CN105539622A - 一种攀爬机器人及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种攀爬机器人及系统,攀爬机器人包括:本体、嵌入式单片机、电池、第一WiFi摄像头;本体包括:左电磁铁、左连接杆、第一左U型片、第一关节舵机、第一机械臂、第二左U型片、第二关节舵机、第二机械臂、第三关节舵机、右U型片、右连接杆和右电磁铁;嵌入式单片机安装在第一机械臂中或第二机械臂中,电池安装在第一机械臂中或第二机械臂中,第一WiFi摄像头安装在左电磁铁上或安装在右电磁铁上。本申请中的攀爬机器人能够在输电线路杆塔上攀爬,并且使工作人员不需要长时间攀爬杆塔来寻找故障点,降低了劳动强度,提高了检修效率,并改善了工作人员的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及电力领域,特别涉及一种攀爬机器人及系统。
背景技术
高压输电线线路是电力系统的动脉,其能否安全运行直接关系到供电的稳定性和可靠性。需要定期对输电线路杆塔及其附件进行检修和维护,以确保输电线路的安全可靠运行。
目前国内高压输电线路杆塔的检修、维护基本上采用人工攀登杆塔的方式,由检修人员携带检修维护设备在杆塔上寻找是否存在故障点,以完成各项检修任务,长时间攀爬杆塔会大量消耗检修人员的体力,影响工作效率且极不安全。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请实施例提供一种攀爬机器人及系统,以达到降低劳动强度,提高检修效率,并改善工作人员的安全性的目的,技术方案如下:
一种攀爬机器人,包括:本体、嵌入式单片机、电池、第一WiFi摄像头;
所述本体包括:左电磁铁、左连接杆、第一左U型片、第一关节舵机、第一机械臂、第二左U型片、第二关节舵机、第二机械臂、第三关节舵机、右U型片、右连接杆和右电磁铁;
所述左电磁铁与所述左连接杆固定连接,所述左连接杆与所述第一左U型片固定连接,所述第一左U型片与所述第一关节舵机的旋转输出端固定连接,所述第一关节舵机的机身与所述第一机械臂的一端固定连接,所述第一机械臂的另一端与所述第二左U型片固定连接,所述第二左U型片与所述第二关节舵机的旋转输出端相连,所述第二关节舵机的机身与所述第二机械臂的一端固定连接,所述第二机械臂的另一端与所述第三关节舵机的机身固定连接,所述第三关节舵机的旋转输出端与所述右U型片固定连接,所述右U型片与所述右连接杆固定连接,所述右连接杆与所述右电磁铁固定连接;
所述嵌入式单片机安装在所述第一机械臂中或所述第二机械臂中,所述电池安装在所述第一机械臂中或所述第二机械臂中,所述第一WiFi摄像头安装在所述左电磁铁上或安装在所述右电磁铁上;
所述嵌入式单片机,用于接收地面控制设备的舵机控制指令和电磁铁控制指令,并按照所述舵机控制指令控制所述第一关节舵机、所述第二关节舵机和所述第三关节舵机中相应的关节舵机,以驱动相应的所述第一机械臂或所述第二机械臂或所述左电磁铁或所述右电磁铁运动,以及按照所述电磁铁控制指令,控制所述左电磁铁和所述右电磁铁中相应的电磁铁通电或断电;
所述第一WiFi摄像头,用于将在所述攀爬机器人所攀爬的输电线路杆塔上,拍摄的输电线路杆塔图像传输至所述地面控制设备。
优选的,所述嵌入式单片机包括:舵机控制电路、WiFi通信电路、IO输出控制电路和电磁铁控制电路;
