CN112498514B - 爬壁机器人及爬壁机器人的吸附控制方法 - Google Patents

爬壁机器人及爬壁机器人的吸附控制方法 Download PDF

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CN112498514B CN202011513318.1A CN202011513318A CN112498514B CN 112498514 B CN112498514 B CN 112498514B CN 202011513318 A CN202011513318 A CN 202011513318A CN 112498514 B CN112498514 B CN 112498514B
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Abstract

本申请提供一种爬壁机器人及爬壁机器人的吸附控制方法,涉及机器人技术领域。包括:机器人本体、设置在机器人本体第一侧面的把手上的压力传感器、设置在机器人本体外部的控制器、设置在机器人本体第二侧面的第一风机组、与第一风机组电连接的第一电机、设置在机器人本体内部的第二风机组、以及与第二风机组电连接的第二电机;控制器分别与压力传感器、第一电机以及第二电机通信连接;压力传感器将采集到的第一侧面的把手的压力值传输给控制器;控制器用于根据压力值,控制第一电机和/或第二电机转动,以驱动第一风机组和/或第二风机组排气。达到了根据实际作业需求对爬壁机器人的磁吸附力的调节的目的,有效提高了爬壁机器人移动的灵活性。

Description

爬壁机器人及爬壁机器人的吸附控制方法
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,具体而言,涉及一种爬壁机器人及爬壁机器人的吸附控制方法。
背景技术
爬壁机器人,是一种在导磁壁面上进行检测、焊接、打磨等的自动化机械装置,目前已在核工业、石化工业、建筑工业、消防部门、造船业等铁磁性结构的生产施工中得到了广泛的应用。
目前,大多是采用磁体将爬壁机器人吸附在工件上进行作业。
但是,采用现有的这种爬壁机器人,多为永磁吸附方式,使得在将爬壁机器人取下时,较费时费力,即无法根据实际作业需求实现对爬壁机器人的磁吸附力的调节,进而导致爬壁机器人的移动灵活性差的问题。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种爬壁机器人及爬壁机器人的吸附控制方法,以便能够根据实际作业需求实现对爬壁机器人的磁吸附力的调节,提高爬壁机器人移动的灵活性。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种爬壁机器人,包括:机器人本体、设置在所述机器人本体第一侧面的把手上的压力传感器、设置在所述机器人本体外部的控制器、设置在所述机器人本体第二侧面的第一风机组、与所述第一风机组电连接的第一电机、设置在所述机器人本体内部的第二风机组、以及与所述第二风机组电连接的第二电机;
所述控制器分别与所述压力传感器、所述第一电机以及所述第二电机通信连接;
所述压力传感器用于采集所述第一侧面的把手的压力值,并将所述压力值传输给所述控制器;
所述控制器用于根据所述压力值,控制所述第一电机和/或所述第二电机转动,以驱动所述第一风机组和/或所述第二风机组排气。
可选地,还包括:设置在所述机器人本体第三侧面的第三风机组、与所述第三风机组电连接的第三电机、以及设置在机器人本体内部的姿态检测传感器;
所述控制器分别与所述第三电机以及所述姿态检测传感器通信连接;
所述姿态检测传感器用于采集所述机器人的姿态信息,并将所述姿态信息发送给所述控制器;
所述控制器还用于根据所述姿态信息,控制所述第一电机和/或所述第三电机转动,以驱动所述第一风机组和/或所述第三风机组排气。
可选地,所述压力传感器上设置有开关;所述开关用于控制所述压力传感器启动或停止采集所述第一侧面的把手的压力值。
可选地,所述压力传感器包括:第一压力传感器、第二压力传感器,所述第一压力传感器设置在所述把手远离所述机器人本体的一侧,所述第二压力传感器设置在所述把手靠近所述机器人本体的一侧;
