详情

原文传递爬壁机器人及控制方法

专利名称：	爬壁机器人及控制方法
摘要：	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。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	武聚凤
发明人：	武聚凤
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910210448.9
公开号：	CN109911048A
代理机构：	北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	曹桓
分类号：	B62D57/024(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	710000 陕西省西安市未央区渭青路西航2委504楼2门15层4号
主权项：	1.一种爬壁机器人，其特征在于，包括：躯干、舵机、足、吸附机构和控制单元，其中，所述足、所述舵机和所述吸附机构的数量一致且为至少四个；所述舵机平均分布于所述躯干两侧，每个所述足的一端分别与对应的所述舵机连接，所述舵机转动时带动所述足相对所述躯干转动，每个所述足的另一端设有吸附机构，所述吸附机构通过第一连接件与所述足连接；所述控制单元用于根据预设算法，获取每个所述舵机转动速度的目标瞬时角速度，其中，当每个所述舵机转动速度符合所述目标瞬时角速度时，所述躯干的移动轨迹为直线；根据每个所述舵机转动速度的所述目标瞬时角速度，分别控制每个所述舵机转动速度的瞬时角速度。 2.如权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述足包括足大臂、足小臂、复位机构；所述足大臂的一端与所述舵机连接，所述足大臂的另一端与所述足小臂的一端通过第二连接件连接；所述复位机构的一端与所述足大臂固定连接，另一端与所述足小臂固定连接。 3.如权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，所述复位机构包括弹性势能复位机构。 4.如权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，还包括动力组件、连接组件；所述动力组件设于所述躯干内，所述连接组件连接所述吸附机构与所述动力组件，所述动力组件与所述控制单元连接；所述控制单元用于控制所述动力组件的状态，带动通过所述连接组件与所述动力组件连接的所述吸附机构的状态为吸附或解吸附，所述吸附机构中至少三个吸附机构为吸附状态。 5.如权利要求2-4任一项所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第一连接件、所述第二连接件均包括连接转动副，所述连接转动副上设有转动轴承。 6.一种爬壁机器人控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-5任一项所述的爬壁机器人；所述方法包括：所述控制单元根据预设算法，获取每个所述舵机转动速度的目标瞬时角速度，其中，当每个所述舵机转动速度符合所述目标瞬时角速度时，所述躯干的移动轨迹为直线；所述控制单元根据每个所述舵机转动速度的所述目标瞬时角速度，分别控制每个所述舵机转动速度的瞬时角速度。 7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述爬壁机器人还包括动力组件、连接组件；所述动力组件设于所述躯干内，所述连接组件连接所述吸附机构与所述动力组件，所述动力组件与所述控制单元连接；所述方法还包括：所述控制单元控制所述动力组件的状态，使得通过所述连接组件与所述动力组件连接的所述吸附机构的状态为吸附或解吸附，所述吸附机构中至少三个吸附机构为吸附状态。 8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制单元控制所述动力组件的状态，带动通过所述连接组件与所述动力组件连接的所述吸附机构的状态为吸附或解吸附，包括：所述控制单元控制所述动力组件的状态，带动通过所述连接组件与所述动力组件连接的所述吸附机构按照预设顺序解吸附，其中，解吸附的所述吸附机构所在的所述足通过对应的所述舵机向预设行进方向转动；所述控制单元控制吸附的所述吸附机构所在的所述足对应的所述舵机根据预设规则匹配所述解吸附的所述吸附机构所在的所述足对应的舵机的转动速度的瞬时角速度。 9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制单元控制吸附的所述吸附机构所在的所述足对应的所述舵机根据预设规则匹配所述解吸附的所述吸附机构所在的所述足对应的舵机的转动速度的瞬时角速度，包括：所述控制单元通过控制每个所述舵机的瞬时角速度使得每个所述舵机之间的角度差为预设角度，其中，纵向相邻的所述舵机之间的旋转角度差的预设角度为正值，横向相邻的所述舵机之间的旋转角度差的预设角度为负值。 10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述足包括足大臂、足小臂、复位机构，所述足大臂的一端与所述舵机连接，所述足大臂的另一端与所述足小臂的一端通过第二连接件连接；所述复位机构的一端与所述足大臂固定连接，另一端与所述足小臂固定连接；所述方法还包括：当所述吸附机构为吸附状态时，所述复位机构储存所述足大臂与所述足小臂位置变化产生的能量；当所述吸附机构为解吸附状态时，所述复位机构释放所述足大臂与所述足小臂位置变化产生的能量，将所述足大臂与所述足小臂之间的夹角复位至预设角度。
所属类别：	发明专利