[发明专利]检测钢结构壁面的行走机器人控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及特种机器人控制技术领域，尤其是涉及一种检测钢结构壁面的行走机器人控制系统及控制方法。该检测钢结构壁面的行走机器人控制系统，包括用于行走的行进足、用于固定的吸附足和控制器，通过在行进足和吸附足上设置电磁吸盘，通过继电器控制电磁吸盘的通断电，实现行走机器人在壁面上的吸附；通过控制器对第二舵机、第三舵机和第四舵机的控制，完成行进足和吸附足在壁面上的交替前行；通过在行进足的外周面和底部设置超声测距传感器和红外光电开关，且在吸附足上设置第五舵机，在行进足上设置第一舵机，实现行走机器人的避崖行走、自动避障的功能。

技术领域

本发明涉及特种机器人控制技术领域，尤其是涉及一种检测钢结构壁面的行走机器人控制系统及控制方法。

背景技术

在役起重机、钢结构桥梁等大型钢结构设备的高空检测作业，目前主要由工人手动完成，这种检测方式需要工人高空作业，不仅劳动强度大、作业效率低，而且存在极大的安全风险。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种检测钢结构壁面的行走机器人控制系统及控制方法。利用该控制系统及控制方法，能够实现钢结构壁面的自动检测，检测效率高，大大降低了工人的劳动强度。

本发明采用的技术方案是：一种检测钢结构壁面的行走机器人控制系统，其特征在于：包括用于行走的行进足、用于固定的吸附足和控制器，所述行进足和吸附足底部均设有电磁吸盘，所述行进足上设有用于控制行进足旋转的第一舵机，所述行进足的顶部与第一连杆的一端通过第二舵机连接，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端通过第三舵机连接，所述第二连杆的另一端与吸附足的顶部通过第四舵机连接，所述第二舵机、第三舵机和第四舵机相互配合带动行进足向前运动，所述吸附足上设有用于控制行进足、第一连杆和第二连杆做整体旋转的第五舵机；所述行进足外周面上设有用于探测障碍物位置的超声测距传感器和红外光电开关，所述行进足底部设有用于探测行进足位置的超声测距传感器；所述控制器与第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、电磁吸盘、超声测距传感器和红外光电开关均相连。

作为优选，所述行进足和吸附足底部的电磁吸盘均通过继电器控制。

作为优选，所述控制器均通过无线蓝牙的方式与第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、电磁吸盘、超声测距传感器和红外光电开关进行信号传输。

作为优选，所述行进足外周面上设有两路超声测距传感器和两路红外光电开关，所述两路超声测距传感器和两路红外光电开关均匀布置在行进足外周面上90°范围内。

作为优选，所述行进足底部均匀布置有三路超声测距传感器。

一种检测钢结构壁面的行走机器人控制方法：包括以下步骤：

a、将控制器切换到手动模式，在手动模式下通过控制器的界面操作，使得行走机器人到达待检测钢结构的壁面上；将控制系统状态进行初始化，此时第一舵机所在的行进足和第五舵机所在的吸附足与壁面垂直，第一连杆和第二连杆与壁面夹角均为45°，第一连杆和第二连杆相互之间夹角为90°，吸附足的电磁吸盘所对应的继电器闭合，吸附足的电磁吸盘得电吸附在壁面上，行进足的电磁吸盘未通电贴于壁面；

b、将控制器切换到自动模式，控制器依次控制第四舵机、第三舵机和第二舵机转动，带动行进足在壁面上前行，同时行进足外周面上超声测距传感器和红外光电开关探测行进足前方的障碍物信息，将行进足前方障碍物信息传送到控制器中，控制器综合分析障碍物信息；

c、若行进足前方有障碍物，则控制第五舵机转动带动行进足、第一连杆和第二连杆作整体旋转，重复步骤b，直至行进足前方没有障碍物；若行进足前方没有障碍物，则第五舵机不转动，行进足在壁面上继续前行；