一种辅助式自攀爬机器人及控制方法与流程

1.本发明涉及一种自攀爬机器人，特别是涉及一种辅助式自攀爬机器人，属于攀爬机器人技术领域。


背景技术：

2.机器人是近代电子技术与传统的机械结构学相结合的产物，是技术机科学、控制论、结构学、信息科学和传感技术等多学科综合性的高科技产物，也是一种仿人操作、高速运行、重复操作及精度较高的自动化设备，随着现有科技的发展，攀爬机器人已逐渐应用于建筑、消防和石化等行业。
3.如申请号为：201711373345.1公开的一种行走稳定、可在墙壁上行走的攀爬机器人，包括主体框架、设置于主体框架四个角处的行走机构，每个行走机构包括固定于主体框架上的行走驱动电机，与该行走驱动电机上的速度齿轮啮合的从动齿轮、铰接于主体框架上的从动杆和主动力杆，还包括动力传输杆，所述动力传输杆的一端固定于从动齿轮的中心，其另一端与所述主动力杆固定连接，还包括支撑杆，所述主动力杆和从动杆的外端部均与支撑杆铰接，在所述支撑杆的前端部还设置有吸盘，所述吸盘与主体框架上的负压泵对应连通。
4.上述结构仍然存在不足：上述结构在攀爬的过程中如若出现滑落或是行为不稳无法进行制动，从轧空坠落，因此需要一种辅助式自攀爬机器人，解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是为了提供一种辅助式自攀爬机器人，。
6.本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
7.一种辅助式自攀爬机器人，包括限位绳索，限位绳索外壁安装有高度刻度，限位绳索的两端分别安装有顶限位悬挂件和底限位悬挂件，限位绳索外壁套设有攀爬件主体，攀爬件主体的两端中间开口处分别安装有掉落感应件和高度扫描件，攀爬件主体的外壁中间两侧安装有太阳能板，攀爬件主体的开口处两侧安装有与防掉落夹持件相互配合的防掉落电动伸缩杆和防掉落夹持件，且防掉落夹持件安装在防掉落电动伸缩杆的输出端，防掉落夹持件的外壁覆盖有防滑夹持垫，攀爬件主体的中间两侧安装有驱动信号接收组件，驱动信号接收组件上安装有攀爬组件，攀爬件主体的外壁太阳能板一侧安装有旋转组件，旋转组件上安装有角度感应组件，攀爬件主体上安装有驱动模块组件，攀爬件主体上安装有旋转模块组件。
8.优选的，驱动信号接收组件包括第一电机、第一转动杆、第二电机、信号接收件和第二转动杆，第一电机安装在攀爬件主体的内部上段两侧处，第一转动杆安装在第一电机的输出端，第二电机安装在攀爬件主体内部下段的两侧处，第二转动杆安装在第二电机的输出端，信号接收件安装在第一电机和第二电机上，且信号接收件与第一电机和第二电机电性连接。
9.优选的，攀爬组件包括攀爬链和攀爬吸盘，攀爬链套设在第一转动杆和第二转动杆外壁中间处，攀爬吸盘覆盖在攀爬链外壁中间两侧处。
10.优选的，旋转组件包括旋转电机、旋转杆和设备限位盘，旋转电机安装在攀爬件主体外壁太阳能板内侧处，旋转杆安装在旋转电机的输出端，设备限位盘安装在旋转杆外端处。
11.优选的，角度感应组件包括旋转角度和角度扫描件，旋转角度安装在旋转电机的外壁处，角度扫描件安装在设备限位盘外壁底中部处。
12.优选的，驱动模块组件包括上驱动模块、控制模块、下驱动模块、高度扫描模块、滑落感应模块、防坠落模块、旋转模块和显示模块，控制模块与上驱动模块和下驱动模块电性连接，上驱动模块和控制模块与高度扫描模块电性连接，高度扫描模块与滑落感应模块电性连接，滑落感应模块与防坠落模块和显示模块电性连接。
13.优选的，旋转模块组件包括控制模块、旋转模块、角度感应模块和显示模块，控制模块与旋转模块电性连接，旋转模块与角度感应模块电性连接，角度感应模块与显示模块电性连接。
14.优选的，攀爬件主体中间为中空结构，攀爬件主体可沿着限位绳索升降移动结构。
15.一种辅助式自攀爬机器人的控制方法，包括如下步骤：
16.步骤一：通过顶限位悬挂件和防滑夹持垫将限位绳索固定在攀爬点的上下两侧处，固定好后将攀爬件主体套设在限位绳索外壁处，套设好后通过攀爬链上的攀爬吸盘与墙壁进行吸附定位；
17.步骤二：定位好后将设备安装在攀爬件主体外壁的设备限位盘上，安装好后工作人员启动第一电机带动第一转动杆、攀爬链和攀爬吸盘进行旋转，在旋转的过程中带动攀爬件主体进行移动，在需要向下移动时启动第二电机带动第二转动杆、攀爬链和攀爬吸盘进行旋转反向移动；
