专利名称：一种管道清扫机器人的自适应智能行走方法
一种t^扫机器人的自鹏智能fi^r^
駄领域
本发明涉及一种管道清扫m^人的自鹏智能行走方法，属于机器人
控制的技术领域。
背景駄
现有的管道清扫机器人一般《^用"直 作，在^时都需 要人的高度参与，操作人员十分疲惫。也有个别^ffl智能控制方式，f谢 于未知转弯情况不t隨应。在相关专利中，高度可调的自主变位履带式管
道机器人的行走机构(专利号CN200390908577.6)提到的方式是在机器 人的四足上安装履带系统；履带式管道机器人(专利号CN09227592.3) 提到使用增压履带和车宽调整块而没有说明行走方式；2006年十一月清 华大報士学位论文《通风管纖式清污机器Ai^动雜型与控审鹏》 中设计的机器A^用的是轮式结构，不能象履带式结构那样可以^ffl差动 转弯，转弯时也只會腿过圆弧型賴，红外测距仪也只是安驗机器人的
一侧，机器人获取的图像也是 :普 视器显示的。
发明内容
本发明的目的^ffi—种管道清扫机器人的自⑩智能行走方法，是 可以让机器人在管道内保持直线行驶，遇到^处可以自行根据设定的优 先级皿。在转弯处，机器人不必事先知道f^半径、接口形式，根据红 外观鹏仪和倾斜计输出的信息，机器人能够自CT31的智能行走方法。
本发明的S^:方案
在硬件上，本发明机器A5CT履带小车型式的结构，在车体上端安装 了一个机械臂，机械臂的IW安竊鹏开关。车ffiW左右娜安装防 尘探照灯和防尘摄像头各一对，用于 管道内的 照明和操作人员的 基本观察。车体内部安装一台倾斜计，用于感知车身相对地面的倾斜度。 车体的四角分别安親^卜测距仪。机器人鹏左右两条履^t行行走， 机器AJ:安竊驱动电机，履带分别由台微型电aS^I机构驱动。 控制上舰一种未建模自鹏控审鹏算法，具体步骤如下 l)初始化，操纵相关硬件自动开启机器U的防尘摄像头，防尘摄像 头则将摄取的图像传输到操作台的 中并显示在操作界面上；
2) 通过操作界面上的选择按钮，操作人员确认是方管还是圆管；向机
器人车体-匕的运动控制卡发出指令，若是方管，在操作界面上输xm器人
在方管行走时与管壁的距离的参考基准数值L;若是圆管，输ML器人在 圆管行走时，侦IJ向倾斜角的参考離数值《倾斜，运动控制卡检查红外领鹏
仪和倾斜计均工作正常后，向操作台反馈红外测距仪和倾斜计工作正常信 息；
3) 运动控制卡娜红外测距仪、倾斜计的信号，累加后分别取均值，
并将均值作为标准测量结果传齢操作台繊；
4) 在操作界面上设定机器人的行 ^，并将繊4嫌到运动控帝咔 中；运动控制卡根据设定的行i^SWS^i十算，得出应当输出给两个 电机的脉冲的宽度，4縮号传離电机驱动器，驱动电机工作，机器人开 始行走；运动控制卡通过光电码盘记^l器人的实际行走^g荆雜给操 作台上的电脑；
5) 检测车体是否偏离，如果偏离，检测车体是否遇到^接口，确认 遇到转弯接口后，进一步判断腿賴接口是否为岔道；
6) 检测车体是否遇到岔道，确i/ai到岔道后，机器人ilW停行走，向
操作台的电脑传递相关信息，将遇到岔道的信息显示在^M屏幕上并向操 作人员报警；
7) 操作人员判断是让机器AS转、右$^ ^，并将指4tl入；若 操作人员确i^I转，则机器AJP蔽右侧红外测距仪信号；若操作人员确认 右转，则机器AJi驗侧,测距仪信号；然后，舰未建模自Mi^制 转弯算法进行转弯。
