[发明专利]一种斜拉桥缆索爬行机器人爬升与下降的控制方法

摘要

本发明公开了一种斜拉桥缆索爬行机器人爬升与下降的控制方法，属于机器人控制领域，该升降控制方法，用于控制缆索爬行机器人的自动爬升和自动下降；缆索爬行机器人包括移步电机和固定架，固定架设置有夹紧装置，夹紧装置包括手爪电机、电磁制动器、V形连杆以及电磁铁；手爪电机的主轴穿设固定架以及安装在固定架的电磁制动器，并与V形连杆固定连接；V形连杆的一端连接圆柱体橡胶块，另一端连接圆弧形铁片；电磁铁固定安装在固定架上，并朝向圆弧形铁片；其中，缆索爬行机器人的升降控制方法包括爬升控制方法和下降控制方法；本发明解决了现有技术中，缆索爬行机器人多次作业后，出现电磁制动器制动能力下降甚至失效的问题。

主权项

1.一种斜拉桥缆索爬行机器人爬升与下降的控制方法，用于控制缆索爬行机器人的自动爬升和自动下降；所述缆索爬行机器人包括移步电机和固定架，所述固定架包括上固定架和下固定架；所述移步电机的上下两端分别固定连接所述上固定架和所述下固定架，所述上固定架和所述下固定架均设有供缆索通过的缆索通道，其特征在于：所述固定架设置有若干夹紧装置，若干夹紧装置环绕所述缆索通道间隔设置，每一所述夹紧装置包括手爪电机、电磁制动器、V形连杆、电磁铁以及行程开关；所述手爪电机的主轴穿设所述固定架以及安装在所述固定架的电磁制动器，并与所述V形连杆固定连接；所述V形连杆的一端连接圆柱体橡胶块，另一端连接圆弧形铁片；所述电磁铁固定安装在所述固定架并朝向所述圆弧形铁片，所述行程开关装设于所述固定架上，且可被所述圆柱体橡胶块触发；其中，安装在所述上固定架的夹紧装置设为上夹紧装置，所述上夹紧装置包括上手爪电机、上电磁制动器、上部V形连杆、上圆柱体橡胶块、上圆弧形铁片、上电磁铁以及上行程开关；安装在所述下固定架的夹紧装置设为下夹紧装置，所述下夹紧装置包括下手爪电机、下电磁制动器、下部V形连杆、下圆柱体橡胶块、下圆弧形铁片、下电磁铁以及下行程开关；所述斜拉桥缆索爬行机器人的升降控制方法包括爬升控制方法和下降控制方法；所述爬升控制方法包括以下步骤：步骤101：安装在所述缆索爬行机器人上的信号接收器接收爬升信号并将爬升信号反馈于控制中心；步骤102：所述控制中心控制所述下手爪电机及所述下电磁制动器通电；所述下手爪电机正转，并带动所述下部V形连杆连接所述下圆柱体橡胶块的一端向缆索通道转动；此时，所述下圆柱体橡胶块接触缆索并受力后产生形变，同时，所述控制中心通过其内部的定时器设定第一通电时间，确保所述下圆柱体橡胶块产生足够大的形变并夹紧缆索；步骤103：到达设定的第一通电时间时，所述控制中心控制所述下手爪电机以及所述下电磁制动器同时断电，并控制所述下电磁铁通电；此时，所述下电磁铁吸附并固定所述下圆弧形铁片，防止所述下圆柱体橡胶块恢复原状；步骤104：所述控制中心控制所述上手爪电机以及所述上电磁制动器通电；所述上手爪电机反转，并带动所述上部V形连杆连接所述上圆柱体橡胶块的一端转动以远离缆索通道；同时，所述控制中心设定第二通电时间，确保所述上圆柱体橡胶块完全脱离缆索；步骤105：到达设定的第二通电时间时，所述上圆柱体橡胶块触发所述上行程开关，所述上手爪电机以及所述上电磁制动器同时断电，所述上手爪电机停止反转；所述控制中心控制所述移步电机通电并正转，所述移步电机将所述上固定架沿着上升的方向推移；所述控制中心设定第三通电时间，确保完成推移动作；步骤106：到达设定的第三通电时间时，所述控制中心控制所述移步电机断电；步骤107：所述控制中心控制所述上手爪电机以及所述上电磁制动器通电，且所述上手爪电机正转，并带动所述上部V形连杆连接所述上圆柱体橡胶块的一端向缆索通