所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别与所述控制器通信连接;
所述第一压力传感器用于采集所述把手的推力值,并将所述推力值发送给所述控制器;
所述第二压力传感器用于采集所述把手的拉力值,并将所述拉力值发送给所述控制器;
所述控制器用于根据推力值、所述拉力值,控制所述第一电机和/或所述第二电机转动,以驱动所述第一风机组和/或所述第二风机组排气。
可选地,还包括:与所述第一压力传感器的一端连接的第一电阻以及与所述第二压力传感器的一端连接的第二电阻。
可选地,所述机器人本体的第二侧面与第三侧面相互垂直。
可选地,所述第一风机组和所述第三风机组分别包括多个风机。
可选地,所述第二风机组包括一个风机。
可选地,还包括设置在所述机器人本体内部的至少一个磁吸附运动装置。
第二方面,本申请实施例还提供了一种爬壁机器人的吸附控制方法,所述方法包括:
获取施加在机器人的把手上的压力值;
根据所述压力值,确定是否启动所述机器人的至少一个风机组进行排气;
若确定启动所述机器人的至少一个风机组进行排气,则根据所述压力值控制所述机器人上的第一风机组和/或第二风机组排气。
可选地,所述方法还包括:
获取所述机器人本体的姿态信息;
根据所述姿态信息,控制所述第一风机组和/或第三风机组排气。
可选地,所述根据所述姿态信息,控制所述第一风机组和/或第三风机组排气,包括:
根据所述姿态信息确定所述机器人的当前位置,所述当前位置包括:水平位置、垂直位置或非水平垂直位置;
根据所述机器人的当前位置控制所述第一风机组和/或所述第三风机组排气。
可选地,所述根据所述机器人的当前位置控制所述第一风机组和/或所述第三风机组排气,包括:
若所述当前位置为所述垂直位置,则确定第一风机组的中待启动的风机的第一数量以及第一风力,并控制所述第一风机组中的所述第一数量的风机启动并按照所述第一风力排气;
若所述当前位置为所述水平位置,则确定所述第三风机组的中待启动的风机的第二数量以及第二风力,并控制所述第三风机组中的所述第二数量的风机启动并按照所述第二风力排气;
若所述当前位置为所述非水平垂直位置,则根据所述机器人相对于水平面的角度,确定所述第一风机组的中待启动的风机的第三数量以及第三风力以及所述第三风机组的中待启动的风机的第四数量以及第四风力,并控制所述第一风机组中的所述第三数量的风机启动并按照所述第三风力排风,以及控制所述第三风机组中的所述第四数量的风机启动并按照所述第四风力排气。
可选地,压力传感器包括:第一压力传感器、第二压力传感器,所述第一压力传感器设置在所述把手远离机器人本体的一侧,所述第二压力传感器设置在所述把手靠近所述机器人本体的一侧;
所述根据所述压力值,确定是否启动所述机器人的至少一个风机组进行排气,包括:
获取施加在所述机器人的把手上的推力值、以及拉力值;
根据推力值、所述拉力值,控制所述第一风机组和/或所述第二风机组排气。
本申请的有益效果是:
本申请实施例提供一种爬壁机器人及爬壁机器人的吸附控制方法,该爬壁机器人包括:机器人本体、设置在机器人本体第一侧面的把手上的压力传感器、设置在机器人本体外部的控制器、设置在机器人本体第二侧面的第一风机组、与第一风机组电连接的第一电机、设置在机器人本体内部的第二风机组、以及与第二风机组电连接的第二电机;控制器分别与压力传感器、第一电机以及第二电机通信连接;压力传感器用于采集第一侧面的把手的压力值,并将压力值传输给控制器;控制器用于根据压力值,控制第一电机和/或第二电机转动,以驱动第一风机组和/或第二风机组排气。