皿的管道清扫机器人的自，智能行^^法，在方形^内，机器 人利用红外测距仪检测到车体一侧前后两端相对管壁的距离和丄^ (或丄^和i^)，机器人在方形管道内行走时距离管壁一侧的距离 L鹏,-0.5(、:冊+丄w)(或为0,5(、前+i^))，距离的偏离值设定为AL， 则当车体相距方管侦幢距离与参考基准数值之间的绝对差值I L柳,:—L I
大于AL时，或车体与方管侧粒间的平行度a测大于规定角度a时，就
认为机器人在方形管道内发生了偏离；在圆形管道内，车粘圆管中侧向 倾斜角5测大于参考基准数值^倾斜时，就视为机器人在圆形管道内发生了
所述的管道清扫机器人的自鹏智能行走方法，机器人在管道内判断 是否处于岔道的方法是在圆形管道内，只要机器人判读为遇到转弯接口， 就认为所遇转弯接口也是岔道。在方形管道内，若机器人以左侧管壁为基
准行走，而il3i右侧红外测距仪探测的,判断为賴接口，而左侧红外
测距仪探测至啲M没有突然軟，则仅将机器人视为转弯接口而不是岔 道；同理，在方形管道内若机器人以右侧管壁为S i行走，如果5Mil机 器A^侧红外领鹏仪探测的繊判断为賴接口而右侧红外测距仪探测到
的i^g-没有突然^:，贝iJ机器人仍视为转弯接口而不是岔道。如果是机器 A^E、右侧红外测距仪探测的繊判,为賴接口，贝iJ机器Aii至啲为 岔道。
戶M的管道清扫IO^人的自,智能^方法，未建模自^g制转
弯算法是在方形管道内根据相关公式 《.=《 + — 2d) ++ L础)，在圆形管道内根据相关公 式《=《^、+《^^计算出机器人需要的转动角《，机器人将《,换
算成脉冲差，按要求差动后向前行走，每M动量不M:5、当iai开关
感应至臓S^，机器人后退5cm，直接同方向再次差动5°向前行走，直至 与上次碰撞的时间间隔鹏20s后碰J新关仍无感应，贝IJ认为賴^J力； 机器人转弯时如果，碰撞次i[^l20次，机器人就停止自动^，并向 操作人员告警，操作转为手动。.
所述的管道清扫机器人的自，智能行走方法，不管是红外测距仪还 超顷斜计，其输出的信号，均舰I/0口读ML器Ait动控制卡内，读取 鹏为5ms/次；每个传離的输出的繊均艇动控制卡内累加，每累加 20 7姊分别取均值，并将均值作为标准测量结果以每隔100ms的繊传输 给操作台电脑；在圆形管道内，机器人每5ms读取一组倾斜计输出的信息， 每取20乡脂平均，以均值作为鹏人车体的慨斜角度 ,。 所述的管道清扫机器人的自,智能行走方法，在方管内，平行度的规
定角度or为25。，参考基准数值AL为5cm。在圆管内参考，数值 斜
为7° 。在方管中"测大于a或,差值I LW_L I大于AL，或者车体 在圆管中侧向倾斜角大于《《1 ，均视为偏离。
本发明的优点
本发明使用的自皿智能行走方法可以自动在管道内行走和转弯，对 管道的给类接口具有一定的自fi^l能力，操作人员也不必预先知道管道 的口径大小、接口情况、弯道^^等参数。
图l为机器人示意图附图编号说明 1^^体
2——^E外测距仪
3~~^尘探照灯
4~~H^尘摄像头 5^撞开关
6-^fl械臂
7——^带
9~~fi斜计
8~~a器人电脑及操作台。
图2为机器AM带上加^K块的示意图附图编号说明 7.1~~^赚条 7.2~~W^块
图3为机器人能够M:的管道转弯接口形式。
图4为机器A^制系统结构框图 图5为机器A^建模自鹏控制软件、2Jf^框图。 具体实船式
如图l:本发明机器A^ffl履带小车型式的结构，在车体l上端安装