18.步骤三：在攀爬件主体移动的过程中通过掉落感应件与高度刻度进行扫描测量移动的高度，在移动的过程中通过高度扫描件进行实时监测，如若出现滑落的情况自动启动防掉落电动伸缩杆推动防掉落夹持件对限位绳索进行夹持；
19.步骤四：在需要旋转时启动旋转电机带动旋转杆和设备限位盘进行旋转，在设备限位盘进行旋转的过程中通过旋转角度和角度扫描件进行检测，在检测的过程中将数据传输给操作人员。
20.本发明的有益技术效果：
21.本发明提供的一种辅助式防坠落、可多角度旋转的自攀爬机器人，通过顶限位悬挂件和防滑夹持垫将限位绳索固定在攀爬点的上下两侧处，固定好后将攀爬件主体套设在限位绳索外壁处，套设好后通过攀爬链上的攀爬吸盘与墙壁进行吸附定位；定位好后将设备安装在攀爬件主体外壁的设备限位盘上，安装好后工作人员启动第一电机带动第一转动杆、攀爬链和攀爬吸盘进行旋转，在旋转的过程中带动攀爬件主体进行移动，在需要向下移动时启动第二电机带动第二转动杆、攀爬链和攀爬吸盘进行旋转反向移动；在攀爬件主体移动的过程中通过掉落感应件与高度刻度进行扫描测量移动的高度，在移动的过程中通过高度扫描件进行实时监测，如若出现滑落的情况自动启动防掉落电动伸缩杆推动防掉落夹持件对限位绳索进行夹持；在需要旋转时启动旋转电机带动旋转杆和设备限位盘进行旋
转，在设备限位盘进行旋转的过程中通过旋转角度和角度扫描件进行检测，在检测的过程中将数据传输给操作人员，达到防坠落和多组吸附件进行移动吸附。
附图说明
22.图1为按照本发明的一种辅助式自攀爬机器人及控制方法的一优选实施例的装置整体结构主视图；
23.图2为按照本发明的一种辅助式自攀爬机器人及控制方法的一优选实施例的攀爬驱动件结构示意图；
24.图3为按照本发明的一种辅助式自攀爬机器人及控制方法的一优选实施例的限位结构示意图；
25.图4为按照本发明的一种辅助式自攀爬机器人及控制方法的一优选实施例的a处结构放大图；
26.图5为按照本发明的一种辅助式自攀爬机器人及控制方法的一优选实施例的攀爬操作框架示意图；
27.图6为按照本发明的一种辅助式自攀爬机器人及控制方法的一优选实施例的旋转框架示意图。
28.图中：1-顶限位悬挂件，2-限位绳索，3-高度刻度，4-攀爬件主体，5-掉落感应件，6-防掉落电动伸缩杆，7-防掉落夹持件，8-第一电机，9-第一转动杆，10-攀爬链，11-攀爬吸盘，12-旋转角度，13-设备限位盘，14-旋转电机，15-第二电机，16-高度扫描件，17-太阳能板，18-信号接收件，19-第二转动杆，20-旋转杆，21-角度扫描件，22-防滑夹持垫，23-上驱动模块，24-控制模块，25-下驱动模块，26-高度扫描模块，27-滑落感应模块，28-防坠落模块，29-旋转模块，30-角度感应模块，31-显示模块，32-底限位悬挂件。
具体实施方式
29.为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
30.如图1-图6所示，本实施例提供的一种辅助式自攀爬机器人，包括限位绳索2，限位绳索2外壁安装有高度刻度3，限位绳索2的两端分别安装有顶限位悬挂件1和底限位悬挂件32，限位绳索2外壁套设有攀爬件主体4，攀爬件主体4的两端中间开口处分别安装有掉落感应件5和高度扫描件16，攀爬件主体4的外壁中间两侧安装有太阳能板17，攀爬件主体4的开口处两侧安装有与防掉落夹持件7相互配合的防掉落电动伸缩杆6和防掉落夹持件7，且防掉落夹持件7安装在防掉落电动伸缩杆6的输出端，防掉落夹持件7的外壁覆盖有防滑夹持垫22，攀爬件主体4的中间两侧安装有驱动信号接收组件，驱动信号接收组件上安装有攀爬组件，攀爬件主体4的外壁太阳能板17一侧安装有旋转组件，旋转组件上安装有角度感应组件，攀爬件主体4上安装有驱动模块组件，攀爬件主体4上安装有旋转模块组件。
31.工作原理：通过顶限位悬挂件1和防滑夹持垫22将限位绳索2固定在攀爬点的上下两侧处，固定好后将攀爬件主体4套设在限位绳索2外壁处，套设好后通过攀爬链10上的攀爬吸盘11与墙壁进行吸附定位；定位好后将设备安装在攀爬件主体4外壁的设备限位盘13上，安装好后工作人员启动第一电机8带动第一转动杆9、攀爬链10和攀爬吸盘11进行旋转，