在本方案中,控制器根据压力传感器采集到的压力值,确定操作员在安装或者卸载机器人,控制第一电机和/或第二电机进行转动,以驱动第一风机组和/或第二风机组进行排气,达到了能够根据实际作业需求对爬壁机器人的磁吸附力的调节的目的,从而有效提高了爬壁机器人的移动的灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种爬壁机器人的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种爬壁机器人的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的又一种爬壁机器人的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种爬壁机器人的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种爬壁机器人的电路结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种爬壁机器人的吸附控制方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的另一种爬壁机器人的吸附控制方法的流程示意图;
图8为本申请实施例提供的又一种爬壁机器人的吸附控制方法的流程示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种爬壁机器人的吸附控制方法的流程示意图。
图标:100-爬壁机器人;101-机器人本体;102-把手;103-压力传感器;104-控制器;105-第一风机组;106-第一电机;107-第二风机组;108-第二电机;201-第三风机组;202-第三电机;203-姿态检测传感器;301-开关;401-第一压力传感器;402-第二压力传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,应当理解,本申请中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外,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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是,本申请实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
图1为本申请实施例提供的一种爬壁机器人的结构示意图;该爬壁机器人100通过设置在机器人本体101内侧面的磁吸附运动装置实现与工件的吸附,如磁吸附运动装置可以是磁轮、磁履带或者两者同时使用,以适用于焊接、除锈、检测、喷漆等不同作业场景。
如图1所示,爬壁机器人100包括:机器人本体101、设置在机器人本体101第一侧面的把手102上的压力传感器103、设置在机器人本体101外部的控制器104、设置在机器人本体101第二侧面的第一风机组105、与第一风机组105电连接的第一电机106、设置在机器人本体101内部的第二风机组107、以及与第二风机组107电连接的第二电机108。
其中,控制器104分别与压力传感器103、第一电机106以及第二电机108通信连接,比如,可采用外接电缆进行通信连接。
其中,压力传感器103用于采集第一侧面的把手的压力值,并将压力值传输给控制器104。例如,压力传感器103可以是采用电阻应变式压力传感器,通过将被测的动态压力作用在弹性敏感元件上,使它产生变形,在其变形的部位粘贴有电阻应变片,通过电阻应变片感受动态压力的变化。
控制器104用于根据上述采集到的压力值,控制第一电机106和/或第二电机108转动,以驱动第一风机组105和/或第二风机组107排气。
在一种可实现的方式中,例如,第一风机组105、第二风机组107的排气的方向是朝机器人本体101的外侧,如第一风机组105是朝机器人本体的底侧外部排气,第二风机组107是朝机器人吸附壁面(或者待吸附的壁面)排气。
例如,当控制器104根据压力传感器103采集到的压力值,确定操作员是在安装机器人时,则可以控制第一电机106和/或第二电机108进行转动,以驱动第一风机组105和/或第二风机组107进行排气。其中,通过第一风机组105朝底侧外部排气,产生向上的推力,以减小机器人自重的影响,能够有效避免机器人的跌落;以及通过第二风机组107产生朝向待吸附工件的气体,避免了机器人瞬时吸附产生的冲击力,起到了缓冲作用,达到了保护机器人和待吸附的工件的效果。
