一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人.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CN106043484A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610439025.0(22)申请日2016.06.15(71)申请人天津理工大学地址300384天津市西青区宾水西道391号(72)发明人何宏赵磊张志宏徐晓宁(74)专利代理机构天津天麓律师事务所12212代理人王里歌(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)G05B19/042(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人(57)摘要一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人，其特征在于它包括检测模块、动力电池和控制模块、吸附机构、移动机构和越障控制机构；其工作方法包括：①负压产生吸附力使机器人吸附在壁面上；②对爬壁机器人移动控制；③运行前方有障碍时，进行越障控制；④各个吸附机构和轮式移动机构轮流越过障碍；其优越性：本发明提供的可越障吸附式爬壁机器人能够实现在光滑竖直面的移动和越障，与已有的技术相比，既能保证移动速度又具备了越障能力，具有广阔的应用前景和重大的生产实践意义。CN106043484ACN106043484A权利要求书1/1页1.一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人，其特征在于它包括检测模块、动力电池和控制模块、吸附机构、移动机构和越障控制机构；其中，所述检测模块、动力电池和控制模块、吸附机构和越障控制机构安装在移动机构上；所述控制模块由动力电池和控制模块的动力电池供电，其输出端输出控制信号，分别与检测模块、吸附机构、移动机构和越障控制机构。2.根据权利要求1所述一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人，其特征在于所述检测模块、吸附机构、移动机构和越障控制机构都有各自的驱动电路，分别为检测模块驱动电路模块、吸附驱动电路模块、移动驱动电路模块和越障控制驱动电路模块。3.根据权利要求1所述一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人，其特征在于所述检测模块通过位置传感器、距离传感器和三轴加速度传感器采集爬壁机器人的位置信息和壁面平滑度信息。4.根据权利要求1所述一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人，其特征在于所述移动机构为轮式移动机构；所述轮式移动机构是由轮、直流电机和传动机构组成。5.根据权利要求1所述一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人，其特征在于所述吸附机构是由真空泵、真空气管和真空吸盘构成；所述真空吸盘依真空管与真空泵连接；所述越障控制机构由电缸和传动机构组成。6.根据权利要求1所述一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人，其特征在于所述控制模块的核心处理器是由ARM9处理器、作为RAM的SDRAM、作为ROM的NANDFLASH和晶振电路组成。7.根据权利要求2所述一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人，其特征在于所述吸附驱动电路模块是对吸附模块的真空泵进行驱动的电路，由真空泵直流电机驱动芯片组成；所述移动驱动电路模块是对轮式移动机构的直流电机进行驱动的电路，由直流电机驱动芯片组成；所述越障控制驱动电路模块是对越障控制机构的电缸的驱动电路，由直流式IGBT电路构成；所述检测模块驱动电路模块是驱动检测模块的位置传感器、距离传感器和三轴加速度传感器的电路，以完成对爬壁机器人的状态信息和环境信息的检测。8.根据权利要求1所述一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人，其特征在于所述动力电池是12V锂电池。9.一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：①爬壁机器人在初始状态为真空泵产生负压力，将负压力通过真空管传输给真空吸盘，真空吸盘提供的吸附力使得机器人吸附在光洁度较高的壁面上；②控制模块对爬壁机器人的状态进行检测，然后根据检测到的状态信息进行对轮式移动机构的控制，实现对爬壁机器人的移动控制；③当检测电路单元检测到机器人运行前方有障碍时，控制模块控制越障电路驱动模块，将首先接近障碍的吸附机构和轮式移动机构抬起，机器人继续前进，当越过障碍时，控制模块控制越障驱动电路模块放下，然后真空泵运行在真空吸盘内产生负压，使真空吸盘吸附在壁面上；④各个吸附机构和轮式移动机构轮流越过障碍，实现爬壁机器人的越障过程。10.根据权利要求9所述一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人的工作方法，其特征在于所述步骤②中的爬壁机器人的状态是指爬壁机器人的自身状态，包括吸盘真空度、电池电量、工作环境状态、壁面光洁度和是否前方有障碍。2CN106043484A说明书1/3页一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人(一)技术领域：[0001]本发明涉及爬壁机器人领域，特别是一种光滑面可越障吸附式爬壁机器人。(二)背景技术：[0002]在当前，建筑的高度越来越高，使得对于高层建筑外层的相关工作变得很困难。当前多使用蜘蛛人或吊具来完成高层建筑的外壁工作，使得外壁清洗、粉刷等工作