壓力電阻安裝在滾動承軸處，使得機器能夠實時感知每個輪子與管壁的壓力，使得每個輪子都能貼于管壁上，并且在機器進行轉彎的時候，還能自動的改變設定值，完成轉彎操作。

3.根據(jù)權利要求1所述的蛇形管道機器人的識別與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的紅外測距系統(tǒng)是將6個高精度紅外線發(fā)射與接收單元均勻的分布在蛇形管道清理機器前端圓形外圍。

4.根據(jù)權利要求1所述的蛇形管道機器人的識別與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述居中控制系統(tǒng)是采用獨特的一個輪帶一個傳感器的方式，使得機器的整體處于管道的中央，防止機器撞壞管壁。