又比如,当控制器104根据压力传感器103采集到的压力值,确定操作员在卸载机器人时,则可以控制第一电机106和/或第二电机108进行转动,以驱动第一风机组105和/或第二风机组107进行排气,其中,通过第一风机组105朝底侧外部排气,产生向上的推力,以减小机器人自重的影响,避免机器人跌落的风险;以及通过第二风机组107产生朝待吸附工件的气体,使得机器人与吸附的壁面慢慢脱离,更为省时省力,提高了机器人卸载的效率。
在本实施例中,控制器104根据压力传感器103采集到的压力值,确定操作员在安装或者卸载机器人,以控制第一电机106和/或第二电机108进行转动,驱动第一风机组105和/或第二风机组107朝外进行排气,达到了能够根据实际作业需求对爬壁机器人的磁吸附力调节的目的,从而有效提高了爬壁机器人移动的灵活性。
综上所述,本申请实施例提供一种爬壁机器人,包括:机器人本体、设置在机器人本体第一侧面的把手上的压力传感器、设置在机器人本体外部的控制器、设置在机器人本体第二侧面的第一风机组、与第一风机组电连接的第一电机、设置在机器人本体内部的第二风机组、以及与第二风机组电连接的第二电机;控制器分别与压力传感器、第一电机以及第二电机通信连接;压力传感器用于采集第一侧面的把手的压力值,并将压力值传输给控制器;控制器用于根据压力值,控制第一电机和/或第二电机转动,以驱动第一风机组和/或第二风机组排气。在本方案中,控制器根据压力传感器采集到的压力值,确定操作员在安装或者卸载机器人,控制第一电机和/或第二电机进行转动,以驱动第一风机组和/或第二风机组进行排气,达到了能够根据实际作业需求对爬壁机器人的磁吸附力的调节的目的,从而有效提高了爬壁机器人的移动的灵活性。
在如上所示的爬壁机器人结构的基础上,本申请实施例还提供另一种爬壁机器人结构的可能实现方式,如下通过一个示例进行解释说明。图2为本申请实施例提供的另一种爬壁机器人的结构示意图;如图2所示,该爬壁机器人100还包括:设置在机器人本体第三侧面的第三风机组201、与第三风机组201电连接的第三电机202、以及设置在机器人本体内部的姿态检测传感器203。
可选的,第三侧面与上述第二侧面是相互垂直关系,也可以理解为第一风机组105与第三风机组201排气的方向是相互垂直。
其中,姿态检测传感器203受重力影响的,在安装姿态检测传感器203时,姿态检测传感器203的坐标系需要与机器人的坐标系完全重合,以提高获取机器人的姿态信息的准确性。
控制器104分别与第三电机以及姿态检测传感器203通信连接;姿态检测传感器203可以将采集到的机器人的姿态信息发送给控制器104,其中,采集到的机器人的姿态信息可以为(X,Y,Z),即当前机器人在X轴方向、Y轴正方向和Z轴方向的偏移量,还可以包括与各个方向轴的夹角。
控制器104还用于根据姿态信息,控制第一电机106和/或第三电机202转动,以驱动第一风机组105和/或第三风机组201进行排气。
举例说明,当控制器104根据姿态检测传感器203采集到的机器人的姿态信息,确定当前机器人在吸附壁面是进行纵向作业、横向作业或者是其它方向作业时,则可以根据当前作业方向控制第一电机106和/或第三电机202转动,以驱动第一风机组105和/或第三风机组201进行排气。
例如,当机器人在吸附壁面是进行纵向作业时,则可以通过第一风机组105进行排气,实现减小机器人自重的影响,增强机器人在吸附壁面的吸附力,提高机器人作业的安全性。
在本实施例中,当控制器104同时接收到压力传感器103采集到的压力值和姿态检测传感器203采集到的机器人姿态信息时,则可以确定此时机器人开始作业(或者已作业完毕),操作员需要将机器人安装至待吸附的工件(或者从吸附壁面卸载下来),控制器104只对第一电机106和/或第二电机108的转动进行控制,以驱动第一风机组105和/或第二风机组107进行排气,产生向上的推力和/或朝向待吸附的工件(或者吸附壁面)的推力,辅助操作员完成对机器人的装卸操作,提高机器人装卸的效率。
可选地,上述第一风机组105、第三风机组201分别包括多个风机,如第一风机组105和第三风机组201分别包括三个采用阵列方式的风机,且每个风机的风口均是朝外排气,以产生向外的推力。