所述WiFi通信电路的第一输出端与所述舵机控制电路的输入端相连,所述WiFi通信电缆的第二输出端与所述电磁铁控制电路的输入端相连,所述舵机控制电路的输出端与所述IO输出控制电路的输入端相连,所述IO输出电路的输出端分别与所述第一关节舵机、所述第二关节舵机和所述第三关节舵机相连;
所述WiFi通信电路,用于接收所述地面控制设备发送的舵机控制指令和电磁铁控制指令,并将所述舵机控制指令发送至所述舵机控制电路,以及将所述电磁铁控制指令发送至所述电磁铁控制电路;
所述舵机控制电路,用于输出所述控制指令对应的PWM波,并通过所述IO输出控制电路将所述PWM波输出至所述第一关节舵机、所述第二关节舵机和所述第三关节舵机中相应的关节舵机;
所述电磁铁控制电路,用于按照所述电磁铁控制指令,控制所述左电磁铁和所述右电磁铁中相应的电磁铁通电或断电。
优选的,还包括:第二WiFi摄像头;
若所述第一WiFi摄像头安装在所述左电磁铁上,则所述第二WiFi摄像头安装在所述右电磁铁上;
若所述第一WiFi摄像头安装在所述右电磁铁上,则所述第二WiFi摄像头安装在所述左电磁铁上。
优选的,所述第一机械臂和所述第二机械臂均由薄板构成,所述薄板开设有减重孔。
一种攀爬机器人系统,包括地面控制设备和如上述任意一项所述的攀爬机器人;
所述地面控制设备,用于发送舵机控制指令和电磁铁控制指令至所述攀爬机器人,并接收所述攀爬机器人传输的输电线路杆塔图像。
优选的,所述地面控制设备具体为手机。
优选的,所述地面控制设备具体为平板电脑。
优选的,所述地面控制设备具体为笔记本电脑。
与现有技术相比,本申请的有益效果为:
在本申请中,通过嵌入式单片机控制相应的关节舵机驱动相应的机械臂或电磁铁,实现攀爬机器人在输电线路杆塔上的攀爬,并且攀爬机器人通过安装在电磁铁上的WiFi摄像头将输电线路杆塔图像实时传输至地面控制设备,由工作人员通过分析输电线路杆塔图像来确定输电线路杆塔的故障点位置,工作人员只需前往故障点位置进行故障排除即可,不需要长时间攀爬杆塔来寻找故障点,降低了劳动强度,提高了检修效率,并改善了工作人员的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的攀爬机器人的一种逻辑结构示意图;
图2是本申请提供的攀爬机器人的本体的立体结构示意图;
图3是本申请提供的攀爬机器人的两机械臂的装配立体示意图;
图4是本申请提供的攀爬机器人运动过程示意图;
图5是本申请提供的攀爬机器人沿输电线路杆塔越障的一种示意图;
图6是本申请提供的攀爬机器人沿输电线路杆塔越障的另一种示意图;
图7是本申请提供的攀爬机器人的另一种逻辑结构示意图;
图8是本申请提供的攀爬机器人系统的一种交互示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例一
在本实施例中,示出了一种攀爬机器人,请参见图1,攀爬机器人包括:本体A、嵌入式单片机B、电池C和第一WiFi摄像头D。
本体A的结构请参见图2,本体A具体包括:左电磁铁1、左连接杆2、第一左U型片3、第一关节舵机4、第一机械臂5、第二左U型片6、第二关节舵机7、第二机械臂8、第三关节舵机9、右U型片10、右连接杆11和右电磁铁12。
在本实施例中,左电磁铁1与左连接杆2固定连接,左连接杆2与第一左U型片3固定连接,第一左U型片3与第一关节舵机4的旋转输出端固定连接,第一关节舵机4的机身与第一机械臂5的一端固定连接,第一机械臂5的另一端与第二左U型片6固定连接,第二左U型片6与第二关节舵机7的旋转输出端相连,第二关节舵机7的机身与第二机械臂8的一端固定连接,第二机械臂8的另一端与第三关节舵机9的机身固定连接,第三关节舵机9的旋转输出端与右U型片10固定连接,右U型片10与右连接杆11固定连接,右连接杆11与右电磁铁12固定连接。
