一种爬壁式机器人及其工作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110065547A(43)申请公布日2019.07.30(21)申请号201810070033.1(22)申请日2018.01.24(71)申请人南京机器人研究院有限公司地址210000江苏省南京市江宁区麒麟科技创新园（生态科技城）智汇路300号(72)发明人欧卫婷(74)专利代理机构南京中高专利代理有限公司32333代理人祝进(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)B23K37/02(2006.01)B25J11/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种爬壁式机器人及其工作方法(57)摘要本发明涉及一种爬壁式机器人及其工作方法，本爬壁机器人包括：本体，设置在本体底部的电磁铁，以及用于带动本体移动的滚轮；以及控制器；所述控制器适于控制电磁铁吸附于导磁体表面，并通过滚轮驱动模块控制滚轮转动，以使所述爬壁机器人实现爬壁动作；本发明先计算装载物品后的总负重，然后依据总负重确定电磁铁的工作电流，接着对攀爬表面进行粗糙度检测，有选择性的开启距离传感器，从而使得产品更加稳定工作，也避免能源浪费。CN110065547ACN110065547A权利要求书1/2页1.一种爬壁机器人，其特征在于，包括：本体，设置在本体底部的电磁铁，用于带动本体移动的滚轮；控制器，控制器适于控制电磁铁吸附于导磁体表面，并通过滚轮驱动模块控制滚轮转动，以使所述爬壁机器人实现爬壁动作；压力传感器，所述压力传感器与控制器相连，在爬壁机器人爬壁前，将爬壁机器人平放以通过压力传感器获得爬壁机器人的总负重；所述控制器适于根据总负重控制电磁铁的初始电流，以使爬壁机器人吸附于导磁体表面；光照单元，所述光照单元设于本体底部的中间位置并与控制器连接，用于发出光照在攀爬表面，所述控制器用于控制所述光照单元的启闭；光电探测器，所述光电探测器设于本体底部的端部位置与控制器连接，所述光电探测器由攀爬表面反射的光得到检测信号，并将检测信号反馈至所述控制器；距离传感器，设于本体底部并与所述控制器相连，所述距离传感器适于用于探测本体底部与爬行导磁体表面之间距离，当在运动时若距离增大，所述控制器适于增大电磁铁的电流值，以提高爬壁机器人吸附力。2.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述光照单元所发出的光轴与攀爬表面保持一定的预设角度，且反射的光轴射入所述光电探测器。3.根据权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，所述光电探测器是由多个探测单元组成的光电探测单元阵列。4.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述控制器与一存储器相连，以适于预存有总负重与电磁铁电流匹配的第一数据库，和本体底部与爬行导磁体表面之间距离与电磁铁电流匹配的第二数据库；所述控制器适于根据总负重从第一数据库获得匹配的所述初始电流；以及所述控制器还适于根据本体底部与爬行导磁体表面之间距离从第二数据库获得匹配的电磁铁的电流值。5.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述电磁铁距离导磁体表面的距离为5-8mm；以及所述爬壁机器人的总负重为G,则所述电磁铁的吸附力T=KG,其中K为吸附系数，且3<K<10。6.一种爬壁机器人的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S01、机器人准备工作时，先将机器人设置在平地上，检测压力传感器的数据并传输至控制器，所述控制器依据压力传感器的数据计算机器人装载物品后的总重力并存储至存储器；其中，所述存储器内预存有总负重与电磁铁电流匹配的第一数据库，和本体底部与爬行导磁体表面之间距离与电磁铁电流匹配的第二数据库；步骤S02、将机器人吸附于垂直设置的导磁体上，控制器依据机器人的总重力确定通过电磁铁的初始电流，从而使机器人吸附于导磁体上；步骤S03、所述控制器控制光照单元开启，以使光照单元发出光照在攀爬表面；其中，所述光照单元发出的光轴与攀爬表面保持一定的预设角度；步骤S04、滚轮驱动模块控制滚轮转动，以使所述爬壁机器人实现爬壁动作；步骤S05、所述光电探测器由攀爬表面反射的光生成检测信号，所述控制器对检测信号2CN110065547A权利要求书2/2页进行判断；其中，当所述光电探测器在预设时间内能恒定接收到反射的光，则控制器依据通过电磁铁的初始电流使机器人吸附在导磁体上；当所述光电探测器在预设时间内不能恒定接收到反射的光，则控制器控制距离探测开启；步骤S06、所述距离探测器检测本体底部距离导磁体的距离，并将距离信息传输至控制器；步骤S07、当所述的距离发生改变时，所述控制器依据存储器中的第二数据库调节通过电磁铁的电流。7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于，所述步骤S05中的预设时间为3-10s。8.根据权利要6所述的工作方法，其特征在于，所述电