[发明专利]一种爬壁机器人的控制系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种爬壁机器人的控制系统及控制方法，属于机器人技术领域。爬壁机器人包括左前磁轮、右前磁轮、左后磁轮、右后磁轮和机身，左前磁轮、右前磁轮、左后磁轮和右后磁轮内分别嵌有能够吸附在钢铁壁面上的永磁体，左前磁轮、右前磁轮、左后磁轮和右后磁轮分别通过驱动电机与机身相连接，控制系统包括初始化模块、通讯模块、参数输入模块、状态显示模块、机器人运动控制模块和报警及急停模块。本爬壁机器人的每个磁轮由单个电机进行驱动，以保证足够的驱动力，在永磁体的作用下，爬壁机器人的各个磁轮均能稳定吸附在钢铁壁面上，在控制系统和相应的控制方法下，爬壁机器人能够行走到需要的位置，实现操作的自动化。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种爬壁机器人的控制系统及控制方法。

背景技术

当前对于大型船舶、石化储罐和风机塔筒等大型钢结构件的探伤、除锈和焊接等作业，主要还是以人工方式为主。以船舶除锈为例，现阶段一般采用的方法是搭建脚手架或者是采用高空作业平台进行作业，工人在脚手架上或者高空作业平台上进行作业，虽然投资低，但是作业效率低下，并且现场的作业环境恶劣，对工人身体健康影响很大。

随着技术的进步，出现了一些半自动的作业方式，比如安装轨道，该作业方式在效率上有所提升，但是前期准备时间长，对于非平面作业有较大的限制。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种爬壁机器人的控制系统，本发明所要解决的技术问题是：如何控制机器人行走到需要的位置，实现操作的自动化。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种爬壁机器人的控制系统，其特征在于，所述爬壁机器人包括左前磁轮、右前磁轮、左后磁轮、右后磁轮和机身，所述左前磁轮、右前磁轮、左后磁轮和右后磁轮内分别嵌有能够吸附在钢铁壁面上的永磁体，所述左前磁轮、右前磁轮、左后磁轮和右后磁轮分别通过驱动电机与机身相连接，所述控制系统包括初始化模块、通讯模块、参数输入模块、状态显示模块、机器人运动控制模块和报警及急停模块，所述初始化模块与通讯模块电连接，所述通讯模块与机器人运动控制模块电连接，所述参数输入模块与机器人运动控制模块电连接，所述状态显示模块与机器人运动控制模块电连接，所述报警及急停模块与机器人运动控制模块电连接。

爬壁机器人的左前磁轮、右前磁轮、左后磁轮和右后磁轮分别通过对应的驱动电机驱动(作为一种实施例，驱动电机为减速电机)，即每个磁轮由单个电机进行驱动，以保证足够的驱动力，在永磁体的作用下，爬壁机器人的各个磁轮均能稳定吸附在钢铁壁面上。机器人运动控制模块接收用户的指令后，控制机器人进行直线行走、转弯行走，报警及急停模块用于机器人系统故障警告及机器人进行紧急停止，即在控制系统和相应的控制方法下，爬壁机器人搭载其他作业工具且能够行走到需要的位置，从而实现操作的自动化。

在上述的一种爬壁机器人的控制系统中，所述初始化模块用于对系统进行初始化操作，该初始化操作包括速度值、差速值、加速度值和时间参数的初始值设置。

在上述的一种爬壁机器人的控制系统中，所述通讯模块用于控制盒与下位控制器之间的通讯及相关通讯参数的获取，包括各个轴状态机的读取及总线状态的读取，所述通讯模块根据不同的通讯状态进行不同的处理。

在上述的一种爬壁机器人的控制系统中，参数输入模块用于作业时相关参数的输入，所述参数包括速度值、差速值、加速度值、加速时间和减速时间。

在上述的一种爬壁机器人的控制系统中，所述状态显示模块用于系统实时状态的显示，包括各轴状态机值、驱动器实时电流、温度、转速、总线状态和电机使能状态及运动模式的显示。

本发明的另一个目的在于，提供一种爬壁机器人的控制方法，该控制方法能够使爬壁机器人根据不同的指令进行相应的动作。

一种爬壁机器人的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：