在旋转的过程中带动攀爬件主体4进行移动，在需要向下移动时启动第二电机15带动第二转动杆19、攀爬链10和攀爬吸盘11进行旋转反向移动；在攀爬件主体4移动的过程中通过掉落感应件5与高度刻度3进行扫描测量移动的高度，在移动的过程中通过高度扫描件16进行实时监测，如若出现滑落的情况自动启动防掉落电动伸缩杆6推动防掉落夹持件7对限位绳索2进行夹持；在需要旋转时启动旋转电机14带动旋转杆20和设备限位盘13进行旋转，在设备限位盘13进行旋转的过程中通过旋转角度12和角度扫描件21进行检测，在检测的过程中将数据传输给操作人员，达到防坠落和多组吸附件进行移动吸附。
32.在本实施例中：驱动信号接收组件包括第一电机8、第一转动杆9、第二电机15、信号接收件18和第二转动杆19，第一电机8安装在攀爬件主体4的内部上段两侧处，第一转动杆9安装在第一电机8的输出端，第二电机15安装在攀爬件主体4内部下段的两侧处，第二转动杆19安装在第二电机15的输出端，信号接收件18安装在第一电机8和第二电机15上，且信号接收件18与第一电机8和第二电机15电性连接。
33.局部工作原理：启动第一电机8和第二电机15带动第一转动杆9和第二转动杆19进行旋转带动攀爬链10和攀爬吸盘11进行旋转移动。
34.在本实施例中：攀爬组件包括攀爬链10和攀爬吸盘11，攀爬链10套设在第一转动杆9和第二转动杆19外壁中间处，攀爬吸盘11覆盖在攀爬链10外壁中间两侧处。
35.局部工作原理：通过攀爬链10的旋转带动攀爬吸盘11进行吸附和移动。
36.在本实施例中：旋转组件包括旋转电机14、旋转杆20和设备限位盘13，旋转电机14安装在攀爬件主体4外壁太阳能板17内侧处，旋转杆20安装在旋转电机14的输出端，设备限位盘13安装在旋转杆20外端处。
37.局部工作原理：通过启动旋转电机14带动旋转杆20和设备限位盘13进行旋转。
38.在本实施例中：角度感应组件包括旋转角度12和角度扫描件21，旋转角度12安装在旋转电机14的外壁处，角度扫描件21安装在设备限位盘13外壁底中部处。
39.局部工作原理：通过旋转角度12和角度扫描件21相互配合对旋转的角度进行检测。
40.在本实施例中：驱动模块组件包括上驱动模块23、控制模块24、下驱动模块25、高度扫描模块26、滑落感应模块27、防坠落模块28、旋转模块29和显示模块31，控制模块24与上驱动模块23和下驱动模块25电性连接，上驱动模块23和控制模块24与高度扫描模块26电性连接，高度扫描模块26与滑落感应模块27电性连接，滑落感应模块27与防坠落模块28和显示模块31电性连接。
41.在本实施例中：旋转模块组件包括控制模块24、旋转模块29、角度感应模块30和显示模块31，控制模块24与旋转模块29电性连接，旋转模块29与角度感应模块30电性连接，角度感应模块30与显示模块31电性连接。
42.在本实施例中：攀爬件主体4中间为中空结构，攀爬件主体4可沿着限位绳索2升降移动结构。
43.如图1-图6所示，本实施例提供的一种辅助式自攀爬机器人的工作过程如下：
44.步骤一：通过顶限位悬挂件1和防滑夹持垫22将限位绳索2固定在攀爬点的上下两侧处，固定好后将攀爬件主体4套设在限位绳索2外壁处，套设好后通过攀爬链10上的攀爬吸盘11与墙壁进行吸附定位；
45.步骤二：定位好后将设备安装在攀爬件主体4外壁的设备限位盘13上，安装好后工作人员启动第一电机8带动第一转动杆9、攀爬链10和攀爬吸盘11进行旋转，在旋转的过程中带动攀爬件主体4进行移动，在需要向下移动时启动第二电机15带动第二转动杆19、攀爬链10和攀爬吸盘11进行旋转反向移动；
46.步骤三：在攀爬件主体4移动的过程中通过掉落感应件5与高度刻度3进行扫描测量移动的高度，在移动的过程中通过高度扫描件16进行实时监测，如若出现滑落的情况自动启动防掉落电动伸缩杆6推动防掉落夹持件7对限位绳索2进行夹持；
47.步骤四：在需要旋转时启动旋转电机14带动旋转杆20和设备限位盘13进行旋转，在设备限位盘13进行旋转的过程中通过旋转角度12和角度扫描件21进行检测，在检测的过程中将数据传输给操作人员。
48.以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。