此外,第一风机组105、第二风机组107、第三风机组201的材质可以选用铝制,以减轻各风机组自身重力。
可选地,考虑到机器人本体内部空间的大小,第二风机组107可以包括一个风机。
基于上述实施例,图3为本申请实施例提供的又一种爬壁机器人的结构示意图;如图3所示,压力传感器103上设置有开关301;开关301用于控制压力传感器103启动或停止采集第一侧面的把手102的压力值。
在一种可实现的方式中,例如,操作员需要对机器人进行装卸时,可以通过按压开关301打开或者开启,以实现控制压力传感器103启动或停止采集第一侧面的把手102的压力值,进而使得控制器104根据接收到压力传感器103采集到的压力值,达到了可以根据实际作业需要控制第一电机106和/或第二电机108转动,提高了对第一电机106和/或第二电机108的可操控性。
图4为本申请实施例提供的另一种爬壁机器人的结构示意图;如图4所示,可选地,压力传感器103包括:第一压力传感器401、第二压力传感器402,第一压力传感器401设置在把手102远离机器人本体101的一侧,第二压力传感器402设置在把手102靠近机器人本体101的一侧。
第一压力传感器401和第二压力传感器402分别与控制器104通信连接。其中,第一压力传感器401用于采集把手102的推力值,并将推力值发送给控制器104;第二压力传感器402用于采集把手102的拉力值,并将拉力值发送给控制器104;控制器104用于根据上述采集到的推力值、拉力值,控制第一电机106和/或第二电机108转动,以驱动第一风机组105和/或第二风机组107排气。
举例说明,图5为本申请实施例提供的一种爬壁机器人的电路结构示意图;如图5所示,是上述图4所示的爬壁机器人的电路结构,如图5所示,爬壁机器人100还包括:与第一压力传感器401的一端连接的第一电阻R1以及与第二压力传感器402的一端连接的第二电阻R2。
继续参考图5和图4,图5中的P1、P2分别对应上述图4中的第一压力传感器401和第二压力传感器402,其中,第一压力传感器401的一端与第一电阻R1的一端电连接,第一压力传感器401的另一端接地,第二压力传感器402的一端与第二电阻R2的一端电连接,第二压力传感器402的另一端也接地,第一电阻R1和第二电阻R2的一端还分别与供电电压(VoltCurrent Condenser,简称VCC)电连接,第一电阻R1和第二电阻R2的另一端分别与控制器104电连接,R1与R2的阻值相等,可以通过R1、R2实现对电源的分压,并将第一压力传感器401、第二压力传感器402的电阻率变化传输至控制器104。
其中,KM1、KM2对应继电器1、继电器2的线圈,Q1、Q2是三极管,R3、R4、R5和R6是为了限流,保护电路中的元器件不被烧坏,它们的阻值可根据实际情况设置,在此不做具体说明。
比如,当需要将机器人从吸附壁面上“卸载”下来时,操作员需要双手用力拖拽把手102,此时设置在把手102内侧的压力传感器,即第二压力传感器402会有较大的电阻率变化,把手102外侧的压力传感器,即第一压力传感器401只会有较小的电阻率变化,则可以通过控制器104的端口C1、C2进行模/数(Analog/Digital,简称A/D)转换,检测到相应的电压VP1和VP2,若VP1<VP2,则判定当前需要将机器人从吸附壁面上卸载,控制器104控制三极管Q2导通、Q1不导通,以实现控制第一电机106和/或第二电机108进行正转,直至控制器104获取到第一压力传感器401、第二压力传感器402采集的压力值均为零时,则可以确定操作员已完成对机器人的卸载操作。
又比如,当需要将机器人“安装”到待吸附壁面上时,操作员需要双手用力推把手102,此时,设置在把手102外侧的压力传感器(即第一压力传感器401)会有较大的电阻率变化,把手102内侧的压力传感器(即第一压力传感器401)只会有较小的电阻率变化,则可以通过控制器104的端口C1、C2进行A/D转换,检测到相应的电压VP1和VP2,若VP1>VP2,则判定当前需要将机器人安装到吸附壁面上,控制器104控制Q2导通、Q1不导通,以实现控制第一电机106和/或第二电机108进行正转,直至控制器104获取到第一压力传感器401、第二压力传感器402采集的压力值均为零时,则可以确定操作员已完成对机器人的安装操作。