嵌入式单片机B安装在第一机械臂5中或第二机械臂8中,电池C安装在第一机械臂5中或第二机械臂8中,第一WiFi摄像头D安装在左电磁铁1上或安装在右电磁铁12上。
嵌入式单片机B,用于接收地面控制设备的舵机控制指令和电磁铁控制指令,并按照所述舵机控制指令控制第一关节舵机4、第二关节舵机7和第三关节舵机9中相应的关节舵机,以驱动相应的第一机械臂5或第二机械臂8或左电磁铁1或右电磁铁12运动,以及按照所述电磁铁控制指令,控制所述左电磁铁1和所述右电磁铁12中相应的电磁铁通电或断电。
所述第一WiFi摄像头D,用于将在所述攀爬机器人所攀爬的输电线路杆塔上,拍摄的输电线路杆塔图像传输至所述地面控制设备。
第一WiFi摄像头D可以将拍摄的输电线路杆塔图像实时传输至地面控制设备,由地面控制设备将输电线路杆塔图像展示给工作人员,以使工作人员快速做出对攀爬机器人的控制策略。
第一WiFi摄像头D拍摄的输电线路杆塔图像的重要性主要体现在以下两方面:一是攀爬机器人攀爬的塔架结构的宽度相对狭窄,第一WiFi摄像头D需要准确的将攀爬机器人相对于输电线路杆塔的位置情况传输到地面控制设备;二是,输电线路杆塔上存在一定的障碍,既有较小的角钢连接在输电线路杆塔上的凸起部分,又有主体角钢靠螺栓连接在一起的部分。在攀爬机器人攀爬的过程中,这两类的障碍物要求攀爬机器人的步态要适当的调整。当第一WiFi摄像头D拍摄到输电线路杆塔上的障碍物后,控制人员就要调整攀爬机器人的步态,使其可以顺利的跨过障碍物。
在本实施例中,嵌入式单片机B通过接收地面控制设备发送的舵机控制指令和电磁铁控制指令,按照舵机控制指令控制相应的关节舵机以及按照电磁铁控制指令来控制攀爬机器人在输电线路杆塔上攀爬。其中,舵机控制指令和电磁铁控制指令需要保证电磁铁在何时通电,何时断电要与关节舵机的控制配合在一起的。在对攀爬机器人进行控制时,要保证左电磁铁1和右电磁铁12中的其中一个电磁铁必须保持通电,以保证攀爬机器人不会从输电线路杆塔上掉落。
在本实施例中,嵌入式单片机B具体包括:舵机控制电路、WiFi通信电路、IO输出控制电路和电磁铁控制电路。
所述WiFi通信电路的第一输出端与所述舵机控制电路的输入端相连,所述WiFi通信电路的第二输出端与所述电磁铁控制电路的输入端相连,所述舵机控制电路的输出端与所述IO输出控制电路的输入端相连,所述IO输出电路的输出端分别与所述第一关节舵机4、所述第二关节舵机7和所述第三关节舵机9相连。
所述WiFi通信电路,用于接收所述地面控制设备发送的舵机控制指令和电磁铁控制指令,并将所述舵机控制指令发送至所述舵机控制电路,以及将所述电磁铁控制指令发送至所述电磁铁控制电路。
所述舵机控制电路,用于输出所述控制指令对应的PWM波,并通过所述IO输出控制电路将所述PWM波输出至所述第一关节舵机4、所述第二关节舵机7和所述第三关节舵机9中相应的关节舵机。
所述电磁铁控制电路,用于按照所述电磁铁控制指令,控制所述左电磁铁1和所述右电磁铁12中相应的电磁铁通电或断电。
在本实施例中,对本体A进行详细说明,具体如下:
第二关节舵机7用于驱动第一机械臂5和第二机械臂8运动,第一关节舵机4用于驱动左电磁铁1运动,第三关节舵机9用于驱动右电磁铁12运动。其中,第一关节舵机4可以驱动左电磁铁1进行最大角度为180°的旋转运动,第三关节舵机9可以驱动右电磁铁12进行最大角度为180°的旋转运动。