了一个机械臂6， 臂6的tW安^W碰撞开关5。车体11 左右 安装防尘探照灯3和防尘摄像头4各一对，用于,管道内的基本照明和 操作人员的S^观察。车体内部安装一台倾斜计9，用于感知车身相对地 面的倾斜度。车体的四角分别安^"红外测距仪2。机器人，左右两条 履带7进行战，机器^U:安竊驱动电机，履带分别由2台微型电to 减速机构驱动。机器人在管道内作业时，若需要安装消毒喷头、刷头等附 件，则附件的前伸长度不能超过磁童开关。
如图2所示为了使机器AiS应圆形管道内的行走，其履带上加装了 弧面型鹏块，7.1^带條，7.2~~W^块。
如图4所示机器AS制系统的结构分为车体和操作台两大部分。图
中虚线一下在机器人车体上，机器人车体上虫装了 一块BALDOR公司的 NES002-502或S002-501运动控制卡。红外测距仪、倾斜计、光电码盘和 碰撞开关的信号输出，电机驱动输入信号，左右两个防尘摄像头的图像切 换，均由运动控制卡控制。同时运动控制卡3B1过USB接口或RS232、 RS485接口与操作台电脑进行信息妊。为保证机器人的信息传输距离，
使用一个USB/光电转换器将USB输Air出的电信号转换为光信号，通过
光纤进行传外面的操作台 ，操作台上再用一个USB/光电转换翻各 光信号转换为电信号并通过USB接口连到操作台的一台M 8上。由于图 像信息量很大，可以斜虫顿射频电缆将图像信息引出，射频电缆的一端 连接在Microvision笔ifi^:PCMCIA彩色黑白图像采集卡上，PCMCIA彩色 黑白图像碟卡又插在鹏的PCMCIA插槽上。相幾制数据和图像信息传 递给 后乡^1^11显^^操作者，操作者也可以向机器人发出指令。机 器A^需电會嗵过电缆由夕卜面电源输入。机器人与外面操作台^M之间的 光纤、电源电缆和射频电纟鹏捆扎为一束以防传,损伤。根据需要，也 可以iOT RS232或RS485 M31信号线增强器与操作台上的电脑相连以取代 用光纤和USB/光电转换器的,传输。
有了以上硬fM乍为基础，机器人本身3CT—种自适应智能行走算法， 该算法可以让机器人在管道内,直线行驶，遇到f^处可以自行根据优 先级设定M31。在转弯处，机器人不必事先知道转弯半径、接口形式，根 据红外测距仪和倾斜计输出的信息(信息的计算处S^"法由元器件的^ 厂家提供)，结合自，智能行走算法，机器人就可以在方管和圆管内行驶。
由于机器人为履带式结构，为鹏空间狭小的状况，鹏人的转弯采 取差动转向方式。
自，智能行走方法实现的软件M框图如附图5示
开始工作时，将禾几器AMA管道内，操作人员给机器人和M^作平
台供电，机器AJL的防尘探照灯点亮。确认正常后，操作人员打开 内
的操作软件，对电脑和机器人车体上的软件进行初始化。
初始化完成后，电脑中的操作^首先工作，软#^纵相對更件自动
开启机器A^—的防尘摄像头，防尘摄像头则,取的图像传输到操作台的
电脑中并显示在操作界面上。
图像显示正常后，通鹏作界面上的选择按钮，操作人员AX确认是 方管还是圆管。若是方管，操作台电脑iKi控制线向机器人车体上的运动 控制卡发出指令，让红外领鹏虹作，运动控制卡检查红外测距虹作正
常后，向操作台反馈红外测距仪工作正常信息；操作人员得到确认信息后，
在操作界面Jr-选Ml器人在方管行走时是以左侧管壁还是右侧管壁相距机 器人车体的距离作为行走参考,，并由操作人员从操作界面上确定参考 基准L的具体数值。若是圆管，操作台电脑M^制线向机器人车体上的 运动控制卡发出指令，让红外测距虹作，尔后让倾斜计工作，运动控制 卡检査红外湖鹏仪和倾斜计均工作正常后，向操作台反馈红夕卜领鹏仪和倾 斜计工作正常信息。不管是红外观鹏舰是倾斜计，其输出的信号，均通