道转动；同时，所述控制中心设定第四通电时间，确保所述上圆柱体橡胶块产生足够大的变形并夹紧缆索；步骤108：到达设定的第四通电时间时，所述控制中心控制所述上手爪电机以及所述上电磁制动器断电，并控制所述上电磁铁通电；此时，所述上电磁铁吸附并固定所述上圆弧形铁片，防止所述上圆柱体橡胶块恢复原状；步骤109：所述控制中心控制所述下手爪电机以及所述下电磁制动器通电，并控制所述下电磁铁断电，且所述下手爪电机反转；同时，所述控制中心设定第五通电时间，确保所述下圆柱体橡胶块完全脱离缆索；步骤110：到达设定的第五通电时间时，所述下圆柱体橡胶块触发下行程开关，所述下手爪电机以及所述下电磁制动器断电，所述下手爪电机停止反转；同时，所述控制中心控制所述移步电机反转，将所述下固定架沿着上升的方向拉升；同时，所述控制中心设定第六通电时间，确保完成拉升动作；步骤111：到达设定的第六通电时间时，所述控制中心控制所述移步电机断电,并重复执行步骤102～111，直至所述缆索爬行机器人爬升至一预定位置；所述下降控制方法包括以下步骤：步骤201：信号接收器接收下降信号并将下降信号反馈于控制中心；步骤202：所述控制中心控制所述上手爪电机及所述上电磁制动器通电；所述上手爪电机正转，并带动所述上部V形连杆连接所述上圆柱体橡胶块的一端向缆索通道转动；此时，所述上圆柱体橡胶块接触缆索并受力后产生形变，同时，所述控制中心通过其内部的定时器设定第七通电时间，确保所述上圆柱体橡胶块产生足够大的形变并夹紧缆索；步骤203：到达设定的第七通电时间时，所述控制中心控制所述上手爪电机以及所述上电磁制动器同时断电，并控制所述上电磁铁通电；此时，所述上电磁铁吸附并固定所述上圆弧形铁片，防止所述上圆柱体橡胶块恢复原状；步骤204：所述控制中心控制所述下手爪电机以及所述下电磁制动器通电；所述下手爪电机反转，并带动所述下部V形连杆连接所述下圆柱体橡胶块的一端向远离缆索通道的方向转动；同时，所述控制中心设定第八通电时间，确保所述下圆柱体橡胶块完全脱离缆索；步骤205：到达设定的第八通电时间时，所述下圆柱体橡胶块触发所述下行程开关，所述下手爪电机以及所述下电磁制动器同时断电，所述下手爪电机停止反转；所述控制中心控制所述移步电机通电并正转，所述移步电机将所述下固定架沿着下降的方向推移；同时，所述控制中心设定第九通电时间，确保完成推移动作；步骤206：到达设定的第九通电时间时，所述控制中心控制所述移步电机断电；步骤207：所述控制中心控制所述下手爪电机以及所述下电磁制动器通电，且所述下手爪电机正转，并带动所述下部V形连杆连接所述下圆柱体橡胶块的一端向缆索通道转动；同时，所述控制中心设定第十通电时间，确保所述下圆柱体橡胶块产生足够大的变形并夹紧缆索；步骤208：到达设定的第十通电时间时，所述控制中心控制所述下手爪电机以及所述下电磁制动器断电，并控制所述下电磁铁通电；此时，所述下电磁铁吸附并固定所述下圆弧形铁片，防止所述下圆柱体橡胶块恢复原状；步骤209：所述控制中心控制所述上手爪电机以及所述上电磁制动器通电，并控制所述上电磁铁断电，且所述上手爪电机反转；同时，所述控制中心设定第十一通电时间，确保所述上圆柱体橡胶块完全脱离缆索；步骤210：到达设定的第十一通电时间时，所述上圆柱体橡胶块触发上行程开关，所述上手爪电机以及所述上电磁制动器断电，所述上手爪电机停止反转；所述控制中心控制所述移步电机反转，将所述上固定架沿着下降的方向拉升；同时，所述控制中心设定第十二通电时间，确保完成拉升动作；步骤211：到达设定的第十二通电时间时，所述控制中心控制所述移步电机断电,并重复执行步骤202～211，直至所述缆索爬行机器人下降至一预定位置。