CN113771981A - 船舶用履带式爬壁机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种船舶用履带式爬壁机器人及其控制方法，包括：履带移动机构，履带移动机构包括安装架以及安装于安装架的履带，安装架沿长度方向上划分为若干安装架段；若干电磁铁组件，若干电磁铁组件一一对应设置于若干安装架段，且电磁铁组件靠近履带中吸附于爬行面的部分设置；若干检测装置，若干检测装置一一对应设置于若干安装架段，检测装置用于检测对应安装架段与爬行面之间的距离值；处理器，处理器用于根据距离值调节若干电磁铁组件的吸附力。本申请提供的船舶用履带式爬壁机器人及其控制方法，在爬壁机器人攀爬障碍物时能够自动调整对爬行面的吸附力，提高爬壁机器人在越障时的稳定性，显著降低爬壁机器人在越障时出现翻车的风险。

Description

船舶用履带式爬壁机器人及其控制方法

技术领域

本发明一般涉及船舶技术领域，具体涉及船舶用履带式爬壁机器人及其控制方法。

背景技术

履带式爬壁机器人在船舶领域有着广泛地应用，尤其在船舶维修方面。履带式爬壁机器人主要利用磁性履带吸附在船舶上并可在船舶上进行移动，以用于对船舶除锈、探伤等方面的作业。

爬壁机器人在船舶上进行作业时经常需要攀爬障碍，然而在攀爬障碍时履带会与船舶壁面分离，容易导致爬壁机器人出现翻车的情况。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种船舶用履带式爬壁机器人及其控制方法。

本申请提供一种船舶用履带式爬壁机器人，包括：

履带移动机构，履带移动机构包括安装架以及安装于安装架的履带，安装架沿长度方向上划分为若干安装架段；

若干电磁铁组件，若干电磁铁组件一一对应设置于若干安装架段，且电磁铁组件靠近履带中吸附于爬行面的部分设置；

若干检测装置，若干检测装置一一对应设置于若干安装架段，检测装置用于检测对应安装架段与爬行面之间的距离值；

处理器，处理器用于根据距离值调节若干电磁铁组件的吸附力。

进一步地，处理器用于根据距离值基于预设调节关系调节若干电磁铁组件的吸附力，其中预设调节关系为距离值与电磁铁组件的吸附力的正相关关系。

进一步地，若干电磁铁组件均通过连接杆连接于对应的安装架段，连接杆可转动设置以带动对应的电磁铁组件转动，且连接杆的转动轴线与安装架的长度方向垂直。

进一步地，还包括与连接杆一一对应的驱动装置，驱动装置用于驱动对应的连接杆转动，其中处理器还用于控制与第二大的距离值所对应的驱动装置驱动对应的连接杆沿远离最大的距离值所对应的连接杆方向转动预设角度。

进一步地，处理器还用于在距离值均等于预设距离时，控制驱动装置驱动对应的连接杆处于竖直状态。

进一步地，检测装置为红外测距传感器，履带上设有用于分别避让检测装置输出的红外检测光线的避让孔。

进一步地，位于同一安装架段的电磁铁组件和检测装置之间邻近设置。

第二方面，本申请还提供一种船舶用履带式爬壁机器人的控制方法，包括：

检测每个安装架段与爬行面之间的距离值；

根据距离值调节若干电磁铁组件的吸附力。

进一步地，还包括：

控制与第二大的距离值所对应的驱动装置驱动对应的连接杆沿远离最大的距离值所对应的连接杆方向转动预设角度。

进一步地，还包括：

在距离值均等于预设距离时，控制驱动装置驱动对应的连接杆处于竖直状态。

本申请提供的船舶用履带式爬壁机器人及其控制方法，通过若干检测装置分别检测每个安装架段与爬行面之间的距离值，根据根据距离值调节若干电磁铁组件的吸附力，使得爬壁机器人在攀爬障碍物时自动调整对爬行面的吸附力，尤其能够对爬壁机器人中被抬起部分的吸附力，进而提高爬壁机器人在越障时的稳定性，显著降低爬壁机器人在越障时出现翻车的风险。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的船舶用履带式爬壁机器人的结构侧视示意图；