其中,左电磁铁1和右电磁铁12均在通电时产生吸附力,在断电时没有吸附力。由于输电线路杆塔都是铁磁质材料,所以用电磁铁的吸附方式可以运用在现有的绝大部分输电线路杆塔。
通过控制第一关节舵机4、第二关节舵机7和第三关节舵机9,可以调整左电磁铁1和右电磁铁12的姿态,以及第一机械臂5和第二机械臂8的张合运动,以实现攀爬机器人在输电线路杆塔上的攀爬。
具体的,第二关节舵机7的旋转可以使第一机械臂5和第二机械臂8之间产生相对运动,第一关节舵机4的旋转可以使左电磁铁1与第一机械臂5之间产生相对运动,第三关节舵机9的旋转可以使右电磁铁12与第二机械臂8之间产生相对运动。
其中,第一关节舵机4、第二关节舵机7和第三关节舵机9的轴线都是平行的,保证了攀爬机器人运动学逆问题存在封闭解,便于控制的实现。
在本实施例中,攀爬机器人结构紧凑,第一机械臂5和第二机械臂8均由薄板构成,且薄板开设有减重孔,可以在保证攀爬机器人强度与刚度的前提下大大降低机器人整体的质量。
本发明提供的机器人具有三个自由度,可以进行自由度联动控制,可实现不同铁塔表面的复杂操作,越障能力强,在没有外力干扰的情况下,沿塔架实现直线攀爬功能。
其中,第一左U型片3可以将第一关节舵机4的运动传递给左电磁铁1,使左电磁铁1实现空间姿态的变化,很好的实现越障功能。左连接杆2位于第一左U型片3和左电磁铁1之间,可以增加左电磁铁1的刚度。右U型片10可以将第三关节舵机9的运动传递给右电磁铁12,使右电磁铁12实现空间姿态的变化,很好的实现越障功能。右连接杆11位于右U型片10和右电磁铁12之间,可以增加右电磁铁12的刚度,在运动和越障的时候电磁铁可靠吸附在输电线路杆塔上,为攀爬机器人的运动建立一个支点,相当于机架的作用,为整个攀爬机器人的运动起到了支撑的作用。左电磁铁1和右电磁铁12间隔供电,可以分时交替吸附在输电线路杆塔上。
在本实施例中,对攀爬机器人在输电线路杆塔上攀爬的运动过程进行说明,具体如下:
当攀爬机器人运动的时候,左电磁铁1和右电磁铁12中的其中的一个电磁铁吸附在输电线路杆塔上,依靠电磁铁与输电线路杆塔之间的吸附力使得攀爬机器人与输电线路杆塔不产生任何相对的运动;而另一个电磁铁则不产生吸附力,可以实现空间运动。以固定的电磁铁(即吸附在输电线路杆塔上的电磁铁)作为基座,距离基座最近的两个关节舵机通过旋转可以使与固定的电磁铁相近的机械臂与输电线路杆塔之间的夹角变小,而另一个机械臂与该机械臂之间的夹角增大,以实现另一个机械臂末端相对于输电线路杆塔整体向前运动(即松开的电磁铁向前运动了一定的距离)。接着松开的电磁铁吸附到输电线路杆塔上,之前稳定吸附的电磁铁松开,同样通过关节舵机的动作使得两个机械臂之间的夹角减小,带动松开的电磁铁向上运动。如此循环往复动作就可以实现攀爬机器人在塔架上的攀爬运动。例如,当攀爬机器人运动的时候,左电磁铁1吸附在输电线路杆塔上,依靠电磁铁与输电线路杆塔之间的吸附力使得攀爬机器人与输电线路杆塔不产生任何相对的运动;而右电磁铁12则不产生吸附力,可以实现空间运动。以左电磁铁1作为基座,距离基座最近的第一关节舵机4和第二关机舵机通过旋转可以使第一机械臂5与输电线路杆塔之间的夹角变小,而第二机械臂8与第一机械臂5之间的夹角增大,以实现第二机械臂8末端相对于输电线路杆塔整体向前运动。接着右电磁铁12吸附到输电线路杆塔上,之前稳定吸附的左电磁铁1松开,同样通过第二关节舵机7和第三关节舵机9的动作使得两个机械臂之间的夹角减小,带动松开的左电磁铁1向上运动。如此循环往复动作就可以实现攀爬机器人在塔架上的攀爬运动。
