CN110181534A - 一种攀爬机器人 - Google Patents

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张金峰
姬书军
孙丙宇
张必余
孙磊
朱冠旻
李凯
龚志文
刘军
刘勇
罗义华
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Hefei Zhongke Blue Arrow Technology Co Ltd
State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Hefei Technology Innovation Engineering Institute of CAS
Anhui Power Transmission and Transformation Engineering Co Ltd
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Hefei Zhongke Blue Arrow Technology Co Ltd
State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Hefei Technology Innovation Engineering Institute of CAS
Anhui Power Transmission and Transformation Engineering Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract

一种攀爬机器人，本发明涉及机器人技术领域，它包含机身、主关节、攀爬关节、攀爬腿、电磁铁、锂电池、电路板；机身的周边连接有若干个主关节，每个主关节上均连接有攀爬关节，每个攀爬关节上均连接有攀爬腿；机身的内部设有锂电池和电路板，锂电池与电路板中的PLC电连接，电路板中的PLC与每个主关节、攀爬关节以及电磁铁电控连接。其能够稳定地吸附于高空建筑物上，且进行上下攀爬，满足不同的攀爬需要，实用性更强。

Description

一种攀爬机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种攀爬机器人。
背景技术
机器人是自动控制机器的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗，机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。
目前的攀爬机器人一般均采用吸附机构吸附于垂直面上的。对于信号塔、电线塔等杆状制成的高空建筑，吸附机构的攀爬显然不能够实现攀爬作业。亟需一种能够在杆状高空建筑上进行正常爬行的机器人，用来达到高空作业的目的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的攀爬机器人，其能够稳定地吸附于高空建筑物上，且进行上下攀爬，满足不同的攀爬需要，实用性更强。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：它包含机身、主关节、攀爬关节、攀爬腿、电磁铁、锂电池、电路板；机身的周边连接有若干个主关节，每个主关节上均连接有攀爬关节，每个攀爬关节上均连接有攀爬腿；机身的内部设有锂电池和电路板，锂电池与电路板中的PLC电连接，电路板中的PLC与每个主关节、攀爬关节以及电磁铁电控连接。
进一步地，所述的电路板上设有无线收发器，电路板上的PLC利用无线收发器与远程控制终端无线连接。
进一步地，所述的机身的上表面通过转接轴连接有工业摄像头，工业摄像头与电路板上的PLC连接。
进一步地，所述的主关节左端的主关节输入端嵌设固定在机身周边的外凸边中，主关节右端的主关节输出端与攀爬关节左端的连接架连接固定，攀爬关节中的攀爬关节输出端与攀爬腿连接固定；上述主关节输入端、主关节输出端以及攀爬关节输出端均与电路板电控连接。
本发明的工作原理：通过PLC控制主关节和攀爬关节转动，用于机器人根据铁塔的形状进行不同角度的调节；同时利用PLC发出电讯号，用于控制电磁铁磁性的有无，以用来控制机器人牢牢的吸附于铁塔上，与此同时，通过主关节、攀爬关节以及电磁铁的配合控制，用来调节机器人的前进路径。
进一步地，所述的工业摄像头对攀爬过程进行实时摄录，并且进行数据采集，将采集信号传递给PLC，PLC计算出最佳前进路线后，将控制信号传递给主关节、攀爬关节和电磁铁，最后主关节、攀爬关节以及电磁铁配合工作，用来控制机器人的前进路径。
采用上述结构后，本发明的有益效果是：本发明提供了一种攀爬机器人，其能够稳定地吸附于高空建筑物上，且进行上下攀爬，满足不同的攀爬需要，实用性更强。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的主视图。
图3是图2的俯视图。
图4是图2的侧视图。
图5是图1中A部结构放大图。
图6是本发明的攀爬状态图。
