[发明专利]一种差动式定位装置及爬壁机器人

说明书

本发明提供一种差动式定位装置及爬壁机器人，差动式定位装置包括安装架、以及都安装在安装架上的左测距传感器和右测距传感器，左测距传感器用于测量其与水冷壁管壁之间的距离d1，右测距传感器用于测量其与水冷壁管壁之间的距离d2，左测距传感器和右测距传感器沿爬壁机器人的中心轴线左右对称设置。本申请根据左测距传感器的测距值d1和右测距传感器的测距值d2能够快速判断爬壁机器人的行走状态，定位灵敏度较高，从而有利于爬壁机器人在短时间内调整行走状态，也就有利于爬壁机器人保持沿管轴心线直线行走状态。

技术领域

本发明涉及机器人场景设计应用领域，特别是涉及一种差动式定位装置、以及安装有该差动式定位装置的爬壁机器人。

背景技术

随着社会的进步发展，越来越多的电厂采用各式各样的机器人进行检修特种作业，其中应用于电厂各类罐体、锅炉受热面以及钢架结构等环境的检测、清洁用途的爬壁机器人往往在高空的壁面进行作业任务，其中应用在锅炉水冷壁管检测的爬壁机器人具有广阔的研究应用前景。对该类爬壁机器人而言，无论采取何种驱动方式以及行走策略，必不可少地要保证爬壁机器人在沿水冷壁管的做直线运动时，需保持沿管轴心线直线行走的状态。因此，爬壁机器人上都安装有定位装置，用于检测爬壁机器人是否沿管轴心线直线行进。

目前，爬壁机器人用的定位装置通常采用测距传感器正对管壁轴心线90°方向，在法上取连续测量中的最小值作为定位判据。但是，由于水冷壁管为圆弧壁面，测距值往往较为接近；另外，当爬壁机器人在直线行进过程中出现偏左或偏右的情况时，由于管壁对称性，测距值相同，所以对于轮组调整行走直线度的差速设计上需要截取连续一小段测距值，进行趋势分析，再结合爬壁机器人行走轨迹进行纠偏。由于需要趋势分析，收敛调整使两轮走直，使得该过程的定位灵敏度较低，不利于爬壁机器人在微短距离间调整行走状态，也就不利于爬壁机器人保持直线行走状态。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种差动式定位装置，提高定位灵敏度，有利于爬壁机器人在短时间内调整行走状态。

为实现上述目的，本发明提供一种差动式定位装置，用于安装在爬壁机器人上，所述差动式定位装置包括安装架、以及都安装在安装架上的左测距传感器和右测距传感器，所述左测距传感器用于测量其与水冷壁管壁之间的距离d1，所述右测距传感器用于测量其与水冷壁管壁之间的距离d2，所述左测距传感器和右测距传感器沿爬壁机器人的中心轴线左右对称设置。

进一步地，所述左测距传感器与爬壁机器人的中心轴线之间的夹角为45°，所述右测距传感器与爬壁机器人的中心轴线之间的夹角为45°。

进一步地，所述差动式定位装置还包括高程计，所述高程计具有沿垂直于水冷壁方向平直延伸的高程计量杆，所述安装架安装在高程计量杆上、且在高程计量杆上的安装位置可调。

进一步地，所述高程计量杆上开设有沿垂直于水冷壁方向平直延伸的第一调节安装槽，所述安装架与高程计量杆通过第一螺钉相固定，所述第一螺钉穿设在第一调节安装槽中。

进一步地，所述安装架包括第一杆件、第二杆件、第三杆件、第四杆件、以及第五杆件，所述第一杆件沿垂直于高程计量杆的方向平直延伸、且第一杆件中开设有沿垂直于高程计量杆的方向平直延伸的第二调节安装槽，所述第二杆件和第三杆件通过所述第一螺钉相连，所述第三杆件和第四杆件通过穿设在第二调节安装槽中的第二螺钉相连，所述第四杆件和第五杆件通过穿设在第一调节安装槽中的第一螺钉相连，所述第二杆件和第五杆件通过穿设在第二调节安装槽中的第四螺钉相连，所述左测距传感器固定安装在第四杆件上，所述右测距传感器固定安装在第五杆件上。

进一步地，所述差动式定位装置还包括分度盘，所述分度盘通过所述第一螺钉与高程计固定相连。

进一步地，所述左测距传感器和右测距传感器的类型都为电容测距传感器、激光测距传感器、或红外测距传感器。