清零重新计数，同时触发微处理器模块中预设的定时中断函数，产生不同占空比的PWM脉冲，发送给舵机组，从而舵机组带动机械模块动作。
[0035]主控制器的复位模块进行初始复位后，相应地，主控制器将初始复位信号发送给舵机组，舵机组带动机械模块动作，即前爪I和后爪13呈夹紧状态，上臂5、中轴7和下臂9呈伸展状态，如图2所示即为初始复位之后的攀爬机器人的状态。图4为初始复位之后的攀爬机器人的状态示意简图。
[0036]本实施例提供的微处理器模块为STC89C52，其引脚P0.0至P0.5作为信号输出端口分别与6个舵机(舵机I至舵机VI)的控制信号线相连。微处理器模块预先写入两种模式的控制程序:向上攀爬的控制模式和向下攀爬的控制模式，当选定某种模式后，微处理器就会根据该种模式的定时中断函数产生相应占空比的PWM脉冲，发送给舵机组。在本实施例中，通过定时中断函数产生比较稳定精确的PWM方波信号。通过改变所述PWM方波信号的占空比来控制舵机顺时针、逆时针和不同角度旋转。所诉定时器设定中断周期为0.5ms,控制程序每执行40个中断函数即产生一个周期为20ms的脉冲方波。
[0037]如图3所示，攀爬机器人向上攀爬的过程为:
[0038]初始复位后的机器人上臂5、中轴7与下臂9展开成一铅垂线，在微处理器模块的控制下，舵机12、舵机113分别控制左前爪、右前爪闭合，使得前爪I夹紧，然后微处理器模块判断前爪I是否夹紧，如果夹紧执行下一步，如果未夹紧则执行上一步:控制舵机12、舵机Π3使得前爪I夹紧；前爪I夹紧后，舵机VI1、舵机VI12分别控制左后爪、右后爪张开，使得后爪13松开，舵机III6顺时针旋转180度、舵机IV8逆时针旋转180度使机器人上臂5、中轴7与下臂9均折叠在一起。如图5所示，为机器人上臂、中轴和下臂折叠后的状态示意图。然后，舵机Vll和舵机VI12控制后爪13夹紧，然后微处理器模块判断后爪13是否夹紧，如果夹紧执彳T下一步，如果未夹紧执彳T上一步:航机Vll和航机VI12控制后爪13夹紧；后爪13夹紧后，舵机12和舵机113控制前爪I松开，舵机III6逆时针旋转180度、舵机IV8顺时针旋转180度使机器人回到初始状态，即完成一个完整的向上攀爬动作，然后，微处理器模块判断是否接收到终止信号，如果接收到终止信号，则控制结束，如果未接受到终止信号，则循环执行下一个完整的向上攀爬动作。
[0039]攀爬机器人向下攀爬:
[0040]初始复位后的机器人上臂5、中轴7与下臂9展开成一铅垂线，在微处理器模块的控制下，舵机Vll和舵机VI12控制后爪13夹紧，然后微处理器模块判断后爪13是否夹紧，如果夹紧执行下一步，如果未夹紧执行上一步:舵机Vll和舵机VI12控制后爪13夹紧；后爪13夹紧后，舵机12和舵机113控制前爪I松开，舵机III6逆时针旋转180度、舵机IV8顺时针旋转180度使机器人上臂5、中轴7与下臂9均折叠在一起。然后，舵机12和舵机113控制前爪I夹紧，然后微处理器模块判断前爪I是否夹紧，如果夹紧执行下一步，如果未夹紧则执行上一步:控制舵机12、舵机113使得前爪I夹紧；前爪I夹紧后，舵机Vll和舵机VI12控制后爪13松开，舵机III6顺时针旋转180度、舵机IV8逆时针旋转180度使机器人回到初始状态，即完成一个完整的向下攀爬动作；然后，微处理器模块判断是否接收到终止信号，如果接收到终止信号，则控制结束，如果未接受到终止信号，则循环执行下一个完整的向上攀爬动作。
[0041]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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。
【主权项】
