【技术实现步骤摘要】
一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统
本技术是机器人自动控制
，具体的说是一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统。
技术介绍
随着社会的快速发展，大型钢结构设备的使用也越来越多，如桥梁、船舶、起重运输设备等。此类大型钢结构设备的工作环境大多比较恶劣，加之工作任务繁重，其表面的金属结构很容易出现裂纹，严重影响设施的安全性和使用寿命。因此对大型钢结构设施的日常维护工作就显得至关重要。目前此类设施的维护工作主要还是依赖人工检测，这样不仅需要消耗大量的人力物力，操作员也要承担高空作业带来的风险，因此用爬壁机器人取代人工检测此类设施十分必要。爬壁机器人能够在一定程度上帮助人们完成日常巡检工作，减轻劳动强度，同时能够降低高空作业带来的风险，提高日常巡检的效率。由于港口起重机外表面结构复杂，多数高达几十米甚至一百米左右，所以用于起重机的巡检爬壁机器人需要具有壁面过渡能力且控制系统的控制距离达到一百米左右。专利《一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人》，申请号：201811312586X，该专利公开了一种爬壁机器人...
【技术保护点】
1.一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统，包括机器人宽段（1）、伺服电机（2）、机器人窄段（3）和偏转离合机构（4），所述的伺服电机（2）用于驱动机器人宽段（1）和机器人窄段（3）内驱动轮的转动，所述的偏转离合机构（4）用于通过四组小型步进电机实现机器人的偏转，其特征在于：所述的控制系统包括手持终端系统和车载控制终端系统，所述的手持终端系统包括第一主控芯片、第一外部供电电路、第一5v转3.3v降压电路、键盘控制电路、第一指令传输电路、图像数据接收电路、指令显示电路和图像显示电路；所述的车载控制终端系统包括第二主控芯片、第二外部供电电路、第二5v转3.3v降压电路、第二...
【技术特征摘要】
1.一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统，包括机器人宽段（1）、伺服电机（2）、机器人窄段（3）和偏转离合机构（4），所述的伺服电机（2）用于驱动机器人宽段（1）和机器人窄段（3）内驱动轮的转动，所述的偏转离合机构（4）用于通过四组小型步进电机实现机器人的偏转，其特征在于：所述的控制系统包括手持终端系统和车载控制终端系统，所述的手持终端系统包括第一主控芯片、第一外部供电电路、第一5v转3.3v降压电路、键盘控制电路、第一指令传输电路、图像数据接收电路、指令显示电路和图像显示电路；所述的车载控制终端系统包括第二主控芯片、第二外部供电电路、第二5v转3.3v降压电路、第二指令传输电路、图像数据发送电路、摄像头驱动电路、伺服电机驱动电路和小型步进电机驱动电路；
所述的第一5v转3.3v降压电路用于将5V电压降至3.3V并通过第一外部供电电路为第一主控芯片供电，所述的键盘控制电路用于向第一主控芯片输入控制信号，所述的第一指令传输电路用于收发数据信号，所述的图像数据接收电路用于无线接收图像数据，所述的指令显示电路用于将按键代表的工作情况转化为字符串显示在屏幕上，所述的图像显示电路用于将接收到的图像数据显示在屏幕上；
所述的第二5v转3.3v降压电路用于将5V电压降至3.3V并通过第二外部供电电路为第二主控芯片供电，所述的第二指令传输电路用于收发数据信号，所述的图像数据发送电路用于无线发送图像数据，所述的摄像头驱动电路用于驱动摄像头进行外部图像数据采集，所述的伺服电机驱动电路用于控制伺服电机（2）的工作状态，所述的小型步进电机驱动电路用于控制小型步进电机的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统，其特征在于：所述的第一5v转3.3v降压电路和第二5v转3.3v降压电路均包括降压芯片AMS117，所述的AMS117芯片的GND引脚接地，所述的AMS117芯片的VCC引脚与5V电源连接，所述的AMS117芯片OUT引脚与3.3V端连接，所述的5V电源通过极性电容C3接地，所述的AMS117芯片的VCC引脚通过电容C4接地，所述的3.3V端通过电容C2接地，所述的AMS117芯片OUT引脚通过极性电容C5接地。