需要说明的是,攀爬机器人进行攀爬的运动是由地面控制设备控制实现的。
在本实施例中,攀爬机器人具有越障功能。其中,攀爬机器人的越障是在攀爬机器人运动的基础上,通过合理地调节攀爬机器人在输电线路杆塔上的位置以及调节可动的电磁铁的姿态来实现的。攀爬机器人的越障示意图请参见图5和图6。
攀爬机器人在越障时充分利用了第一WiFi摄像头D的拍摄功能,因为输电线路杆塔的高度一般都在十几米到几十米高,当攀爬机器人攀爬到一定高度之后,通过人的肉眼是很难判断障碍物的位置,因此只有通过第一WiFi摄像头D将拍摄的图像传输到地面控制设备,由地面控制设备输出控制指令以控制攀爬机器人实现越障功能。
在本实施例中,攀爬机器人还可以包括:第二WiFi摄像头E。
其中,若所述第一WiFi摄像头D安装在所述左电磁铁1上,则所述第二WiFi摄像头E安装在所述右电磁铁12上;若所述第一WiFi摄像头D安装在所述右电磁铁12上,则所述第二WiFi摄像头E安装在所述左电磁铁1上。
安装两个WiFi摄像头,可以进一步增强地面控制设备接收到的输电线路杆塔图像的实时性。
实施例二
在本实施例中,示出了一种攀爬机器人系统,请参见图8,攀爬机器人系统包括:地面控制设备81和攀爬机器人82。
攀爬机器人82的结构和功能请参见实施例一示出的攀爬机器人,在此不再赘述。
地面控制设备81,用于发送舵机控制指令和电磁铁控制指令至所述攀爬机器人82,并接收所述攀爬机器人82传输的输电线路杆塔图像。
在本实施例中,地面控制设备81通过无线网络与攀爬机器人82进行交互。
在本实施例中,地面控制设备81上可以设置三个滑动条,这三个滑动条分别单独控制第一关节舵机4、第二关节舵机7或第三关节舵机9的旋转。通过无线网络与攀爬机器人82中的嵌入式单片机B,可以建立起滑动条与关节舵机之间的对应关系。滑动条的滑动会产生一个模拟的电信号,电信号通过A/D转换可以得到一个数字信号(即舵机控制指令),数字信号传输至嵌入式单片机B后,嵌入式单片机B可以输出与数字信号对应的PWM波,有效的控制关节舵机的旋转角度。
地面控制设备除了要控制好关节舵机的旋转角度还要控制好电磁铁的吸附力。其中,地面控制设备81设置有左电磁铁1的通断电开关和右电磁铁12的通断电开关。地面控制设备81通过对通断电开关进行断开或闭合,输出相应的电磁铁控制指令至嵌入式单片机B,以实现对相应的电磁铁的通电或断电。
攀爬机器人82与地面控制设备81的通讯是通过WiFi技术来实现的,这种通讯方式使得控制变得简单可靠。
在本实施例中,每个关节舵机的旋转都是通过以下过程来实现的:控制人员根据需要推动地面控制设备81上的相应滑动条滑动一定距离,滑动条的滑动实质上是产生一个相应的电信号,电信号通过A/D转换成为数字信号,数字信号通过无线网络传递到攀爬机器人82的嵌入式单片机B,然后由嵌入式单片机B输出相应的PWM波至关节舵机,使关节舵机转过相应的角度。