控制分体吸盘式机器人躲避行走表面缺陷的方法

文档序号:8331261阅读:385来源:国知局
控制分体吸盘式机器人躲避行走表面缺陷的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制分体吸盘式机器人躲避行走表面缺陷的方法,属于小家电制造技术领域。
【背景技术】
[0002]分体吸盘式机器人以其运动灵活而受到广泛的使用。现有的分体吸盘式机器人,一般包括可相对运动的前机体和后机体,通过驱动机构驱动前机体和后机体相对靠拢或分离,实现行走机构的蠕动式行走。然而,当现有分体吸盘式机器人在工作过程中,在工作区域内行走,如果遇到行走表面缺陷,比如缝隙,就会造成运动上的障碍。如果缝隙宽度较小,对于跨越能力强的机器人来说,能够维持正常行走;如果缝隙宽度较大,则很容易造成停机等故障,影响工作效率。

【发明内容】

[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足,提供一种控制分体吸盘式机器人躲避行走表面缺陷的方法,本发明结合分体吸盘式机器人的具体结构及其运动方式,在行走的过程实现对缝隙的躲避和跨越,灵敏度高,实用性强。
[0004]本发明的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的:
[0005]一种控制分体吸盘式机器人躲避行走表面缺陷的方法,所述分体吸盘式机器人包括由螺杆彼此相连的前机体和后机体,前机体和后机体的机体底部分别设有前吸盘和后吸盘,正常情况下所述的螺杆以全伸或全缩的方式运动,驱动机器人借助前吸盘和后吸盘对行走表面的交替吸附作用,使前机体和后机体相对分开或合拢,完成机器人的蠕动式行走,当所述的螺杆全伸后,前吸盘无法吸附住行走表面时,通过控制螺杆的局部收缩来调整前吸盘的吸附位置,以避开行走表面的缺陷;而当所述的螺杆全缩后,后吸盘无法吸附住行走表面时,通过控制螺杆的局部伸展来调整后吸盘的吸附位置,以避开行走表面的缺陷。
[0006]更具体地,上述通过控制螺杆的局部收缩来调整前吸盘的吸附位置后,螺杆再次全伸后,前吸盘仍然无法吸附住行走表面时,控制前吸盘缩回,并使机器人转向。
[0007]上述通过控制螺杆的局部伸展来调整后吸盘的吸附位置后,螺杆再次全伸后,前吸盘仍然无法吸附住行走表面时,控制前吸盘缩回,并使机器人转向。
[0008]该方法具体包括:所述螺杆全伸,前吸盘吸附在行走表面时,所述的螺杆全缩后,后吸盘无法吸附住行走表面,通过控制螺杆的局部伸展来调整后吸盘的吸附位置,以避开行走表面的缺陷。
[0009]该方法具体包括:所述的螺杆全伸后,前吸盘无法吸附住行走表面时,通过控制螺杆的局部收缩来调整前吸盘的吸附位置,以避开行走表面的缺陷;螺杆再次全伸后,前吸盘吸附住行走表面。
[0010]该方法具体包括:所述的螺杆全伸后,前吸盘无法吸附住行走表面时,通过控制螺杆的局部收缩来调整前吸盘的吸附位置,以避开行走表面的缺陷;而当所述的螺杆全缩后,后吸盘无法吸附住行走表面,通过控制螺杆的局部伸展来调整后吸盘的吸附位置,以避开行走表面的缺陷;螺杆再次全伸后,前吸盘仍然无法吸附住行走表面时,控制前吸盘缩回,并使机器人转向。
[0011]该方法具体包括:所述的螺杆全伸后,前吸盘无法吸附住行走表面时,通过控制螺杆的局部收缩来调整前吸盘的吸附位置,以避开行走表面的缺陷;而当所述的螺杆全缩后,后吸盘无法吸附住行走表面时,通过控制螺杆的局部伸展来调整后吸盘的吸附位置,以避开行走表面的缺陷;螺杆再次全伸后,前吸盘吸附住行走表面。
[0012]综上所述,本发明结合分体吸盘式机器人的具体结构及其运动方式,在行走的过程实现对缝隙的检测和跨越,灵敏度高,实用性强。
[0013]下面结合附图和具体实施例,对本发明的技术方案进行详细地说明。
【附图说明】
[0014]图1为本发明分体吸盘式机器人正常行走状态示意图;
[0015]图2为本发明分体吸盘式机器人实施例一的运动状态示意图;
[0016]图3为本发明分体吸盘式机器人实施例二的运动状态示意图;
[0017]图4为本发明分体吸盘式机器人实施例三的运动状态示意图;
[0018]图5为本发明分体吸盘式机器人实施例四的运动状态示意图;
[0019]图6为本发明分体吸盘式机器人实施例五的运动状态示意图;
[0020]图7为本发明分体吸盘式机器人实施例六的运动状态示意图;
[0021]图8为本发明分体吸盘式机器人实施例七的运动状态示意图;
[0022]图9为本发明控制分体吸盘式机器人躲避行走表面缺陷的方法的完整流程图。
【具体实施方式】