过I/0口读Ait动控制卡内，读取速度为5ms/次。每个传,的输出的数 据均在运动控制卡内累加，每累加20次后分别取均值，并将均值作为标准 测量结果以每隔100ms的^g传皿操作台电垴。
完成以上^jffi，操作人员在操作界面上设定机器人的行皿度P^ ，
并按确认键将数据传输到运动控制卡中。运动控制卡中的软件根据设定的 行驶鹏m^iS行计算，得出应当输出给两个电机的脉冲调宽的宽度，将 信号传^电机驱动器，驱动电机工作，机器人开始行走。机器人的实际 行^iM;iiM:与电机相连的光电码皿数确定的，电机每,一定角度， 光电码皿输出一个脉冲，运动控制卡就记^iB录该脉冲并将脉冲数累加 起来，每过100ms后就将100ras内记录的脉冲劍锁给操作台上的电脑。 机器人在方形管道中行^g中^l保证车術台终与Wit侧壁平行，也无
^^ie巨离管道侧壁的距离始终为参考難L;在圆管内行走时难妒生
侧向倾斜。机器人在方管的行^tffl中，用车体方向与方管侧壁之间的夹 角"测来判断平行度，并设定AL为5cm，平行度的规定角度a为25。；
机器人在圆管中行走时，规定侧向倾斜角的参考基准数值5倾斜为7。。若
车,方管内Q测大于25°或车,距方管侧 |离与参考^ 1数值之间
的,差M于I L鹏i—L I大于5cm，或者车体在圆管中侧向倾斜角 大于7°，均视为偏离。
机器人在方管中时，车,对方管侧壁平行度根据车WS距方管侧壁 偏离距离舰行如下计算获得。假定机器人以沿左侧管壁为准，贝U:
<formula>formula see original document page 10</formula>
机器人在方形管道内行走时距离管壁"HP!啲距离
L柳卜-0.5U』) (2) 其中，"M~~^体相对方管侧壁平行度；
丄《^体左侧前端红外湖鹏仪测量到的车体相对方管侧壁距离； ~~^体左， 红外，|鹏仪测量到的车糊 方管侧，巨离；
距离；
Z, ~~^-做目对管壁的测量距离.
若机器人以右侧管壁为准，则在计算a时将公式(1)、 (2)中相关参 数^&侧的織即可。
机器人在管道内形式，蹈嗾口和賴鬆5常的事瞎。因jifofen器AM 过自身的传S^测到管道的转弯和接口十分重要。管道的基本接口形式 有3种，如附图3所示，其它管道接口形式可以看成^H种基本接口形 式的组合。对于本发明的行走旅而言，机器AS过判断是否偏离就可以
解决附图3 (a)及其组合的管iliM:问题，因财力法在软件中不将附图
3 (a)及其组合的^视为转弯接口，这也是本发明不同于ft^其它技术 和公开文献的重^#点之一。
机器人在管道内判断是否处于转弯的皿是
若机器人fr^柳"i啲^卜测距仪当箭测獻寻到的与管壁的距离与
10s以前测至啲距离相比，数值增大了 10cm以上；或者机器人前端ftM— 侧的^卜测距仪测彰寻到的距离突然变为无穷大(即超过了^卜测距仪的 最大测距范围)；均被视为机器人处于转弯接口位置。
若机器人舰上述方法判m为不是转弯接口，贝U机器人正常行使。 若机器人判断为是转弯接口 ，则^进一步判断戶;fii转弯接口是否为岔道。
在机器A^于岔道的判断上，方形管道和圆形管道内判断方法并不相 同。在圆形管道内，只要机器人判读为遇到转弯接口，就认为所遇賴接 口也是岔道。