例如,对第一关节舵机4的旋转进行控制,控制人员根据需要推动地面控制设备81上的第一滑动条滑动一定距离,第一滑动条的滑动实质上是产生一个相应的电信号,电信号通过A/D转换成为数字信号,数字信号通过无线网络传递到攀爬机器人82的嵌入式单片机B,然后由嵌入式单片机B输出相应的PWM波至第一关节舵机4,使第一关节舵机4转过相应的角度;对第二关节舵机7的旋转进行控制,控制人员根据需要推动地面控制设备81上的第二滑动条滑动一定距离,第一滑动条的滑动实质上是产生一个相应的电信号,电信号通过A/D转换成为数字信号,数字信号通过无线网络传递到攀爬机器人82的嵌入式单片机B,然后由嵌入式单片机B输出相应的PWM波至第二关节舵机7,使第二关节舵机7转过相应的角度;对第三关节舵机9的旋转进行控制,控制人员根据需要推动地面控制设备81上的第三滑动条滑动一定距离,第三滑动条的滑动实质上是产生一个相应的电信号,电信号通过A/D转换成为数字信号,数字信号通过无线网络传递到攀爬机器人82的嵌入式单片机B,然后由嵌入式单片机B输出相应的PWM波至第三关节舵机9,使第三关节舵机9转过相应的角度。
地面控制设备81同时需要对左电磁铁1或右电磁铁12进行控制,第一WiFi摄像头D将输电线路杆塔上的图像传输到地面之后,地面控制人员要保持其中一个电磁铁的具有吸附力,使机器人稳固地吸附在输电线路杆塔上;接着松开另一个电磁铁的控制开关,使其吸附力消失;然后调节三个关节舵机分别转过一定的角度,使得电磁铁到达下一个吸附位置;然后闭合松开的开关,使到达一定位置的电磁铁产生吸附力,稳固的吸附在输电线路杆塔上。接着打开之前一直稳固吸附的电磁铁的通电开关,进行下一步的运动。这样两个电磁铁轮流带电,三个关节舵机配合转动,如此循环就可以实现攀爬机器人82的攀爬功能。
在越障的时候,攀爬机器人82仍然是重复攀爬功能对应的动作,地面控制人员也是进行相同的操作。不同点在于,当第一WiFi摄像头D拍摄的图像显示攀爬机器人82的下一个动作距离障碍物距离较近的时候,需要调整攀爬机器人82的单步运动距离,即当前未吸附在输电线路杆塔上的电磁铁向上运动一小段距离,这时控制人员就要控制第二关节舵机7和与未吸附在输电线路杆塔上的电磁铁相近的关节舵机转动较小的角度,使得未吸附在输电线路杆塔上的电磁铁在距离障碍物较近的地方稳定吸附住,然后原本固定吸附的电磁铁松开并运动较小的距离跟上来。之后攀爬机器人82再运动较大的步长,使得跨过障碍物。所以在越障的时候,控制人员需要根据第一WiFi摄像头D传回的图像,控制相应的关节舵机旋转较小的角度,很好的控制攀爬机器人82运动。
在本实施例中,地面控制设备81具体可以为手机或平板电脑或笔记本电脑。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种攀爬机器人及系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (8)
1.一种攀爬机器人,其特征在于,包括:本体、嵌入式单片机、电池、第一WiFi摄像头;
所述本体包括:左电磁铁、左连接杆、第一左U型片、第一关节舵机、第一机械臂、第二左U型片、第二关节舵机、第二机械臂、第三关节舵机、右U型片、右连接杆和右电磁铁;
所述左电磁铁与所述左连接杆固定连接,所述左连接杆与所述第一左U型片固定连接,所述第一左U型片与所述第一关节舵机的旋转输出端固定连接,所述第一关节舵机的机身与所述第一机械臂的一端固定连接,所述第一机械臂的另一端与所述第二左U型片固定连接,所述第二左U型片与所述第二关节舵机的旋转输出端相连,所述第二关节舵机的机身与所述第二机械臂的一端固定连接,所述第二机械臂的另一端与所述第三关节舵机的机身固定连接,所述第三关节舵机的旋转输出端与所述右U型片固定连接,所述右U型片与所述右连接杆固定连接,所述右连接杆与所述右电磁铁固定连接;
所述嵌入式单片机安装在所述第一机械臂中或所述第二机械臂中,所述电池安装在所述第一机械臂中或所述第二机械臂中,所述第一WiFi摄像头安装在所述左电磁铁上或安装在所述右电磁铁上;
