爬壁机器人的辅助平台以及爬壁机器人的提升方法与流程

本发明涉及一种爬壁机器人的辅助平台，本发明还涉及爬壁机器人的提升方法，属于机器人领域。

背景技术：

爬壁机器人大量用于船舶涂装、清理等场合，目前大多数的爬壁机器人采用轮式结构，因此一般无法直接从水平面运动到作业面。将爬壁机器人放置到作业面的过程需要借助辅助平台，一般采用尺寸比较大的过渡引段，该引段通过曲面逐步将水平面过渡到垂直面，让爬壁机器人自行从水平面运动到垂直面的作业面上。但这样的引段体积大，不易移动，导致爬壁机器人作业前都需要重新安装该引段。事实上，目前停靠在船坞内的船舶为了制造修补过程以及后期下水的方便，一般通过支架将其托起，高度在3-4米，因此爬壁机器人也需要能够满足该高度的作业。然而目前市场上缺乏一种能够方便的移动并且将爬壁机器人放置到工作平面上的装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种爬壁机器人的辅助平台以及爬壁机器人的提升方法，以解决上述问题。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供一种爬壁机器人的辅助平台，其特征在于，包括：固定平台，为框架结构；提升平台，设置在固定平台的内部；液压缸，设置在提升平台的两侧，下端固定连接在固定平台上，上端设置有承重轮组；起重链条，一端固定在固定平台上，另一端绕过承重轮组后与提升平台固定连接；引段，用于停泊爬壁机器人，引段的一端与固定平台转动连接；绞盘，设置在提升平台上；牵拉绳，与所述绞盘相连接，用于翻转所述引段。

进一步，本发明的爬壁机器人的辅助平台，还可以具有这样的特征，还包括：多个滑动导柱和多个固定导柱，固定导柱设置在提升平台的周围，滑动导柱与固定导柱滑动连接，滑动导柱与固定导柱一一对应。

进一步，本发明的爬壁机器人的辅助平台，还可以具有这样的特征，还包括：导轮安装板，设置在提升平台的侧面，导轮，固定连接在导轮安装板的两侧，滑动导柱内中空，导轮滑动设置在滑动导柱的中空部分内。

进一步，本发明的爬壁机器人的辅助平台，还可以具有这样的特征，还具有：万向轮，设置在固定平台的底部。

进一步，本发明的爬壁机器人的辅助平台，还可以具有这样的特征，还具有：线缆收束装置，设置在固定平台的框架上。

进一步，本发明的爬壁机器人的辅助平台，还可以具有这样的特征，还具有：定位杆，设置在引段的前端，当引段收起时，定位杆抵在固定平台的框架上。

进一步，本发明的爬壁机器人的辅助平台，还可以具有这样的特征，还具有：定位销，定位杆与固定平台的框架相对应的一端具有销孔，定位销插入销孔，将定位杆的一端固定在固定平台的框架上。

本发明还提供一种利用上述任意一项的爬壁机器人的辅助平台进行爬壁机器人提升的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：放松绞盘，牵拉绳随之延长，使引段向下翻开并支撑到爬壁机器人所在的平面上，然后让爬壁机器人行驶到引段上；

步骤二：待爬壁机器人行驶到段上之后，收紧绞盘，通过牵拉绳将引段收起；

步骤三：将固定平台移动至工作平面附近，然后液压缸向上顶升承重轮组，起重链条受到承重轮组的顶升后，一端固定不动，另一端带动提升平台向上运动，当提升平台上的导轮提升到固定平台四角的滑动导柱的顶部时，导轮与滑动导柱的上顶板接触，并带动滑动导柱在固定导柱内滑动提升；

步骤四：当提升平台提升至预定高度后，使爬壁机器人运动到工作面上。

发明的有益效果

本发明的爬壁机器人的辅助平台，具有以下优点：

1)可根据实际要求，自由调整爬壁机器人初始作业高度。

2)作业过程自动化，本平台完全采用电气控制系统，控制简单方便。

3)该平台可以一机多用，完成爬壁机器人的运输和清理准备工作，并将爬壁机器人的控制柜与管线收放装置进行了集成。

附图说明

图1是爬壁机器人的辅助平台的结构示意图；

图2是爬壁机器人的主视图；

图3是爬壁机器人停泊在辅助平台上的示意图；

图4是引段部分收起状态的示意图；

图5是爬壁机器人被提升后的示意图；

图6是导轮与滑动导柱的安装关系示意图；

图7是引段上的滑轮组的示意图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，爬壁机器人的辅助平台包括：固定平台1、提升平台20、液压缸17、起重链条10、引段9、绞盘16以及牵拉绳11。

