CN106737611B - 一种可越障的索并联机器人 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种可越障的索并联机器人，用于解决现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差的技术问题。本发明实施例包括：机器人、四根驱动索、四个驱动索固定点、四个驱动索控制器、四根冗余索、四个冗余索固定点、四个冗余索控制器；机器人的四个角分别连接驱动索的一端，驱动索的另一端经驱动索固定点与驱动索控制器连接；机器人的四个角还分别连接冗余索的一端，冗余索的另一端经冗余索固定点与冗余索控制器连接；驱动索固定点设置于机器人运动空间的四个边角上，冗余索固定点设置于以机器人运动空间中的障碍物为中心的正方形的四个边角上。

Description

一种可越障的索并联机器人

技术领域

本发明涉及索并联机器人领域，尤其涉及一种可越障的索并联机器人。

背景技术

索并联机器人一直以来都是并联机器人的一个重要分支，在空中摄影、信号接收位置调整、搬运、加工等领域有着重要的应用。但由于一直以来应用场合都是无障碍的大空间，索并联机器人越障问题未引起广泛研究。

目前，我国电网系统中，室内变电站越来越多，对室内巡检机器人的需求也越来越大。当前巡检解决方案一般是采用轨道式机器人，但受限于轨道布置位置和成本，推广范围有限。索并联机器人在空中运行，可有效避障且可抵达绝大多数地方，是室内巡检的可行方案之一。

现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差。尤其是需要靠近看表显读数或检查设备状态时，容易发生绳索和设备的干涉与缠绕。此时通常需要对索并联机器人进行重新拆装，以使机器人抵达索驱动范围内的盲区位置，因此索并联机器人的自由运动区域无法得到全面覆盖。

发明内容

本发明实施例提供了一种可越障的索并联机器人，解决了现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差，索并联机器人的自由运动区域无法得到全面覆盖的技术问题。

本发明实施例提供的一种可越障的索并联机器人，包括：

机器人、四根驱动索、四个驱动索固定点、四个驱动索控制器、四根冗余索、四个冗余索固定点、四个冗余索控制器；

所述机器人的四个角分别连接所述驱动索的一端，所述驱动索的另一端经所述驱动索固定点与所述驱动索控制器连接；

所述机器人的四个角还分别连接所述冗余索的一端，所述冗余索的另一端经所述冗余索固定点与所述冗余索控制器连接；

所述驱动索固定点设置于所述机器人运动空间的四个边角上，所述冗余索固定点设置于以所述机器人运动空间中的障碍物为中心的正方形的四个边角上。

优选地，所述驱动索控制器和所述冗余索控制器上安装有力反馈装置或力控制装置。

优选地，还包括：控制平台，所述控制平台用于记录所述障碍物的位置并控制所述驱动索与所述冗余索的牵引拉力。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供了一种可越障的索并联机器人，包括：机器人、四根驱动索、四个驱动索固定点、四个驱动索控制器、四根冗余索、四个冗余索固定点、四个冗余索控制器；所述机器人的四个角分别连接所述驱动索的一端，所述驱动索的另一端经所述驱动索固定点与所述驱动索控制器连接；所述机器人的四个角还分别连接所述冗余索的一端，所述冗余索的另一端经所述冗余索固定点与所述冗余索控制器连接；所述驱动索固定点设置于所述机器人运动空间的四个边角上，所述冗余索固定点设置于以所述机器人运动空间中的障碍物为中心的正方形的四个边角上，本发明实施例中通过在障碍物附近设置与机器人牵引的冗余索，并且在机器人接近障碍物的时候通过卸载原驱动索的牵引力，将障碍物可能绊到的驱动索放松、弯曲，并且通过改用冗余索对机器人进行驱动拉伸的方式，使得机器人可以在运动时绕过障碍物，而保持机器人在空中的运动，而不需要对机器人进行重新拆装，解决了现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差，索并联机器人的自由运动区域无法得到全面覆盖的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种可越障的索并联机器人安装示意图；

图2为本发明实施例提供的一种可越障的索并联机器人处于正常运行区时的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种可越障的索并联机器人处于部分索失效区时的示意图。

图示说明，A为驱动索固定点，B为障碍物，C为驱动索，D为机器人，E为单侧索失效区，F为部分索失效区，G为机器人正常运行区，1为1号驱动索，2为2号驱动索，3为3号驱动索，4为4号驱动索，5为5号冗余索，6为6号冗余索，7为7号冗余索，8为8号冗余索。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种可越障的索并联机器人，用于解决现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差，索并联机器人的自由运动区域无法得到全面覆盖的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种可越障的索并联机器人，包括：

