[发明专利]一种基于凹凸不平攀爬表面的机器人及其工作方法

权利要求书

1.一种基于凹凸不平攀爬表面的机器人，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攀爬表面，并通过滚轮驱动模块控制滚轮转动，以使所述基于凹凸不平攀爬表面的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，在基于凹凸不平攀爬表面的机器人爬壁前，将基于凹凸不平攀爬表面的机器人平放以通过压力传感器获得基于凹凸不平攀爬表面的机器人的总负重；所述控制器适于根据总负重控制电磁铁的初始电流，以使基于凹凸不平攀爬表面的机器人吸附于攀爬表面；

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攀爬表面之间距离，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，以提高基于凹凸不平攀爬表面的机器人吸附力；

超声波传感器，设于本体前端并与所述控制器连接，所述超声波传感器用于进行障碍物检测，并将障碍物检测信息反馈至控制器，所述控制器根据障碍物检测信息确定障碍物的距离位置；

高度检测装置，设于本体前端并与所述控制器连接，所述高度检测装置用于对障碍物的高度进行检测，并将障碍物的高度信息反馈至控制器，所述控制器将检测到的障碍物高度信息与预存储的机器人所能通行的高度进行比较，并当障碍物高度超出机器人所能通行的高度时输出预警信号。

2.根据权利要求1所述的基于凹凸不平攀爬表面的机器人，其特征在于，所述高度检测装置包括呈纵向分布的阵列式红外传感器或激光传感器。

3.根据权利要求1所述的基于凹凸不平攀爬表面的机器人，其特征在于，所述超声波传感器发出的声波与所述攀爬表面之间具有预设角度的夹角。

4.根据权利要求1所述的基于凹凸不平攀爬表面的机器人，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，和本体底部与爬行攀爬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攀爬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所述的基于凹凸不平攀爬表面的机器人，其特征在于，

所述电磁铁距离攀爬表面的距离为5-8mm；以及

所述基于凹凸不平攀爬表面的机器人的总负重为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。

6.一种基于凹凸不平攀爬表面的机器人的工作方法，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，和本体底部与爬行攀爬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攀爬表面上，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攀爬表面上；

步骤S03、机器人沿着攀爬表面运动时，开启所述超声波传感器，使超声波传感器对障碍物进行检测；其中，若超声波传感器检测到攀爬表面出现凹痕时，则进入步骤S04；若超声波传感器检测到攀爬表面出现障碍物时，则进入步骤S05；

步骤S04、开启所述距离传感器，所述距离传感器检测本体底部距离攀爬表面的距离，并将距离信息传输至控制器，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；

步骤S05、开启所述高度检测装置，所述高度检测装置对障碍物的高度进行检测；其中，当障碍物高度没有超出预存储的机器人所能通行的高度时，所述机器人继续行驶；当障碍物高度超出预存储的机器人所能通行的高度时，所述机器人停止行驶。

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，当障碍物高度超出预存储的机器人所能通行的高度时，所述机器人停止行驶并发出警报提示。

8.根据权利要6所述的工作方法，其特征在于，

所述电磁铁距离攀爬表面的距离为5-8mm；以及

所述基于凹凸不平攀爬表面的机器人的总负重为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。