在方形管道内，若机器人以左侧管壁为基准行走，机器人在遇到, 接口时，如果魏过机器人右侧^卜测距仪探测的繊判断为賴接口而 左侧^剛距仪探测至啲繊没有突然妙，则仅将机器人丰肠賴接口 而不是岔道。同理，在方形管道内若机器人以右侧管壁为雜行走，机器 人在遇到转弯接口时，如果JM31机器A^侧红外测距仪探测的娜判断 为转唷接口而右侧红外测距仪探测至啲数据没有突然变大，则机器人仍视
为转弯接口而不是岔道。除此两种情况以外，机器人均认为遇至啲转弯接 口为岔道。
机器人确冊到岔道后，机器人鹏停行走，iiil信号线向操作台的 电脑传递相关信息，将遇到岔道的信EM示在电脑屏幕上并向操作人员报 警。操作人员通过防尘摄像头传递出的图像判断是让机器AS转、右转还 ;^i接转为手动操作，并将指令输入给鹏。若操作人员确貼转，贝U机 器A^蔽右侧红外测距仪信号，也就是机器人车体上的运动控制卡不接收 右侧红外测距仪检测到的信号；若操作人员确认右转，则机器AJP縱侧 红夕卜测距仪信号，也就是机器人车体上的运动控制卡不接赃侧红外测距 仪检测到的信号。
按要^t应的^卜测距仪信号IW蔽^L器人自身确认为lf^接口而 非岔道后，软件流翻始确认賴时机器AJSZ当顿的传繊信号鄉。
若机器人是在圆管中行使，机器AE^M顷斜计输出的信号作为^ 算法的有效输入信号；若机器人在方管中行使，则未,蔽的红外测距仪 输出的信号作为转弯算法的有效输入信号。
转弯算法的有效输入信号得到有效确认，^L器人检测时发现自身偏 离后，软件中记录机器人后退 娥的子辦清零。后退计麟零后，机器 人就开始，未建模自^^制转弯算，行^。
未建模自^控制^算法是智能行走M中最复杂的部分。具体阐
述为定义机器A^侧履带的驗^ ，右侧履带的體^，则机器人的
^= (3) ~~m器人的移动M，
K"~~^几器A^侧履带的^g，
^"机器人右侧履带的鄉。
定义机器人每100ms的差动量^为
<formula>formula see original document page 12</formula> (4)
々~~m器人每100ras的差动量，
^~~ii侧履带光电码盘在lOOras内的读数， ~~~^侧履带光电码盘在100ms内的Mt ~~m器人两条履带中心距间的宽度。
在方形管道内，机器人利用红外测距仪检测到机器人车Mr后两部分 相对管壁的距离进行行走控制。若假定机器人行走时以左侧为准，贝IJ自适
应控制行走算法为<formula>formula see original document page 13</formula>
(5) 《^^fl器人需要的转动角，
-车体左侧前端^卜测距仪测量到的车糊肪管侧翻离，
-车体左侧后端^卜测距仪测量到的车糊肪管侧舰;
- 机器人在方形管道内行走时距离管壁Hi的距离预定值， —机器人的移^ijS，
々~~l几器人每100ms的差动量，
K~~^弯时随车糊距管壁预定值聽的修正系数， A ^弯时随车糊距管壁预定值體变化的修正系数。 若行走时以右侧为准，贝附算《.时将公式(5)中对应的距离参数更 换为右顶鹏离参数即可。
在圆形管道内，机器人iOT倾斜计作为传感信息，运动控制卡每5ms 读取一组慨斜计输出的信息，每取20组(即100ms)后平均，以均值作为 机器人车体的倾斜角度。以每100ms内倾斜角度的变化求取f鹏斗率。倾斜 角分为车体前后倾斜角和侧向倾斜角。机器人自动行走时以侧向倾斜角
、斜为自,控制^算法的参量。则在圆管道内，机器人的未建模自适
