[发明专利]一种爬壁机器人及爬壁机器人行走方法

说明书

本发明公开了一种爬壁机器人及爬壁机器人行走方法，爬壁机器人包括控制器、可往复运动的直线运动平台以及设有多种作业工具的回转平台，直线运动平台包括相互垂直的X轴平台和Y轴平台，回转平台的滑台和底座分别与X轴平台的滑台、Y轴平台的滑台连接；直线运动平台的底座的两端均设有变磁力装置，变磁力装置与控制器连接，以便控制器控制变磁力装置吸附或脱离于壁面；直线运动平台的侧面至少设有两个平行设置的、与控制器连接的激光传感器，激光传感器用于向反射面发射激光以获取激光传感器到反射面的距离，控制器根据距离的差值获取偏转角度并控制回转平台转动偏转角度。通过激光传感器测距定位可对行进路线纠偏，越障能力强、定位精度高。

技术领域

本发明涉及爬壁机器人技术领域，更具体地说，涉及一种爬壁机器人。此外，本发明还涉及一种用于上述爬壁机器人的爬壁机器人行走方法。

背景技术

爬壁机器人作为特种作业设备，广泛应用石油化工、船舶和核电等行业。

由于作业环境开阔、壁面较为平整，现有的爬壁机器人或是采用遥控操作，不具备路径规划能力，或是采用机器视觉、建模、编码器等对爬壁机器人的位置进行定位。

但在钻爆法施工中，二次衬砌台车作业环境狭窄、钢模呈卧式，目视操作难以从地面观察顶部壁面情况，难以通过遥控操作方式完成二次衬砌台车的除锈涂油作业；隧道内光线较暗，钢模打磨时存在灰尘，极大地影响了机器视觉识别，定位精度差；二次衬砌台车的尺寸大、结构复杂，采用遍历方法进行整体建模操作复杂且无参照物；编码器则易受到钢模表面衬砌窗口、残余油渍等因素的影响，定位误差不断累积，致使定位偏差较大。

综上所述，如何提供一种便于控制、定位精度较高的爬壁机器人，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种爬壁机器人，利用激光传感器测距定位、对行进路线进行纠偏，具有一定的越障能力，定位精度高。

此外，本发明还提供了一种用于上述爬壁机器人的爬壁机器人行进方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种爬壁机器人，包括控制器、可往复运动的直线运动平台以及设有多种作业工具的回转平台，所述直线运动平台包括相互垂直的X轴平台和Y轴平台，所述回转平台的滑台和底座分别与所述X轴平台的滑台、所述Y轴平台的滑台连接；

所述直线运动平台的底座的两端均设有变磁力装置，所述变磁力装置与所述控制器连接，以便所述控制器控制所述变磁力装置吸附或脱离于壁面；

所述直线运动平台的侧面至少设有两个平行设置的、与所述控制器连接的激光传感器，所述激光传感器用于向反射面发射激光以获取所述激光传感器到所述反射面的距离，所述控制器根据所述距离的差值获取偏转角度并控制所述回转平台转动所述偏转角度。

优选的，所述直线运动平台包括所述底座、沿所述底座的长度方向设置的滑轨、与所述滑轨滑动连接的所述滑台、减速机和驱动电机，所述驱动电机与所述控制器信号连接，所述驱动电机的输出轴与所述减速机的输入轴连接，所述减速机的输出轴与所述滑台连接。

优选的，所述滑台设有限位挡板，所述底座的侧面设有至少两个限位开关，当所述限位挡板与所述限位开关接触时，所述驱动电机接收所述限位开关的止动信号并停止转动。

优选的，所述驱动电机设有刹车制动器。

优选的，所述变磁力装置包括滑杆、弹性件、轭铁、连接于所述轭铁的下端面的电永磁铁以及与所述直线运动平台的所述底座连接的固定套筒，所述滑杆的上端套设于所述固定套筒内，所述滑杆的下端与所述轭铁铰接，所述弹性件的一端与所述固定套筒连接，所述弹性件的另一端与所述滑杆连接；

断电时所述电永磁铁通磁并吸附于所述壁面，反向通电时所述电永磁铁消磁、所述弹性件带动所述电永磁铁远离所述壁面。