在上述爬壁机器人结构的基础上,本申请实施例还可提供一种应用于上述爬壁机器人中控制器的控制方法的实现示例,如下进行示例说明。
图6为本申请实施例提供的一种爬壁机器人的吸附控制方法的流程示意图;如图6所示,该方法的执行主体可以是上述图1中的爬壁机器人中的控制器,该控制器例如可以是控制终端或者控制终端设备的芯片等。该方法包括:
S601、获取施加在机器人的把手上的压力值。
例如,当操作员需要装卸机器人时,可以通过用力“推把手”或者“拖拽把手”,实现对机器人的装卸操作,此时,则可以通过设置在把手上的压力传感器获取操作员施加在把手上的压力值。
S602、根据压力值,确定是否启动机器人的至少一个风机组进行排气。
例如,可以根据上述获取到的压力值,判断操作员是否在对机器人执行装卸操作,若不是对机器人执行装卸操作,则不需要启动机器人的至少一个风机组进行排气。
若操作员确实是对机器人执行装卸操作,则需要启动机器人的至少一个风机组进行排气,以提高操作员装卸机器人的工作效率,实现了能够根据实际作业需求对爬壁机器人的磁吸附力的调节,提高了爬壁机器人移动的灵活性。
S603、若确定启动机器人的至少一个风机组进行排气,则根据压力值控制机器人上的第一风机组和/或第二风机组排气。
例如,在上述实施例的基础上,若根据上述获取到的压力值,确定操作员是在进行卸载机器人的操作,并确定需要启动机器人的至少一个风机组进行排气,如控制第一风机组和/或第二风机组启动并朝外排气。其中,通过第一风机组朝底侧外部排气,产生向上的推力,以减小机器人自重的影响,避免机器人跌落的风险;以及通过第二风机组产生朝待吸附壁面的气体,使得机器人与吸附的壁面慢慢脱离,可以更加省时省力完成对机器人的卸载,有效地提高了操作员卸载机器人的工作效率。
此外,还可以根据获取到的压力值确定操作员对机器人执行的是“安装”或“卸载”中的哪一种操作,以确定是否启动至少一个风机组进行排气。
在本实施例中,控制器根据获取到施加在把手上的压力值,确定是否启动机器人的至少一个风机组进行排气,若确定启动机器人的至少一个风机组进行排气,则根据压力值控制第一风机组和/或第二风机组启动并朝外排气,达到了能够根据实际作业需求对爬壁机器人的磁吸附力调节的目的,从而有效提高了爬壁机器人移动的灵活性,还能够有效地提高操作员装卸机器人的工作效率。
图7为本申请实施例提供的另一种爬壁机器人的吸附控制方法的流程示意图;如图7所示,该方法还包括:
S701、获取机器人本体的姿态信息。
其中,机器人的姿态信息可以包括为(X,Y),即当前机器人在X轴方向和Y轴正方向的偏移量,还可以包括与各个方向轴的夹角。
例如,可以通过姿态传感器实时获取机器人的姿态信息,以确定机器人当前的位置信息或者方向信息。
S702、根据姿态信息,控制第一风机组和/或第三风机组排气。
例如,可根据上述获取到的机器人的姿态信息,得到当前机器人的位置信息,并利用当前机器人的位置信息或者方向信息,实现对第一电机和/或第三电机转动的控制,以驱动第一风机组和/或第三风机组朝外排气,使得机器人在移动时,能够通过磁力和排气产生的推力同时减轻机器人自重的影响,从而有效提高机器人移动的灵活性,还可以增强机器人高空作业的安全性。
图8为本申请实施例提供的另一种爬壁机器人的吸附控制方法的流程示意图;如图8所示,上述步骤S702:根据姿态信息,控制第一风机组和/或第三风机组排气,包括:
S801、根据姿态信息确定机器人的当前位置。
其中,当前位置包括:水平位置、垂直位置或非水平垂直位置。
S802、根据机器人的当前位置控制第一风机组和/或第三风机组排气。
可选的,若当前位置为垂直位置,即机器人在吸附壁面是纵向作业,则确定第一风机组的中待启动的风机的第一数量以及第一风力,比如,第一风机组包括三个风机,则可以控制第一风机组中的3个风机同时启动并按照第一风力朝底侧外部排气,产生向上的推力,以减少机器人自重,增强机器人高空作业的安全性。