图2为本申请实施例提供的船舶用履带式爬壁机器人的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

请参考附图1，本申请实施例提供一种船舶用履带140式爬壁机器人，包括：

履带140移动机构，履带140移动机构包括安装架110以及安装于安装架110的履带140，安装架110沿长度方向上划分为若干安装架段111；

若干电磁铁组件150，若干电磁铁组件150一一对应设置于若干安装架段111，且电磁铁组件150靠近履带140中吸附于爬行面的部分设置；

若干检测装置160，若干检测装置160一一对应设置于若干安装架段111，检测装置160用于检测对应安装架段111与爬行面之间的距离值；

处理器，处理器用于根据距离值调节若干电磁铁组件150的吸附力。

在本实施例中，船舶用履带140式爬壁机器人包括履带140移动机构，履带140移动机构包括安装架110、从动轮120、主动轮130和履带140，从动轮120和主动轮130安装于安装架110，履带140安装于从动轮120和主动轮130上。安装架110在沿长度方向上划分为若干安装架段111，如附图所示结构中，安装架110划分为4个安装架段111。每个安装架段111的外侧均安装有电磁铁组件150和检测装置160，电磁铁组件150能够在上电状态下产生磁力以将爬壁机器人吸附于爬行面。其中，电磁铁组件150能够通过调节输入电流的大小来调节电磁铁组件150所产生的吸附力。检测装置160用于检测安装架110与爬行面之间的距离值，应当理解的是，由于检测装置160与爬行面之间本就存在一定的距离，也即为设定距离值，所以安装架110与爬行面之间的距离值可由检测装置160检测其与爬行面之间的总距离，然后将测取的总距离减去设定距离值便得安装架110与爬行面之间的距离值。

爬壁机器人在攀爬障碍物或者经过凹凸不平的爬行面时，爬壁机器人部分被抬起。爬壁机器人被抬起的部分，履带140与爬行面之间存在距离并可通过检测装置160检测到。处理器根据距离值调节若干电磁铁组件150的吸附力，以使得爬壁机器人在攀爬障碍物时自动调整对爬行面的吸附力，尤其能够对爬壁机器人中被抬起部分的吸附力，进而提高爬壁机器人在越障时的稳定性，显著降低爬壁机器人在越障时出现翻车的风险。

其中，处理器与爬壁机器人的电池包的电池管理芯片连接，以调节电池包向每个电磁铁组件150的输入的电流大小。

其中，检测装置160为红外测距传感器，本申请对此不作限制。履带140上设有用于分别避让检测装置160输出的红外检测光线的避让孔，以避免履带140对红外测距传感器的测距作业形成干涉。

其中，位于同一安装架段111的电磁铁组件150和检测装置160之间邻近设置。

其中，爬壁机器人包括两个履带140移动机构，每个履带140移动机构的外侧均设置有若干电磁铁组件150和若干检测装置160，以共同将爬壁机器人吸附于爬行面。

在本申请的一些实施例中，处理器用于根据距离值基于预设调节关系调节若干电磁铁组件150的吸附力，其中预设调节关系为距离值与电磁铁组件150的吸附力的正相关关系。

在本实施例中，处理器连接于检测装置160和电磁铁组件150，用于根据距离值基于预设调节关系调节若干电磁铁组件150的吸附力。其中，预设调节关系为距离值与电磁铁组件150的吸附力的正相关关系，也即距离值越大则对应的电磁铁组件150所形成的吸附力越大，反之则小，进而能够确保爬壁机器人中被抬起部分能够在较大吸附力的作用下稳固地吸附于爬行面，实现对爬壁机器人的吸附力进行动态调整，进一步提高爬壁机器人在越障时的稳定性。

在本申请的一些实施例中，若干电磁铁组件150均通过连接杆170连接于对应的安装架段111，连接杆170可转动设置以带动对应的电磁铁组件150转动，且连接杆170的转动轴线与安装架110的长度方向垂直，如此设置，能够使得每个电磁铁组件150均可进行一定角度的旋转，实现对电磁铁组件150位置的调整，以满足爬壁机器人的磁性吸附力的不同分布需求。

在本申请的一些实施例中，还包括与连接杆170一一对应的驱动装置，驱动装置用于驱动对应的连接杆170转动，其中处理器还用于控制与第二大的距离值所对应的驱动装置驱动对应的连接杆170沿远离最大的距离值所对应的连接杆170方向转动预设角度。

