[发明专利]爬壁机器人及控制方法

说明书

本发明提供一种爬壁机器人及控制方法，涉及机器人领域。该爬壁机器人包括：躯干、舵机、足、吸附机构和控制单元，其中，足、舵机和吸附机构的数量一致且为至少四个；舵机平均分布于躯干两侧，每个足的一端分别与对应的舵机连接，舵机转动时带动足相对躯干转动，每个足的另一端设有吸附机构，吸附机构通过第一连接件与足连接。控制单元通过根据预设算法，获取每个舵机转动速度的目标瞬时角速度，并根据每个舵机转动速度的目标瞬时角速度，分别控制每个舵机转动速度的瞬时角速度，使得躯干的移动轨迹为直线，从而实现了爬壁机器人在行走过程中保持躯干稳定，匀速前进。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及一种爬壁机器人及控制方法。

背景技术

目前，在一些领域，如高空救援、闷罐作业、管道作业中，均有应用爬壁机器人进行作业。爬壁机器人有静止姿态稳定，越障性好的优点。

现有技术中，爬壁机器人通过行走机构进行爬行，行走机构包括驱动电机、齿轮、主动力杆、从动杆、动力传输杆等，驱动电机带动主动力杆，并通过动力传输杆、齿轮带动从动杆，实现爬行。

但是，现有的技术中，爬壁机器行走过程中步态不对称，会造成躯干扭动，无法匀速行走，限制了爬壁机器人的作业范围。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种爬壁机器人及控制方法，以解决行走过程中躯干扭动，无法匀速行走的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种爬壁机器人包括：躯干、舵机、足、吸附机构和控制单元，其中，足、舵机和吸附机构的数量一致且为至少四个。舵机平均分布于躯干两侧，每个足的一端分别与对应的舵机连接，舵机转动时带动足相对躯干转动，每个足的另一端设有吸附机构，吸附机构通过第一连接件与足连接。控制单元用于根据预设算法，获取每个舵机转动速度的目标瞬时角速度，其中，当每个舵机转动速度符合目标瞬时角速度时，躯干的移动轨迹为直线；根据每个舵机转动速度的目标瞬时角速度，分别控制每个舵机转动速度的瞬时角速度。

可选地，足包括足大臂、足小臂、复位机构。足大臂的一端与舵机连接，足大臂的另一端与足小臂的一端通过第二连接件连接。复位机构的一端与足大臂固定连接，另一端与足小臂固定连接。

可选地，复位机构包括弹性势能复位机构。

可选地，该爬壁机器人还包括：动力组件、连接组件。动力组件设于躯干内，连接组件连接吸附机构与动力组件，动力组件与控制单元连接。控制单元用于控制动力组件的状态，带动通过连接组件与动力组件连接的吸附机构的状态为吸附或解吸附，吸附机构中至少三个吸附机构为吸附状态。

可选地，第一连接件、第二连接件均包括连接转动副，连接转动副上设有转动轴承。

第二方面，本发明实施例还提供了一种爬壁机器人控制方法，应用于第一方面的爬壁机器人。方法包括：控制单元根据预设算法，获取每个舵机转动速度的目标瞬时角速度，其中，当每个舵机转动速度符合目标瞬时角速度时，躯干的移动轨迹为直线。控制单元根据每个舵机转动速度的目标瞬时角速度，分别控制每个舵机转动速度的瞬时角速度。

可选地，爬壁机器人还包括动力组件、连接组件；动力组件设于躯干内，连接组件连接吸附机构与动力组件，动力组件与控制单元连接。该爬壁机器人控制方法还包括：控制单元控制动力组件的状态，使得通过连接组件与动力组件连接的吸附机构的状态为吸附或解吸附，吸附机构中至少三个吸附机构为吸附状态。