1.一种折叠伸缩式爬树机器人，其特征在于，包括机械模块、舵机组、主控制器和电源丰吴块； 所述主控制器、机械模块分别与所述舵机组相连；所述电源模块为所述主控制器和舵机组供电； 主控制器将控制指令发送给舵机组，舵机组接收所述控制指令后控制机械模块完成攀爬动作； 所述舵机组，包括: 舵机I (2)，舵机II (3)，舵机III (6)，舵机IV(8)，舵机V(Il)和舵机VI (12)； 所述机械模块，包括:前爪(1)、L型支架、前臂(4)、上臂(5)、中轴(7)、下臂(9)、后臂(10)和后爪(13);前爪(I)包括左前爪和右前爪，后爪(13)包括左后爪和右后爪； 左前爪、右前爪分别固连在舵机I (2)、舵机II (3)的舵盘上，舵机I (2)、舵机II (3)的机壳固连前臂⑷的一端，前臂⑷的另一端通过L型支架固连上臂(5)的一端，上臂(5)的另一端固连在舵机III (6)的舵盘上，舵机III (6)的机壳固连中轴(7)的一端，中轴(7)的另一端固连在舵机IV⑶的舵盘上，舵机IV⑶的机壳固连下臂(9)的一端，下臂(9)的另一端通过L型支架固连后臂(10)的一端，后臂(10)的另一端与舵机V (11)、舵机VI (12)的机壳固连在一起，舵机V (11)、舵机VI (12)的舵盘分别与左后爪、右后爪固连。2.如权利要求1所示的一种折叠伸缩式爬树机器人，其特征在于，主控制器包括微处理器模块、时钟模块和复位模块；所述主控制器将控制指令发送给舵机组，具体为:主控制器通过复位模块复位后，时钟模块产生恒定频率的时钟脉冲信号，时钟模块与微处理器模块中的定时器相连，定时器通过对时钟模块传送的时钟脉冲信号进行计数来定时，当定时器计时满后，定时器自动清零重新计数，同时触发微处理器模块中预设的定时中断函数，产生相应占空比的PWM脉冲，发送给舵机组。3.如权利要求2所示的一种折叠伸缩式爬树机器人的攀爬方法，其特征在于，所述折叠伸缩式爬树机器人向上攀爬的过程为: 在微处理器模块的控制下，舵机I (2)和舵机11(3)控制前爪(I)夹紧，舵机V(Il)和舵机VI (12)控制后爪(13)松开，舵机III (6)顺时针旋转180度、舵机IV⑶逆时针旋转180度使机器人上臂(5)、中轴(7)与下臂(9)均折叠在一起；然后，舵机V(Il)和舵机VI (12)控制后爪(13)夹紧，舵机1(2)和舵机11(3)控制前爪(I)松开，舵机111(6)逆时针旋转180度、舵机IV (8)顺时针旋转180度使机器人回到初始状态，即完成一个完整的向上攀爬动作； 所述折叠伸缩式爬树机器人向下攀爬的过程为: 在微处理器模块的控制下，舵机V(Il)和舵机VI (12)控制后爪(13)夹紧，舵机1(2)和舵机II⑶控制前爪⑴松开，舵机III (6)逆时针旋转180度、舵机IV⑶顺时针旋转180度使机器人上臂(5)、中轴(7)与下臂(9)均折叠在一起；然后，舵机I (2)和舵机II (3)控制前爪(I)夹紧，舵机V(Il)和舵机VI (12)控制后爪(13)松开，舵机111(6)顺时针旋转180度、舵机IV (8)逆时针旋转180度使机器人回到初始状态，即完成一个完整的向下攀爬动作。
【专利摘要】本发明公开了一种折叠伸缩式爬树机器人，包括机械模块、舵机组、主控制器和电源模块；所述主控制器、机械模块分别与所述舵机组相连；所述电源模块为所述主控制器和舵机组供电；主控制器将控制指令发送给舵机组，舵机组接收所述控制指令后控制机械模块完成攀爬动作；本发明所提供的一种折叠伸缩式爬树机器人，能够利用机器人代替人完成高空作业的工作，避免了人在攀爬过程中的危险。
【IPC分类】B62D57/024
【公开号】CN105109571
【申请号】CN201510600284
【发明人】辛斌, 宋冬雪, 陈杰, 邓方, 彭志红, 陈晨
【申请人】北京理工大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月18日