[发明专利]一种爬壁机器人底盘运动控制方法

说明书

本发明涉及一种爬壁机器人底盘运动控制方法，该底盘由四个底盘驱动单元、两个上移动架、两个下移动架和四个升降固定机构构成；具有移动模式、升降模式、越障模式和悬停模式，其中根据障碍物类型的不同越障模式又细分为三种，本发明在简化了现有技术中施工机器人结构的同时增加了其更多的使用功能，具有多种越障能力能针对不同的障碍物类型采取不同的越障方式；向前、向后、向左和向右的运动方式控制简单，且运动时改变运动方向灵活，根据施工需要可以将该底盘运动控制方法应用于消防/清洗/提升/焊接/安装/装载机器人当中。

技术领域

本发明申请涉及爬壁机器人相关领域，具体涉及一种用于爬壁机器人在大斜率建筑表面移动的移动底盘运动控制方法。

背景技术

随着社会的不断发展，各行各业的分工越来越明细，尤其是在现代化的大产业中，有的人每天就只拧一批产品的同一个部位上的一个螺母，有的人整天就是接一个线头、砸一根钉子，有的人工作环境非常的危险和恶劣，就像电影《摩登时代》中演示的那样，人们感到自己在不断异化，各种职业病逐渐产生，于是人们强烈希望用某种机器代替自己工作，因此人们研制出了机器人，用以代替人们去完成那些单调、枯燥或是危险的工作。在建筑的施工和维护中尤其如此，越来越多高风险和繁重的工作被机器人所替代，如高楼建筑的幕墙的清洗；石化储罐、海洋平台和桥梁等设施的检查、质量检测、切割、焊接、打磨；船舶、飞机的除锈、喷涂以及蒙皮的检测和核设施的维护检修等，逐步由施工机器人取代人工来从事危险繁重作业。

现有的在建筑物竖直表面作业的机器人结构普遍比较复杂，能实现的功能也比较单一，例如公开号为CN109572841A的专利申请公开的一种高层建筑清洗的爬壁机器人，其实现运动需要八个吸盘共同协作，同时不具有任何的越障能力，对作业面的平整度要求较高。再例如公开号为CN106388725A的专利申请公开的可越障踩障的壁面机器，其结构更为复杂，且只有一种跨越式的越障模式，同样受作业面的平整度的影响很大，同时改变运动方向也很困难。

发明内容

针对背景技术中记载的现有的施工机器人存在的缺陷，本发明提出了一种爬壁机器人底盘运动控制方法，以克服现有技术中越障困难，结构复杂等技术问题，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。

进一步的，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，下部定位台其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。

进一步的，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。