可选的,若当前位置为水平位置,即机器人在吸附壁面是横向作业,则确定第三风机组的中待启动的风机的第二数量以及第二风力,比如,第三风机组包括三个风机,则可以控制第三风机组中的3个风机同时启动并按照第一风力朝外排气,以产生横向作业移动方向的推力,并减少机器人自重的影响,进而能够有效增强机器人高空作业的安全性和移动的灵活性。
可选的,若当前位置为非水平垂直位置,则可以根据机器人相对于水平面的角度,确定第一风机组的中待启动的风机的第三数量以及第三风力以及第三风机组的中待启动的风机的第四数量以及第四风力,并控制第一风机组中的第三数量的风机启动并按照第三风力朝外排气,以及控制第三风机组中的第四数量的风机启动并按照第四风力朝外排气。比如,若第一风机组中的1个风机同时启动并按照第三风力朝底侧外部排气,第三风机组中的2个风机同时启动并按照第四风力朝外排气,使得在第三风力和第四风力的共同作用下,产生朝机器人作业移动方向的推力,还可以减少机器人自重的影响,进而能够有效增强机器人高空作业的安全性和移动的灵活性。
在本实施例中,当控制器同时接收到压力传感器采集到的压力值和姿态检测传感器采集到的机器人姿态信息时,则可以确定此时机器人开始作业(或者已作业完毕),操作员需要将机器人安装至待吸附的工件(或者从吸附壁面卸载下来),控制器只对第一电机和/或第二电机的转动进行控制,以驱动第一风机组和/或第二风机组进行排气,分别产生向上的推力和/或朝向待吸附的工件(或者吸附壁面)的推力,辅助操作员完成对机器人的装卸操作,提高机器人装卸的效率。
图9为本申请实施例提供的另一种爬壁机器人的吸附控制方法的流程示意图;如图9所示,压力传感器包括:第一压力传感器、第二压力传感器,第一压力传感器设置在把手远离机器人本体的一侧,第二压力传感器设置在把手靠近机器人本体的一侧,上述步骤S603:根据压力值,确定是否启动机器人的至少一个风机组进行排气,包括:
S901、获取施加在机器人的把手上的推力值、以及拉力值。
其中,可以通过第一压力传感器采集到操作员施加在机器人上的推力值,以及第二压力传感器采集到拉力值。
可选地,可以对获取到的推力值和拉力值进行去噪滤波处理,提高后续根据对推力值、拉力值进行相关处理的准确度。
S902、根据推力值、拉力值,控制第一风机组和/或第二风机组排气。
在一种可实现的方式中,例如,当获取到的推力值和拉力值都很小时,即可以确定此时没有进行装卸机器人操作,则可以控制第一电机和/或第二电机停止转动,不需要驱动第一风机组和/或第二风机组进行朝外排气。
在另一种可实现的方式中,例如,当获取到的推力值和拉力值两者的差值很大时,即可以确定此时在进行机器人的装卸操作,则可以控制第一电机和/或第二电机进行转动,以驱动第一风机组和/或第二风机组排气。
比如,当拉力值远远大于推力值时,则确定是在卸载机器人,控制第一电机和/或第二电机转动,以驱动第一风机组朝底侧外部排气,产生向上的推力,以减小机器人自重的影响,有效避免机器人的跌落;以及和/或驱动第二风机组朝外排气,产生朝吸附的工件的气体,避免了机器人瞬时吸附产生的冲击力,起到了缓冲作用,达到了保护机器人和吸附的工件的效果。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (9)

1.一种爬壁机器人,其特征在于,包括:机器人本体、设置在所述机器人本体第一侧面的把手上的压力传感器、设置在所述机器人本体外部的控制器、设置在所述机器人本体第二侧面的第一风机组、与所述第一风机组电连接的第一电机、设置在所述机器人本体内部的第二风机组、以及与所述第二风机组电连接的第二电机;所述爬壁机器通过设置在所述机器人本体内侧面的磁吸附运动装置与工件吸附;
所述控制器分别与所述压力传感器、所述第一电机以及所述第二电机通信连接;
所述压力传感器用于采集所述第一侧面的把手的压力值,并将所述压力值传输给所述控制器;
所述控制器用于根据所述压力值,控制所述第一电机和所述第二电机转动,以驱动所述第一风机组和所述第二风机组排气,所述第一风机组朝向所述机器人本体的底侧外部排气,所述第二风机组朝向机器人吸附壁面排气;
所述压力传感器包括:第一压力传感器、第二压力传感器,所述第一压力传感器设置在所述把手远离所述机器人本体的一侧,所述第二压力传感器设置在所述把手靠近所述机器人本体的一侧;