固定平台1，为框架结构；固定平台的底部安装有万向轮5和一体式驱动轮13，便于固定平台的移动和转向。一体式驱动轮13是一种将直流电机，减速机，驱动定向轮集成在一起的设备。配合万向轮5可以完成整个爬壁机器人运输和提升的平台前进转弯运动。平台的转弯作业主要靠一体式驱动轮13差速实现。采用前驱后转向的配置方式，可以有效减小转弯半径，提高整个平台的灵活性。

提升平台20，设置在固定平台1的内部。

液压缸17，设置在提升平台20的两侧，下端固定连接在固定平台1上，液压缸17的活塞端部设置有承重轮组8。

起重链条10，一端固定在固定平台1上，另一端绕过承重轮组8后与提升平台20固定连接；当液压缸17向上顶升时，承重轮组8也随之向上运动，由于起重链条10一端固定，另一端连接在提升平台20上，因此当承重轮组8向上运动时，起重链条10向上拉起提升平台20。

如图5和图6所示，爬壁机器人的辅助平台还具有四个滑动导柱7和四个固定导柱21，四个固定导柱21设置在固定平台上，围绕提升平台，滑动导柱7与固定导柱21一一对应并且相互之间滑动连接。

导轮安装板12，有两个，分别设置在提升平台20的前后两个侧面上。

导轮19，固定连接在导轮安装板12的两侧，

如图6所示，滑动导柱7内中空，导轮19滑动设置在滑动导柱7的中空部分内。

引段9，用于停泊爬壁机器人，引段9的一端与固定平台1转动连接；

绞盘16，设置在提升平台20上，可以采用电动绞盘。

牵拉绳11，一端固定在提升平台20上，另一端与绞盘16相连接。牵拉绳可使用钢丝绳或者其它材质的适用于牵拉作业的纤维。牵拉绳11一端连接在绞盘16上，另一端穿过滑轮组后连接在提升平台20上。滑轮组的设置如图7所示，引段9上具有四个滑轮18形成滑轮组，绞盘收紧牵拉绳后，通过滑轮组18的换向，使整个牵拉绳11形成一个闭环回路，通过控制绞盘16的转动改变整个闭环回路内钢丝绳的长度，并利用引段9的重力保证牵拉绳11的张紧，进而控制引段9的翻转。

线缆收束装置14，设置在固定平台1的框架上，用于缠绕爬壁机器人3的电源线和控制线，能保证爬壁机器人3的电源线，控制线根据作业长度自行送线。同时在运输过程方便运输，不会相互缠绕。

定位杆22，设置在引段9的前端，当引段9收起时，定位杆22抵在固定平台1的框架上。

定位杆22与固定平台1的框架相对应的一端具有销孔23，定位销插入销孔23，将定位杆22的一端固定在固定平台1的框架上。

使用爬壁机器人的辅助平台将爬壁机器人提升并放置到工作位置的方法如下：

步骤一：放松绞盘，牵拉绳随之延长，使引段向下翻开并支撑到爬壁机器人所在的平面上，然后让爬壁机器人行驶到引段上；此时状态如图3所示。

步骤二：待爬壁机器人行驶到引段上之后，收紧绞盘，通过牵拉绳将引段翻转收起，此状态如图5所示。此时插入定位销，将引段固定。

步骤三：将固定平台移动至工作平面附近，然后液压缸向上顶升承重轮组，起重链条受到承重轮组的顶升后，一端固定不动，另一端带动提升平台向上运动，当提升平台上的导轮提升到固定平台四角的滑动导柱的顶部时，导轮与滑动导柱的上顶板接触，并带动滑动导柱在固定导柱内滑动提升；提升后的状态如图4所示。

步骤四：当提升平台提升至预定高度后，使爬壁机器人运动到工作面上。

电控箱2安装在固定平台1的焊接框架上，主要包含两部分控制元件：爬壁机器人3的控制元件和爬壁机器人的辅助平台控制元件。爬壁机器人的辅助平台使用电池组15供电，而爬壁机器人3的电源需要到现场之后再另行接通。

液压站4固定在固定平台1上。主要包含直流电机，液压泵，液压管线，电磁阀、液压锁、溢流阀、单向阀、过滤器、压力表、油箱等，通过同步阀保证左右两组液压缸同步作业。液压系统有平衡回路，保证液压缸在有负载的情况下不会发生突然收缩的现象，保证人员和设备的安全。

吊环6，设置在固定平台1的四角上，便于对整个爬壁机器人的辅助平台进行起吊并整体运输。

为了平衡提升平台升起状态情况下的中心位置过高的问题，将电池组15和液压站4安装在固定平台1的后侧，用于配重。