[0023]图1为本发明分体吸盘式机器人正常行走状态示意图。如图1所示,分体吸盘式机器人通常包括前机体B和后机体A两个部分,两者之间通过驱动机构相连,例如:可以采用螺杆C等作为驱动机构,当然螺杆还可以采用丝杆螺母副、齿条齿轮副、伸缩套筒等代替。。在螺杆C的伸缩作用下,前机体B和后机体A之间产生相对靠拢或分离的动作,从而实现该机器人的蠕动式行走。所述的前和后是根据分体吸盘式机器人的行走方向确定的,也就是说,沿着分体吸盘式机器人的行走方向,首先运动的那部分机体为前机体,随后运动的那部分机体则为后机体。另外,行进过程中为了保证相对工作表面固定的机体不发生位移,增强机器人的稳定性,在前机体和后机体的机体底部,分别设置有吸盘。该吸盘通过泄气阀与泵体相连,实现吸盘的吸合或释放。同样地,设置在前机体的机体底部的吸盘为前吸盘,与前吸盘相连的为前泄气阀;设置在后机的机体底部的吸盘则为后吸盘,与后吸盘相连的为后泄气阀。
[0024]如图1所示,在正常行走状态下,分体吸盘式机器人在初始状态时,前吸盘和后吸盘同时吸合,且前机体B和后机体A处于合拢状态。当进入行走状态时,前吸盘释放,螺杆C伸长,使前机体B和后机体A分开,直到最大分离状态,此时,前泄气阀关闭。检测前吸盘是否可以与行走表面D吸合,如果前吸盘可以与行走表面吸合,则前吸盘吸合,后泄气阀打开,后吸盘释放,螺杆C收缩,使后机体A向前机体B方向靠拢,直到两者完全合拢,此时,后泄气阀关闭。检测后吸盘是否可以与行走表面吸合,如果可以吸合,则重复使前泄气阀打开,前吸盘释放,螺杆C伸长,使前机体B和后机体A分开,直到最大分离状态,如此重复向前螺动式行走。
[0025]在本实施例中,机器人的前机体B和后机体A都能够顺利跨越吸合表面D上的缝隙E,正常行走。
[0026]以下结合各个实施例,对本发明控制分体吸盘式机器人躲避行走表面缺陷的方法进行具体地说明。
[0027]实施例一
[0028]图2为本发明分体吸盘式机器人实施例一的运动状态示意图。如图2所示,在本实施例中,分体吸盘式机器人在初始状态时,前泄气阀和后泄气阀同时关闭,使前吸盘和后吸盘同时吸合,且前机体B和后机体A处于靠拢状态。当进入行走状态时,前泄气阀打开,前吸盘释放,螺杆C伸长,使前机体B和后机体A分开,直到最大分离状态,此时,前泄气阀关闭。检测前吸盘是否可以与行走表面D吸合,如果前吸盘可以与行走表面吸合,后泄气阀打开,后吸盘释放,螺杆C收缩,使前机体B和后机体A靠拢,直到两者完全靠拢,此时,后泄气阀关闭。检测后吸盘是否可以与行走表面D吸合,如果无法吸合,说明此时后吸盘刚好处于缝隙E的位置。则螺杆C伸长,使后机体A和前机体B分开某一距离,退回到缝隙E的边缘后吸合。随后后吸盘吸合,前泄气阀打开,前吸盘释放,螺杆C再次伸长使前机体B和后机体A分开,直到最大分离状态,此时,前吸盘吸合,后泄气阀打开,后吸盘释放,螺杆C收缩,使后机体A向前机体B靠拢,直到两者完全合拢。
[0029]在本实施例中,机器人的前机体B伸出至最长,跨过缝隙E后前吸盘吸附;此时,如果后机体A收缩至最短与前机体B靠近,后吸盘刚好处于缝隙E处而无法吸附,因此,后机体A退到缝隙E边缘处吸附,前吸盘释放后前机体B再次伸出至最长后吸附,收缩螺杆C使后机体B与前机体A靠拢,以确保前机体和后机体都跨过缝隙E。
[0030]也就是说,在本实施例中,前机体B直接跨过缝隙E,通过调整后机体A实现对缝隙的跨越。
[0031]实施例二
[0032]图3为本发明分体吸盘式机器人实施例二的运动状态示意图。如图3所示,在本实施例中,分体吸盘式机器人在初始状态时,前泄气阀和后泄气阀同时关闭,使前吸盘和后吸盘同时吸合,且前机体B和后机体A处于靠拢状态。当进入行走状态时,前机体B伸出至最长,已跨过第一道缝隙El ;此时,如果后机体A收缩至最短与前机体B靠近,刚好处于缝隙El处而无法吸附,因此,后机体A退回到第一道缝隙El的边缘后吸附,前吸盘释放后再次伸出至最长,但此时前吸盘遇到了第二道缝隙E2无法吸附,此时判断机器人无法跨越,立即停止行走或转向。也就是说,在本实施例中,存在两道缝隙,当然也可以是一道缝隙和吸合面边界的组合,前机体B直接跨过第一道缝隙El,在通过调整后机体A实现对第一道缝隙El跨越的过程中,前机体B又碰到了第二道缝隙E2或是行走表面的边界,由于无法跨越而停止行走或转向。
[0033]实施例三
[0034]图4为本发明分体吸盘式机器人实施例三的运动状态示意图。如图4所示,在本实施例中,分体吸盘式机器人在初始状态时,前泄气阀和后泄气阀同时关闭,使前吸盘和后吸盘同时吸合,且前机体B和后机体A处于靠拢状态。当进入行走状态时,前泄气阀打开,前吸盘释放,螺杆C伸长,使前机体B和后机体A分开,直到最大分离状态,此时,前泄气阀关闭;检测前吸
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