钢结构攀爬机器人用激光巡边装置的制作方法

本实用新型涉及到攀爬机器人技术领域，具体为钢结构攀爬机器人用激光巡边装置。

背景技术：

攀爬机器人在钢结构表面上行走，由于机械结构形式，机器人的制造误差，运动误差、控制系统精度等因素的影响，会出现运动方向偏斜的现象，严重时会影响机器人的正常工作，或出现事故，因而需要对机器人的运动进行纠偏处理，为此，本实用新型提出钢结构攀爬机器人用激光巡边装置用于解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供钢结构攀爬机器人用激光巡边装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：钢结构攀爬机器人用激光巡边装置，包括机身、支撑腿、连接腿和行走足，所述机身两端通过第一连接关节连接支撑腿，所述支撑腿末端通过第二连接关节连接连接腿，所述连接腿末端通过第三连接关节连接行走足，所述行走足前后两侧设有激光巡边装置，所述激光巡边装置包括内部并联连接的两组激光位移传感器，所述行走足移动设置在钢构架上端。

优选的，所述第一连接关节、第二连接关节和第三连接关节均为转动关节。

优选的，所述行走足移动设置在钢构架上，所述行走足两侧的激光巡边装置输出端向下，并射出激光束，所述激光巡边装置内的两组激光位移传感器中的其中一组射出的激光束照射在钢构架轨道的表面，另一组激光位移传感器射出的激光束照射在钢构架的外侧区域或钢构架的其他面上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型旨在提供一种用2个激光传感器组成的新装置，能够在攀爬机器人在钢结构件表面上行走时进行适时纠偏，可在机器人进行攀爬行走时采集测量数据，并对采集的数值数据进行分析、处理，省略了传统的摄像机采集的图像数据转变为数值数据的处理过程，设备简单，成本低，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的a向旋转示意图；

图4为本实用新型的第二工作状态示意图；

图5为本实用新型的第三工作状态示意图。

图中：1机身、2第一连接关节、3支撑腿、4第二连接关节、5连接腿、6第三连接关节、7行走足、8激光巡边装置、9钢构架、10激光位移传感器、11激光束。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种技术方案：钢结构攀爬机器人用激光巡边装置，包括机身1、支撑腿3、连接腿5和行走足7，机身1两端通过第一连接关节2连接支撑腿3，支撑腿3末端通过第二连接关节4连接连接腿5，连接腿5末端通过第三连接关节6连接行走足7，行走足7前后两侧设有激光巡边装置8，激光巡边装置8包括内部并联连接的两组激光位移传感器10，行走足7移动设置在钢构架9上端。

本实用新型可进一步设置为，第一连接关节2、第二连接关节4和三连接关节6均为转动关节，可以增加使用效果，可以有效提高机器人的工作效率。

本实用新型可进一步设置为，行走足7移动设置在钢构架9上，行走足7两侧的激光巡边装置8输出端向下，并射出激光束11，激光巡边装置8内的两组激光位移传感器10中的其中一组射出的激光束11照射在钢构架9轨道的表面，另一组激光位移传感器10射出的激光束11照射在钢构架9的外侧区域或钢构架9的其他面上，通过激光束11照射的位置即可通过测量计算处机器人两个行走足7是否偏移及机器人的位置，并对采集的数值数据进行分析、处理，省略了传统的摄像机采集的图像数据转变为数值数据的处理过程，设备简单，成本低，可靠性高。

工作原理：工作时，行走足7上某一侧的激光巡边装置8中的两个激光位移传感器10，其中一个激光位移传感器10的激光束11照射在钢构架9的表面上，激光位移传感器10可测量出这个表面与激光位移传感器10之间的距离数据，这个数据是预先设定的数值，另一个激光位移传感器10的激光束11不能照射到这个钢构架9的表面上，或照射到钢构架9的其它表面上，两个激光位移传感器10测量的数据差别很大；机器人行走正常时，某一侧激光巡边装置8中的两个激光位移传感器10里面，靠内侧的激光位移传感器10测量到的距离数据与预设的距离数据相同或相近，靠外侧的激光传感器测量不到数据或测量的数据与预设的距离数据相差很大，说明机器人前后2个行走足7没有发生偏斜；若机器人行走足7该侧的激光巡边装置8中，内、外2个激光位移传感器10测量相同的距离数据相同或相近，且与预设数据一致，则说明机器人前后两个行走足7出现右侧偏斜(见图4)；若机器人行走足的2个激光位移传感器10都测量不到设定的数据，或测量到相同的非设定数据，说明机器人的行走足7向左侧偏斜(见图5)；攀爬机器人的控制系统根据激光巡边装置8测量的数据、机器人的几何尺寸及运动参数(各臂之间的角度)，通过分析、计算，判断出机器人前后2个行走足7是否发生偏斜，以及偏斜的方向及角度，控制系统自动修正运动参数，向机器人偏斜的反方向，调整一个与偏斜角度相同的角度，使机器人前后2个行走足7回到预设的正确方向(轨道)上。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.钢结构攀爬机器人用激光巡边装置，包括机身(1)、支撑腿(3)、连接腿(5)和行走足(7)，其特征在于：所述机身(1)两端通过第一连接关节(2)连接支撑腿(3)，所述支撑腿(3)末端通过第二连接关节(4)连接连接腿(5)，所述连接腿(5)末端通过第三连接关节(6)连接行走足(7)，所述行走足(7)前后两侧设有激光巡边装置(8)，所述激光巡边装置(8)包括内部并联连接的两组激光位移传感器(10)，所述行走足(7)移动设置在钢构架(9)上端。

2.根据权利要求1所述的钢结构攀爬机器人用激光巡边装置，其特征在于：所述第一连接关节(2)、第二连接关节(4)和三连接关节(6)均为转动关节。

3.根据权利要求1所述的钢结构攀爬机器人用激光巡边装置，其特征在于：所述行走足(7)移动设置在钢构架(9)上，所述行走足(7)两侧的激光巡边装置(8)输出端向下，并射出激光束(11)，所述激光巡边装置(8)内的两组激光位移传感器(10)中的其中一组射出的激光束(11)照射在钢构架(9)轨道的表面，另一组激光位移传感器(10)射出的激光束(11)照射在钢构架(9)的外侧区域或钢构架(9)的其他面上。

技术总结
本实用新型涉及攀爬机器人技术领域，具体为钢结构攀爬机器人用激光巡边装置，包括机身、支撑腿、连接腿和行走足，机身两端通过第一连接关节连接支撑腿，支撑腿末端通过第二连接关节连接连接腿，连接腿末端通过第三连接关节连接行走足，行走足前后两侧设有激光巡边装置，激光巡边装置包括内部并联连接的两组激光位移传感器，行走足移动设置在钢构架上端，有益效果为：能够在攀爬机器人在钢结构件表面上行走时进行适时纠偏，可在机器人进行攀爬行走时采集测量数据，并对采集的数值数据进行分析、处理，省略了传统的摄像机采集的图像数据转变为数值数据的处理过程，设备简单，成本低，可靠性高。

技术研发人员：王友林;宋安福;宋晓禹
受保护的技术使用者：北京克莱明科技有限公司
技术研发日：2019.09.25
技术公布日：2020.07.17