[发明专利]一种可越障的轮式负压吸附型爬壁机器人及其越障方法

权利要求书

1.一种可越障的轮式负压吸附型爬壁机器人的越障方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，所述爬壁机器人在壁面进行平面移动时，第一抬升装置中的圆形电磁铁一(211)、圆形电磁铁二(213)，第二抬升装置中的圆形电磁铁三(221)、圆形电磁铁五(223)，第三抬升装置中的圆形电磁铁四(231)、圆形电磁铁六(233)均处于断电状态，同时负压风机一(313)、负压风机二(323)和负压风机三(333)均处于低速挡位；

当机器人测量装置(1)中的探针(12)触碰到障碍物时，探针(12)顶端的触点开关触发，表明此障碍机器人无法越过并且不能继续前进，报警提示，需要进行人工干预，让机器人进行转向或者后退动作；若探针(12)前端的触点开关没有触发，则表明机器人可继续向前运动；

步骤2，当机器人继续向前运动时，安装在车顶(51)前端的超声波测距传感器(11)实时测量车顶端与壁面间的距离X(t)，并在控制单元中将该值与超声波测距传感器到机器人最底端的距离X₀进行比较，并设R₀为机器人所能越过的最大高度值，r₀为当三个吸附腔室均处在低速档位，机器人进行平面运动时所能越过的最大障碍高度，在数值上等于吸附腔室下端与壁面之间的距离h，有以下三种情况：

①当|X(t)-X₀|≥R₀，即把超声波测距传感器(11)实时测量车顶端与壁面间的距离X(t)与超声波测距传感器到机器人最底端的距离X₀进行比较，当该值大于等于机器人所能越过的最大高度值R₀时，说明前方存在机器人无法越过的障碍，此时机器人无法通过并报警提示，随即停止前进；此时通过人工干预使机器人后退或者左右平移；

②当|X(t)-X₀|r₀时，即把超声波测距传感器(11)实时测量车顶端与壁面间的距离X(t)与超声波测距传感器到机器人最底端的距离X₀进行比较，当该值小于三个吸附腔室均处在低速档位，机器人进行平面运动时所能越过的最大障碍高度r₀时，说明前方存在较低的障碍或者没有障碍，此时机器人可继续向前运动，无需启动越障系统；

③当r₀≤|X(t)-X₀|R₀时，即把超声波测距传感器(11)实时测量车顶端与壁面间的距离X(t)与超声波测距传感器到机器人最底端的距离X₀进行比较，当该值小于机器人所能越过的最大高度值R₀时，前方存在机器人可以越过的障碍，此时启动越障系统，机器人进行越障运动；

步骤3，在机器人启动越障系统后，首先通过电机转速计算机器人移动的位移，当该数值等于超声波测距传感器(11)到吸附腔室一(312)前壁的间距时，第一抬升装置(21)中圆形电磁铁一(211)、圆形电磁铁二(213)通电，推杆一(216)上升带动第一组负压发生装置(31)远离壁面，同时负压风机一(313)停止转动，负压风机二(323)和负压风机三(333)切换至高速挡，以保证在越障时提供足够的吸附力；

步骤4，当机器人继续向前运动，从负压风机一(313)断电时开始重新计算机器人的位移值，当位移值等于第一个腔室前壁到第二个腔室的前壁间距时，第一组抬升装置(21)中圆形电磁铁一(211)、圆形电磁铁二(213)断电，推杆一(216)下降带动第一负压发生装置(31)靠近壁面，同时第二组抬升装置(22)中圆形电磁铁三(221)、圆形电磁铁五(223)通电，推杆二(226)上升带动第二负压发生装置(32)远离壁面，此时负压风机一(313)再次开始转动并切换至高速挡，负压风机二(323)停止转动，负压风机三(333)依旧保持高速挡运转，以保证在越障时提供足够的吸附力；

步骤5，从负压风机二(323)断电时开始重新计算机器人的位移值，当位移值等于第二个腔室前壁到第三个腔室的前壁间距时，第二组抬升装置(22)中圆形电磁铁三(221)、圆形电磁铁五(223)断电，推杆二(226)下降带动第二负压发生装置(32)靠近壁面，同时第三组抬升装置(23)中圆形电磁铁四(231)、圆形电磁铁六(233)通电，推杆三(236)上升带动第三负压发生装置(33)远离壁面，此时负压风机二(323)再次开始转动并切换至高速挡，负压风机三(333)停止转动，负压风机一(313)依旧保持高速挡运转，以保证在越障时提供足够的吸附力；

步骤6，从负压风机三(333)断电时开始重新计算机器人的位移值，当位移值等于第三个腔室前壁到机器人本体尾端的间距时，第三组抬升装置(23)中圆形电磁铁四(231)、圆形电磁铁六(233)断电，推杆三(236)下降带动第三负压发生装置(33)靠近壁面，第三个负压风机三(333)再次开始转动并切换至低速挡，同时负压风机一(313)和负压风机二(323)由高速挡切换至低速挡，机器人本体(5)继续前进，完成越障运动。