所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别与所述控制器通信连接;
所述第一压力传感器用于采集所述把手的推力值,并将所述推力值发送给所述控制器;
所述第二压力传感器用于采集所述把手的拉力值,并将所述拉力值发送给所述控制器;
所述控制器用于根据推力值、所述拉力值,控制所述第一电机和所述第二电机转动,以驱动所述第一风机组和所述第二风机组排气。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,还包括:设置在所述机器人本体第三侧面的第三风机组、与所述第三风机组电连接的第三电机、以及设置在机器人本体内部的姿态检测传感器;
所述控制器分别与所述第三电机以及所述姿态检测传感器通信连接;
所述姿态检测传感器用于采集所述机器人的姿态信息,并将所述姿态信息发送给所述控制器;
所述控制器还用于根据所述姿态信息,控制所述第一电机和/或所述第三电机转动,以驱动所述第一风机组和/或所述第三风机组排气。
3.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述压力传感器上设置有开关;所述开关用于控制所述压力传感器启动或停止采集所述第一侧面的把手的压力值。
4.根据权利要求3所述的机器人,其特征在于,还包括:与所述第一压力传感器的一端连接的第一电阻以及与所述第二压力传感器的一端连接的第二电阻。
5.一种爬壁机器人的吸附控制方法,应用于权利要求1-4任一项所述的爬壁机器人,其特征在于,所述方法包括:
获取施加在机器人的把手上的压力值;
根据所述压力值,确定是否启动所述机器人的至少一个风机组进行排气;
若确定启动所述机器人的至少一个风机组进行排气,则根据所述压力值控制所述机器人上的第一风机组和第二风机组排气。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
获取机器人本体的姿态信息;
根据所述姿态信息,控制所述第一风机组和/或第三风机组排气。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述姿态信息,控制所述第一风机组和/或第三风机组排气,包括:
根据所述姿态信息确定所述机器人的当前位置,所述当前位置包括:水平位置、垂直位置或非水平垂直位置;
根据所述机器人的当前位置控制所述第一风机组和/或所述第三风机组排气。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述机器人的当前位置控制所述第一风机组和/或所述第三风机组排气,包括:
若所述当前位置为所述垂直位置,则确定第一风机组的中待启动的风机的第一数量以及第一风力,并控制所述第一风机组中的所述第一数量的风机启动并按照所述第一风力排气;
若所述当前位置为所述水平位置,则确定所述第三风机组的中待启动的风机的第二数量以及第二风力,并控制所述第三风机组中的所述第二数量的风机启动并按照所述第二风力排气;
若所述当前位置为所述非水平垂直位置,则根据所述机器人相对于水平面的角度,确定所述第一风机组的中待启动的风机的第三数量以及第三风力以及所述第三风机组的中待启动的风机的第四数量以及第四风力,并控制所述第一风机组中的所述第三数量的风机启动并按照所述第三风力排风,以及控制所述第三风机组中的所述第四数量的风机启动并按照所述第四风力排气。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,压力传感器包括:第一压力传感器、第二压力传感器,所述第一压力传感器设置在所述把手远离机器人本体的一侧,所述第二压力传感器设置在所述把手靠近所述机器人本体的一侧;所述根据所述压力值,确定是否启动所述机器人的至少一个风机组进行排气,包括:
获取施加在所述机器人的把手上的推力值、以及拉力值;
根据推力值、所述拉力值,控制所述第一风机组和所述第二风机组排气。
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