所述嵌入式单片机,用于接收地面控制设备的舵机控制指令和电磁铁控制指令,并按照所述舵机控制指令控制所述第一关节舵机、所述第二关节舵机和所述第三关节舵机中相应的关节舵机,以驱动相应的所述第一机械臂或所述第二机械臂或所述左电磁铁或所述右电磁铁运动,以及按照所述电磁铁控制指令,控制所述左电磁铁和所述右电磁铁中相应的电磁铁通电或断电;
所述第一WiFi摄像头,用于将在所述攀爬机器人所攀爬的输电线路杆塔上,拍摄的输电线路杆塔图像传输至所述地面控制设备。
2.根据权利要求1所述的攀爬机器人,其特征在于,所述嵌入式单片机包括:舵机控制电路、WiFi通信电路、IO输出控制电路和电磁铁控制电路;
所述WiFi通信电路的第一输出端与所述舵机控制电路的输入端相连,所述WiFi通信电缆的第二输出端与所述电磁铁控制电路的输入端相连,所述舵机控制电路的输出端与所述IO输出控制电路的输入端相连,所述IO输出电路的输出端分别与所述第一关节舵机、所述第二关节舵机和所述第三关节舵机相连;
所述WiFi通信电路,用于接收所述地面控制设备发送的舵机控制指令和电磁铁控制指令,并将所述舵机控制指令发送至所述舵机控制电路,以及将所述电磁铁控制指令发送至所述电磁铁控制电路;
所述舵机控制电路,用于输出所述控制指令对应的PWM波,并通过所述IO输出控制电路将所述PWM波输出至所述第一关节舵机、所述第二关节舵机和所述第三关节舵机中相应的关节舵机;
所述电磁铁控制电路,用于按照所述电磁铁控制指令,控制所述左电磁铁和所述右电磁铁中相应的电磁铁通电或断电。
3.根据权利要求1所述的攀爬机器人,其特征在于,还包括:第二WiFi摄像头;
若所述第一WiFi摄像头安装在所述左电磁铁上,则所述第二WiFi摄像头安装在所述右电磁铁上;
若所述第一WiFi摄像头安装在所述右电磁铁上,则所述第二WiFi摄像头安装在所述左电磁铁上。
4.根据权利要求1所述的攀爬机器人,其特征在于,所述第一机械臂和所述第二机械臂均由薄板构成,所述薄板开设有减重孔。
5.一种攀爬机器人系统,其特征在于,包括地面控制设备和如权利要求1-4任意一项所述的攀爬机器人;
所述地面控制设备,用于发送舵机控制指令和电磁铁控制指令至所述攀爬机器人,并接收所述攀爬机器人传输的输电线路杆塔图像。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述地面控制设备具体为手机。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述地面控制设备具体为平板电脑。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述地面控制设备具体为笔记本电脑。
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CN201510993581.8A CN105539622A (zh) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | 一种攀爬机器人及系统 |
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PB01 | Publication | ||
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