图7是图6的侧视图。
图8是图6中B部放大图。
图9是图7中的C部放大图。
附图标记说明：
机身1、外凸边1-1、主关节2、主关节输入端2-1、主关节输出端2-2、攀爬关节3、连接架3-1、攀爬关节输出端3-2、攀爬腿4、电磁铁5、锂电池6、电路板7、转接轴8、工业摄像头9。
具体实施方式：
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图9所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含机身1、主关节2、攀爬关节3、攀爬腿4、电磁铁5、锂电池6、电路板7、转接轴8、工业摄像头9；机身1的上表面通过转接轴8连接有工业摄像头9，工业摄像头9在机器人进行攀爬时，对整个过程进行实时摄录；机身1的周边连接有若干个主关节2，主关节2左端的主关节输入端2-1嵌设固定在机身1周边的外凸边1-1中，主关节2右端的主关节输出端2-2与攀爬关节3左端的连接架3-1连接固定，攀爬关节3中的攀爬关节输出端3-2与攀爬腿4连接固定；机身1的内部设有锂电池6和电路板7，锂电池6与电路板7中的PLC电连接，上述主关节输入端2-1、主关节输出端2-2、攀爬关节输出端3-2以及电磁铁5均与电路板7中的PLC电控连接，工业摄像头9与PLC信号连接；电路板7上设有无线收发器，电路板7上的PLC利用无线收发器与远程控制终端无线连接。
本具体实施方式的工作原理：通过PLC控制主关节2和攀爬关节3转动，即，通过PLC输出控制信号给主关节输入端2-1控制主关节2进行平面上的角度变化，通过PLC发出控制信号给主关节输出端2-2，用于控制攀爬关节3位于垂直面上的角度调节，通过PLC发出控制信号给攀爬关节输出端3-2，用于控制攀爬腿4位于垂直面上的角度变化，用于机器人根据高空建筑(铁塔)的形状进行不同角度的调节；同时利用PLC发出电讯号，用于控制电磁铁5磁性的有无，以用来控制机器人牢牢的吸附于铁塔上，与此同时，通过工业摄像头9对攀爬过程进行实时摄录，并且进行数据采集，将采集信号传递给PLC，PLC计算出最佳前进路线后，将控制信号传递给主关节2、攀爬关节3和电磁铁5，最后主关节2、攀爬关节3以及电磁铁5配合工作，用来控制机器人的前进路径。
采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果如下：
1、通过PLC控制主关节2、攀爬关节3和电磁铁5，并结合工业摄像头9，即时制定最佳路线并进行攀爬，有效提高攀爬效率；
2、通过电磁铁5的设置，使得攀爬机器人能够攀爬于铁塔等高空建筑上，增加了攀爬机器人的适用范围；
3、通过无线收发器的设置，能够将机器人进行远程遥控。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种攀爬机器人，其特征在于：它包含机身(1)、主关节(2)、攀爬关节(3)、攀爬腿(4)、电磁铁(5)、锂电池(6)、电路板(7)；机身(1)的周边连接有若干个主关节(2)，每个主关节(2)上均连接有攀爬关节(3)，每个攀爬关节(3)上均连接有攀爬腿(4)；机身(1)的内部设有锂电池(6)和电路板(7)，锂电池(6)与电路板(7)中的PLC电连接，电路板(7)中的PLC与每个主关节(2)、攀爬关节(3)以及电磁铁(5)电控连接。
2.根据权利要求1所述的一种攀爬机器人，其特征在于：所述的电路板(7)上设有无线收发器，电路板(7)上的PLC利用无线收发器与远程控制终端无线连接。
3.根据权利要求1所述的一种攀爬机器人，其特征在于：所述的机身(1)的上表面通过转接轴(8)连接有工业摄像头(9)，工业摄像头(9)与电路板(7)上的PLC连接。
4.根据权利要求1所述的一种攀爬机器人，其特征在于：所述的主关节(2)左端的主关节输入端(2-1)嵌设固定在机身(1)周边的外凸边(1-1)中，主关节(2)右端的主关节输出端(2-2)与攀爬关节(3)左端的连接架(3-1)连接固定，攀爬关节(3)中的攀爬关节输出端(3-2)与攀爬腿(4)连接固定；上述主关节输入端(2-1)、主关节输出端(2-2)以及攀爬关节输出端(3-2)均与电路板(7)电控连接。
5.根据权利要求1所述的一种攀爬机器人，其特征在于：它的工作原理：通过PLC控制主关节(2)和攀爬关节(3)转动，用于机器人根据铁塔的形状进行不同角度的调节；同时利用PLC发出电讯号，用于控制电磁铁(5)磁性的有无，以用来控制机器人牢牢的吸附于铁塔上，与此同时，通过主关节(2)、攀爬关节(3)以及电磁铁(5)的配合控制，用来调节机器人的前进路径。
6.根据权利要求5所述的一种攀爬机器人，其特征在于：所述的工业摄像头(9)对攀爬过程进行实时摄录，并且进行数据采集，将采集信号传递给PLC，PLC计算出最佳前进路线后，将控制信号传递给主关节(2)、攀爬关节(3)和电磁铁(5)，最后主关节(2)、攀爬关节(3)以及电磁铁(5)配合工作，用来控制机器人的前进路径。
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