应控制转弯算法为<formula>formula see original document page 13</formula>
《t几器人需要的转动角， ~f顷斜计侧得的机器人侧向倾斜角， ^ ^几器人侧向倾斜角的变化率， K~~^弯时随倾斜角的修正系数，
《$|弯时随倾斜角变化的修正系数， ~~^器人的移动^m。
根据公式(5)或(6)计算得到需要的转动角《，换算^E冲差均分 到左右两条履带上，若《，大于5。，换算脉冲差时按5。计算。这种方法可 以使机器人倉娜通过圆形管道中的附图3所示的各种^和接头形式。
机器人在转弯过程中，如果碰撞开关感应到机器人前端发生了碰撞， 贝寸机器人后退5cm，不再计算转动角《，再次同方向差动5。，而后继， 设定的鄉^W向前行使。若20s后鹏开关没有赫应至i鹏，贝ij认为tfl^人转
过了弯it^^接口。机器人转过^si ia行正常行^，自动'咴复原来被
屏蔽的信号。不再计算转动角《的原因是遇到附图3 (b)所示接头的复 杂组合，计算出的《均大于5°;或者遇到了更加复杂的情况，公式(5)、 (6)已经无^iiS。
4顿未建模自鹏控制縛算^a行賴的鹏性毕竟有限，不會隨 f砂;f有复杂环境状况。因jthM^，机器人^时如果连^ij彰^^120 次，机器九就停止自动转弯，并向操作人员告警，操作转为手动。
权利要求
1.一种管道清扫机器人的自适应智能行走方法，具体步骤如下1)初始化，操纵相关硬件自动开启机器人上的防尘摄像头，防尘摄像头则将摄取的图像传输到操作台的电脑中并显示在操作界面上；2)通过操作界面上的选择按钮，操作人员确认是方管还是圆管；向机器人车体上的运动控制卡发出指令，若是方管，在操作界面上输入机器人在方管行走时与管壁的距离的参考基准数值L；若是圆管，输入机器人在圆管行走时，侧向倾斜角的参考基准数值δ倾斜，运动控制卡检查红外测距仪和倾斜计均工作正常后，向操作台反馈红外测距仪和倾斜计工作正常信息；3)运动控制卡读取红外测距仪、倾斜计的信号，累加后分别取均值，并将均值作为标准测量结果传输给操作台电脑；4)在操作界面上设定机器人的行驶速度，并将数据传输到运动控制卡中；运动控制卡根据设定的行驶速度数据进行计算，得出应当输出给两个电机的脉冲的宽度，将信号传递给电机驱动器，驱动电机工作，机器人开始行走；运动控制卡通过光电码盘记录机器人的实际行走速度并传送给操作台上的电脑；5)检测车体是否偏离，如果偏离，检测车体是否遇到转弯接口，确认遇到转弯接口后，进一步判断所遇转弯接口是否为岔道；6)检测车体是否遇到岔道，确认遇到岔道后，机器人便暂停行走，向操作台的电脑传递相关信息，将遇到岔道的信息显示在电脑屏幕上并向操作人员报警；7)操作人员判断是让机器人左转、右转还是直行，并将指令输入；若操作人员确认左转，则机器人屏蔽右侧红外测距仪信号；若操作人员确认右转，则机器人屏蔽左侧红外测距仪信号；然后，使用未建模自适应控制转弯算法进行转弯。
2.根据权利要求1戶腐的tit清扫机器人的自，智能行走方法，其 特征在于在方形管道内，机器人利用红夕卜测距仪检测到车体-,前后两 端相对管壁的距离、省和L化或丄,,.甜和丄^ ，机器人在方形管道内行走时 距离管壁—,啲距离1^=0.5(丄/,省+￡^)或为0.5(丄雄"柳)，距离的偏 离值设定为AL，贝挡车糊距方管侧翻离与参考基准数值之间的绝对差值I L藩一L I大于AL时，或车体与方管侧軟间的平行度a测大于规 定角度cir时，就认为机器人在方形管道内发生了偏离；在圆形管道内，车 体在圆管中侧向倾斜角 大于参考基准数值^^时，就视为机器人在圆形管道内发生了偏离。