机器人、四根驱动索、四个驱动索固定点、四个驱动索控制器、四根冗余索、四个冗余索固定点、四个冗余索控制器；

所述机器人的四个角分别连接所述驱动索的一端，所述驱动索的另一端经所述驱动索固定点与所述驱动索控制器连接；

所述机器人的四个角还分别连接所述冗余索的一端，所述冗余索的另一端经所述冗余索固定点与所述冗余索控制器连接；

所述驱动索固定点设置于所述机器人运动空间的四个边角上，所述冗余索固定点设置于以所述机器人运动空间中的障碍物为中心的正方形的四个边角上。

进一步地，所述驱动索控制器和所述冗余索控制器上安装有力反馈装置或力控制装置。

进一步地，还包括：控制平台，所述控制平台用于记录所述障碍物的位置并控制所述驱动索与所述冗余索的牵引拉力。

为便于理解，以下将以具体的例子对本发明实施例提供的一种可越障的索并联机器人的运动原理进行描述。

1、安装

1)如图1所示，在障碍物的四个角上安装冗余索固定点，增加用于牵引的冗余索。

2、运行

1)在图1中机器人正常运行区域G运行。

通过控制台的程序自动控制图1中的驱动索牵引机器人运动即可。冗余索只维持最低拉力，保证冗余索不掉落，但不参加机器人牵引作业。

2)机器人进入图1中部分牵引索失效区，如图2所示。

此时，控制台的程序控制进行各牵引索间切换。本实施例中，如图2所示，图中3号驱动索可能与障碍物发生干涉，于是在接近干涉位置时，程序将控制图中5号冗余索增加牵引力，当5号冗余索牵引力达到牵引要求时，松开3号驱动索的牵引力，在进入图2位置时，5号冗余索代替3号驱动索进行机器人牵引，3号驱动索绕过障碍物。

3)机器人进入图1中单侧牵引索失效区，如图3所示。

仿照2)中程序控制进行各牵引索间切换。如图3所示，1号驱动索、2号驱动索可能与障碍物发生干涉，于是在接近干涉位置时，程序将依次控制7号冗余索、8号冗余索增加牵引力，当7号冗余索、8号冗余索的牵引力达到牵引要求时，松开1号驱动索、2号驱动索的牵引力，在进入图3位置时，7号冗余索、8号冗余索代替1号驱动索、2号驱动索进行机器人牵引，1号驱动索、2号驱动索绕过障碍物。

4)注意图1、图2、图3三种状态是随着机器人的运动而切换的，且中间存在过渡环节，程序将根据机器人运行中牵引索碰到障碍物的顺序进行切换。就本实施例而言，一般情况下是，1号驱动索碰到障碍物则用7号冗余索牵引，2号驱动索碰到障碍物则用8号冗余索牵引，3号驱动索碰到障碍物则5号冗余索牵引，4号驱动索碰到障碍物则6号冗余索进行牵引。

本发明实施例提供了一种可越障的索并联机器人，包括：机器人、四根驱动索、四个驱动索固定点、四个驱动索控制器、四根冗余索、四个冗余索固定点、四个冗余索控制器；所述机器人的四个角分别连接所述驱动索的一端，所述驱动索的另一端经所述驱动索固定点与所述驱动索控制器连接；所述机器人的四个角还分别连接所述冗余索的一端，所述冗余索的另一端经所述冗余索固定点与所述冗余索控制器连接；所述驱动索固定点设置于所述机器人运动空间的四个边角上，所述冗余索固定点设置于以所述机器人运动空间中的障碍物为中心的正方形的四个边角上，本发明实施例中通过在障碍物附近设置与机器人牵引的冗余索，并且在机器人接近障碍物的时候通过卸载原驱动索的牵引力，将障碍物可能绊到的驱动索放松、弯曲，并且通过改用冗余索对机器人进行驱动拉伸的方式，使得机器人可以在运动时绕过障碍物，而保持机器人在空中的运动，而不需要对机器人进行重新拆装，解决了现有的索并联机器人系统，多用于大面积无障碍区域，对变电站等障碍较多的地方适应能力较差，索并联机器人的自由运动区域无法得到全面覆盖的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种可越障的索并联机器人，其特征在于，包括：

机器人、四根驱动索、四个驱动索固定点、四个驱动索控制器、四根冗余索、四个冗余索固定点、四个冗余索控制器；

所述机器人的四个角分别连接所述驱动索的一端，所述驱动索的另一端经所述驱动索固定点与所述驱动索控制器连接；

所述机器人的四个角还分别连接所述冗余索的一端，所述冗余索的另一端经所述冗余索固定点与所述冗余索控制器连接；

所述驱动索固定点设置于所述机器人运动空间的四个边角上，所述冗余索固定点设置于以所述机器人运动空间中的障碍物为中心的正方形的四个边角上；

还包括：控制平台，所述控制平台用于记录所述障碍物的位置并控制所述驱动索与所述冗余索的牵引拉力。

2.根据权利要求1所述的可越障的索并联机器人，其特征在于，所述驱动索控制器和所述冗余索控制器上安装有力反馈装置或力控制装置。