一种爬杆机器人控制系统及其控制方法与流程

文档序号:25875085发布日期:2021-07-16 17:33阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种爬杆机器人控制系统,包括上位机(1)、串口交互通讯模块(2)、单片机(3)、图像传感器(4)、超声波测距传感器(5)、压力传感器(6)、基体运动控制模块(7)和夹持机构控制模块(8),所述上位机(1)内置开发控制软件,所述上位机(1)分别与单片机(3)、图片传感器、超声波测距传感器(5)、压力传感器(6)通过串口交互通讯模块(2)以通讯连接,其特征在于,所述基体运动控制模块(7)包括蠕动运动控制模块(99)和翻越运动控制模块(1010),所述基体包括平行依次设置均转动的第二关节(702)、第一关节(701)、第三关节(703),第一关节(701)位于第二关节(702)、第三关节(703)之间,第一关节(701)转动为蠕动运动模式,第二关节(702)、第三关节(703)转动为翻越运动模式,超声波测距传感器(5)用于爬杆机器人前部具有管道凸起的距离,根据超声波测距传感器(5)传回的数据决定下一步的运动模式;所述蠕动运动控制模块(99)用于蠕动运动模式,所述翻越运动控制模块(1010)用于控制翻越运动模式;所述夹持机构控制模块(8)夹持机构的夹持开闭;两个夹持机构分别与第二关节(702)、第三关节(703)相连。2.一种适应于权利要求1所述的爬杆机器人控制系统的爬杆机器人装置,其特征在于,所述第一关节(701)、第二关节(702)为中间连接臂(705)的两端,第三关节(703)为第一臂(704)的一端,第一臂(704)与中间连接臂(705)转动连接构成第一关节(701),两个所述夹持机构分别为第一夹持机构(706)、第二夹持机构(707),第一夹持机构(706)的一端分别与中间连接臂(705)的另一端转动连接构成第三关节(703),第二夹持机构(707)的一端与第一臂(704)的另一端转动连接构成第二关节(702),压力传感器(6)设置在第一夹持机构(706)、第二夹持机构(707)的内部;两个第一夹持机构(706)和第二夹持机构(707)的外侧均安装所述超声波测距传感器(5)。3.根据权利要求2所述的爬杆机器人装置,其特征在于,所述第一夹持机构(706)、第二夹持机构(707)的夹持面均设置永磁体。4.根据权利要求2所述的爬杆机器人的控制方法,其特征在于,所述第一关节(701)、第二关节(702)之间的最大距离为l1,第二关节(702)、第三关节(703)之间的最大距离为l2,l1与l2之和为l3,当所述超声波测距传感器(5)检测到管道凸起为距离在预设距离范围s1之内,爬杆机器人下一步执行如蠕动运动模式,否则执行翻越运动模式;翻越运动模式下,爬杆机器人的步距约为l3。5.根据权利要求4所述的爬杆机器人的控制方法,其特征在于,所述预设距离范围s1优选为四分之三l3与四分之五l3之间。6.根据权利要求2所述的爬杆机器人的控制方法,其特征在于,所述蠕动运动模式的控制方法为第一夹持机构(706)夹紧管壁,第二夹持机构(707)松开管壁,所述第一关节(701)转动,第一臂(704)与中间连接臂(705)之间的夹角减小,第二夹机构夹紧管壁,所述第一夹持机构(706)松开管壁,所述第一关节(701)转动,第一臂(704)与中间连接臂(705)之间的夹角变大,第一夹持机构(706)夹紧管壁。7.根据权利要求2所述的爬杆机器人的控制方法,其特征在于,所述翻越运动模式的控制方法为第一夹持机构(706)夹紧管壁,第二夹持机构(707)松开管壁,第二关节(702)带动第一夹持机构(706)相对中间连接臂(705)朝向远离管壁的方向转动度,同时第三转动机构带动第一臂(704)相对于第一夹持机构(706)朝向远离管壁的方向转动,带动第二夹持机构(707)沿爬壁方向运动到第一夹持机构(706)的前方,第一臂(704)约转动至到与管壁平行
时,同时第三转动机构带动第一臂(704)相对于第一夹持机构(706)朝向靠近管壁的方向转动,第二夹持机构(707)夹紧管壁。
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