3. 根据权利要求1或2所述的管道清扫机器人的自适应智能行走方法，其特征在于机器人在管道内判断是否处于岔道的方法是在圆形管道内，只要机器人判读为遇到转弯接口，就认为戶;fii^接口也是岔道。在方形 管道内，若机器人以左侧管壁为，行走，而M:右侧红外测距仪探测的数据判断为转弯接口，而左侧^卜测距仪探测至啲繊没有突然妙，则仅将机器人视为糖接口而不是岔道；同理，在方形管道内若机器人以右侧管壁为難行走，如果Mil机器A^侧红外测距仪探测的繊判断为转弯接口而右侧红外测距仪探测到的繊没有突然妙，贝U机器人仍视为 转弯接口而不是岔道。如果是,A^、右侧红夕剛距仪探测的繊判断均为转弯接口，贝U机器AiS至啲为岔道。
4. 根据权利要求1或2所述的管道清扫机器人的自，智能行走方法，其特征在于未建模自^i^制^算法是在方形管道内根据相关公式《=尺 (、甜-zcO+k^.p^Lu +l^)，在圆形Wit内根据相关公式《,=J^^测+& &计算出机器人需要的转动角《，机器人将《换算成脉冲差，按要求差动后向前行走，每次差动量不超过5。；当碰撞开关感应到碰撞后，机器人后退5cm，直接同方向再次差动5°向前行走，直至 与上次碰撞的时间间隔超过20s后碰撞开^ra感应，则认为转弯成功；机器人^时如果连^i^童次i^2o次，,xm停止自动^，并向操作人员告警，操作转为手动。
5. 根据权利要求1或2戶腿的管道清扫机器人的自鹏智能行走方 法，其特征在于不管是红外测距仪还^f顷斜计，其输出的信号，均通过 I/O 口读Ml器Ait动控制卡内，读取速度为5ms/次；每个传感器的输出 的,均顿动控制卡内累加，每累加20鹏分别取均值，并将均值作为 标准测量结果以每隔100ms的^g传tl^操作台电脑；在圆形管道内，机 器人每5ms读取一组倾斜计输出的信息，每取20船平均，以均值作为机 器人车体的倾斜角度^ o
6. 根据权利要求2戶脱的管道清扫机器人的自ii^智能行走:^法，其 特征在丁-:在方管内，平行度的规定角度"为25°，参考基准数值<formula>formula see original document page 4</formula>。在圆管内参考S g数值 斜为7° 。在方管中<formula>formula see original document page 4</formula>，或者车條圆管中顶晌倾斜角^測大于 斜，均视 为偏离。
全文摘要
本发明提供一种管道清扫机器人自适应智能行走方法，在车体上端安装机械臂，机械臂的前端安装有碰撞开关。车体前端左右对称安装防尘探照灯和防尘摄像头各一对，用于提供管道内的基本照明和操作人员的基本观察。车体内部安装一台倾斜计，用于感知车身相对地面的倾斜度。车体的四角安装红外测距仪。机器人使用左右两条履带进行行走，履带分别由2台微型电机及减速机构驱动。在机器人车体上安装运动控制卡，红外测距仪的输入、输出和驱动信息均由运动控制卡控制，运动控制卡通过USB接口或RS232、RS485接口连接外面的操作台电脑，使用未建模自适应控制转弯算法进行自动转弯和保持水平。
文档编号B62D55/00GK101353063SQ200810048308
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者王勇刚 申请人:国营红峰机械厂