在本实施例中，连接杆170的一端通过转轴180转动连接于安装架段111，驱动装置包括齿轮传动组件和驱动电机，齿轮传动组件连接转轴180和驱动电机，通过驱动电机驱动转轴180转动，进而带动连接杆170和电磁铁组件150转动。

处理器还用于控制与第二大的距离值所对应的驱动装置驱动对应的连接杆170沿远离最大的距离值所对应的连接杆170方向转动预设角度，如此设置，能够使得最大距离值所对应的电磁铁组件150和第二大距离值所对应的电磁铁组件150之间的间距得以扩大，有助于在爬壁机器人在越障时的稳定性的同时，还能够减少爬行机器人在攀爬障碍物时的移动阻力，有助于爬行机器人快速且顺畅地越过障碍物。

在本申请的一些实施例中，处理器还用于在距离值均等于预设距离时，控制驱动装置驱动对应的连接杆170处于竖直状态，如此设置，能够使得爬壁机器人在平整的爬行面上移动时对爬行面的吸附力比较均匀。

请参考附图2，本申请实施例还提供一种船舶用履带140式爬壁机器人的控制方法，包括：

S100：检测每个安装架段111与爬行面之间的距离值；

S200：根据距离值调节若干电磁铁组件150的吸附力。

在本申请的一些实施例中，还包括：

控制与第二大的距离值所对应的驱动装置驱动对应的连接杆170沿远离最大的距离值所对应的连接杆170方向转动预设角度。

在本申请的一些实施例中，还包括：

在距离值均等于预设距离时，控制驱动装置驱动对应的连接杆170处于竖直状态。

应当理解的是，本申请的爬壁机器人能够用于船舶维修、探伤等作用，尤其能够安装有除锈结构以对船舶进行除锈处理。

需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是三个以上。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种船舶用履带式爬壁机器人，其特征在于，包括：

履带移动机构，所述履带移动机构包括安装架以及安装于所述安装架的履带，所述安装架沿长度方向上划分为若干安装架段；

若干电磁铁组件，所述若干电磁铁组件一一对应设置于所述若干安装架段，且所述电磁铁组件靠近所述履带中吸附于爬行面的部分设置；

若干检测装置，所述若干检测装置一一对应设置于所述若干安装架段，所述检测装置用于检测对应所述安装架段与爬行面之间的距离值；

处理器，所述处理器用于根据所述距离值调节所述若干电磁铁组件的吸附力。

2.根据权利要求1所述的船舶用履带式爬壁机器人，其特征在于，所述处理器用于根据所述距离值基于预设调节关系调节所述若干电磁铁组件的吸附力，其中所述预设调节关系为所述距离值与所述电磁铁组件的吸附力的正相关关系。

3.根据权利要求1所述的船舶用履带式爬壁机器人，其特征在于，所述若干电磁铁组件均通过连接杆连接于对应的所述安装架段，所述连接杆可转动设置以带动对应的所述电磁铁组件转动，且所述连接杆的转动轴线与所述安装架的长度方向垂直。

4.根据权利要求3所述的船舶用履带式爬壁机器人，其特征在于，还包括与所述连接杆一一对应的驱动装置，所述驱动装置用于驱动对应的所述连接杆转动，其中所述处理器还用于控制与第二大的所述距离值所对应的驱动装置驱动对应的所述连接杆沿远离最大的所述距离值所对应的所述连接杆方向转动预设角度。

5.根据权利要求4所述的船舶用履带式爬壁机器人，其特征在于，所述处理器还用于在所述距离值均等于预设距离时，控制所述驱动装置驱动对应的所述连接杆处于竖直状态。

6.根据权利要求1所述的船舶用履带式爬壁机器人，其特征在于，所述检测装置为红外测距传感器，所述履带上设有用于分别避让所述检测装置输出的红外检测光线的避让孔。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的船舶用履带式爬壁机器人，其特征在于，位于同一所述安装架段的所述电磁铁组件和所述检测装置之间邻近设置。

8.一种如权利要求1-7任意一项船舶用履带式爬壁机器人的控制方法，其特征在于，包括：

检测每个所述安装架段与爬行面之间的距离值；

根据所述距离值调节所述若干电磁铁组件的吸附力。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：

控制与第二大的所述距离值所对应的驱动装置驱动对应的所述连接杆沿远离最大的所述距离值所对应的所述连接杆方向转动预设角度。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述距离值均等于预设距离时，控制所述驱动装置驱动对应的所述连接杆处于竖直状态。

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