[发明专利]一种爬壁机器人底盘运动控制方法

权利要求书

1.一种爬壁机器人底盘运动控制方法，其应用于具体包括四个底盘驱动单元、两个上移动架、两个下移动架和四个升降固定机构的机器人底盘，每个底盘驱动单元均包括电机、安装座、连接板、联轴器、安装架、传动螺杆和导向柱；电机安装在安装座上，安装座通过连接板与安装架连接，安装架内沿其长度方向平行安装有传动螺杆和导向柱，电机的输出轴穿过安装座并通过联轴器和传动螺杆的动力输入轴连接，传动螺杆的两端通过轴承转动安装在安装架内，导向柱固定安装在安装架内，电机带动传动螺杆在安装架内转动；四个底盘驱动单元首尾连接板构成方形结构的爬壁机器人底盘框架，两个上移动架和两个下移动架相互交叉呈井字形安装在底盘框架中，每个底盘驱动单元中的电机通过螺杆带动一个上移动架或者下移动架在底盘框架中做往复运动；上移动架和下移动架沿其长度方向上均开设有滑动通槽，上移动架和下移动架通槽的交汇处构成安装位，安装位有四个，每个安装位上安装有一个升降固定机构；其特征在于：具有移动模式、升降模式、越障模式和悬停模式；每个升降固定机构包括升降驱动器、上部定位台、连接管、下部定位台、升降杆、连接件和定位/释放器；升降驱动器 安装在上部定位台上，上部定位台设置在上移动架的上部，上部定位台与上移动架的上表面为可滑动接触，上部定位台下部连接有连接管，连接管穿过上移动架连接架的滑动通槽，连接管的下部连接有下部定位台，下部定位台位于上移动架下移动架之间的区域，下部定位台与上移动架的下表面接触，与下移动架的上表面接触，下部定位台与上移动架和下移动架均为可滑动接触，下部定位台的下部安装有升降杆，升降杆的初级结构穿过下移动架的滑动通槽，升降杆的下部安装有连接件，连接件连接定位/释放器；所述升降模式为：控制四个升降固定机构的定位/释放器处于定位状态，再分别控制四个升降固定机构的升降杆伸长，从而抬升整个爬壁机器人底盘框架的高度。

2.根据权利要求1所述的爬壁机器人底盘运动控制方法，其特征在于，所述移动模式控制方法为：控制其中一个电机进行运动，通过和该电机连接的传动螺杆带动与传动螺杆连接的其中一个上移动架或下移动架与底盘框架做相对的往复运动，从而带动与该上移动架或下移动架连接的两个升降固定机构相对于底盘框架往复运动，配合每个升降固定机构上的定位/释放器与接触表面的释放和定位，从而带动整个底盘框架向设定方向运动；在定位/释放器与接触表面释放时控制升降杆略微收缩一段距离。

3.根据权利要求2所述的爬壁机器人底盘运动控制方法，其特征在于，所述越障模式具有三种，分别为变宽模式、变窄模式和跨越模式。

4.根据权利要求3所述的爬壁机器人底盘运动控制方法，其特征在于，所述变宽模式为当障碍物的长度大于其正对的两个升降固定机构之间的距离时，控制靠近障碍物的底盘驱动单元上的电机运动，通过和该电机连接的传动螺杆带动与传动螺杆连接的其中一个上移动架或下移动架运动，增加障碍物正对的两个升降固定机构之间的宽度；如果宽度仍然不够，则控制与靠近障碍物的底盘驱动单元相对的底盘驱动单元上的电机运动通过和该电机连接的传动螺杆带动与传动螺杆连接的上移动架或下移动架运动，进一步增加障碍物正对的两个升降固定机构之间的宽度，直到障碍物的长度小于其正对的两个升降固定机构之间的距离时运动停止，再执行升降模式使得整个爬壁机器人底盘框架的高度高于障碍物的高度，最后执行移动模式即可通过障碍。

5.根据权利要求3所述的爬壁机器人底盘运动控制方法，其特征在于，所述变窄模式为当障碍物中间通过的通道宽度小于其正对的两个升降固定机构之间的距离时，先控制靠近障碍物的底盘驱动单元上的电机运动，通过和该电机连接的传动螺杆带动与传动螺杆连接的其中一个上移动架或下移动架运动，当该上移动架或下移动架带动的两个升降固定机构运动到障碍物中间通过的通道宽度范围内时，停止运动并将这两个升降固定机构和接触面固定；接着控制与靠近障碍物的底盘驱动单元相对的底盘驱动单元上的电机运动通过和该电机连接的传动螺杆带动与传动螺杆连接的一个上移动架或下移动架运动，使得另两个升降固定机构运动到障碍物中间通过的通道宽度范围内，停止运动并将这两个升降固定机构和接触面固定；再执行升降模式使得整个爬壁机器人底盘框架的高度高于障碍物的高度；最后执行移动模式即可通过障碍。