3.根据权利要求2所述的一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统，其特征在于：所述的第一主控芯片和第二主控芯片均采用STM32F4控制芯片，所述的第一外部供电电路和第二外部供电电路结构相同，所述的STM32F4控制芯片的VBAT引脚悬空，所述的STM32F4控制芯片的VREF+引脚和分别和电容C33一端以及电阻R21一端连接，电容C33另一端接地，电阻R21另一端与STM32F4控制芯片的VDDA引脚连接，所述的STM32F4控制芯片的VCAP_1引脚与电容C11一端连接，所述的STM32F4控制芯片的VCAP_2引脚与电容C12一端连接，电容C11另一端接地，电容C12另一端接地，STM32F4控制芯片的VDDA引脚与电阻R22一端连接，电阻R22另一端与5v转3.3v降压电路输出的3.3V电源端连接，所述的STM32F4控制芯片的VDDA引脚与电容C15一端连接，电容C15另一端与STM32F4控制芯片的VDD引脚连接，所述的STM32F4控制芯片的VDDA引脚与电容C16一端连接，电容C16另一端与STM32F4控制芯片的VDD引脚连接，所述的STM32F4控制芯片的VDD引脚接地，STM32F4控制芯片的PDR_ON引脚与电阻R26一端连接，电阻R26另一端接地，STM32F4控制芯片的PDR_ON引脚与电阻R28一端连接，电阻R28另一端与3.3V电源端连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统，其特征在于：所述的键盘控制电路包括按键WK_UP、按键KEY0、按键KEY1、按键KEY2、按键KEY3和按键KEY4，STM32F4控制芯片的PA0引脚与按键WK_UP一端连接，按键WK_UP另一端与3.3V电源端连接；
所述的按键KEY0一端与STM32F4控制芯片的PE4引脚连接，按键KEY0另一端接地；
所述的按键KEY1一端与STM32F4控制芯片的PE3引脚连接，按键KEY1另一端接地；
所述的按键KEY2一端与STM32F4控制芯片的PF6引脚连接，按键KEY2另一端接地；
所述的按键KEY3一端与STM32F4控制芯片的PF7引脚连接，按键KEY3另一端接地；
所述的按键KEY4一端与STM32F4控制芯片的PF8引脚连接，按键KEY4另一端接地。
5.根据权利要求3所述的一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统，其特征在于：所述的第一指令传输电路和第二指令传输电路均包括NRF24L01芯片，NRF24L01芯片的GND引脚接地；
NRF24L01芯片的VCC引脚与3.3V电源端连接；
NRF24L01芯片的CE引脚与STM32F4控制芯片的PG6引脚连接；
NRF24L01芯片的CS引脚与STM32F4控制芯片的PG7引脚连接；
NRF24L01芯片的SCK引脚与STM32F4控制芯片的PB3引脚连接；
NRF24L01芯片的MOSI引脚与STM32F4控制芯片的PB4引脚连接；
NRF24L01芯片的MISO引脚与STM32F4控制芯片的PB5引脚连接；
NRF24L01芯片的IRQ引脚与STM32F4控制芯片的PG8引脚连接。
6.根据权利要求3所述的一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统，其特征在于：所述的图像数据接收电路和图像数据发送电路均采用ALK8266wifi模块，所述的ALK8266wifi模块的VCC引脚与3.3V电源端连接；
ALK8266wifi模块的GND引脚接地；
ALK8266wifi模块的SCLK引脚与STM32F4控制芯片的PB13引脚连接；
ALK8266wifi模块的MISO引脚与STM32F4控制芯片的PB14引脚连接；
ALK8266wifi模块的MOSI引脚与STM32F4控制芯片的PB15引脚连接；
ALK8266wifi模块的CS引脚与STM32F4控制芯片的PD3引脚连接；
ALK8266wifi模块的RST引脚与STM32F4控制芯片的PB9引脚连接。
7.根据权利要求3所述的一种具有壁面过渡能力的爬壁机器人的控制系统，其特征在于：所述的图像数据接收电路和指令显示电路均包括TFT液晶屏模块，TFT液晶屏模块的GND引脚接地；
TFT液晶屏模块的RST引脚与STM32F4控制芯片的NRST引脚连接；
TFT液晶屏模块的DB15引脚与STM32F4控制芯片的PD10引脚连接；
TFT液晶屏模块的DB14引脚与STM32F4控制芯片的PD9引脚连接；
TFT液晶屏模块的DB13引脚与STM32F4控制芯片的PD8引脚连接；
TFT液晶屏模块的DB12引脚与STM32F4控制芯片的PE15引脚连接；
TFT液晶屏模块的DB11引脚与STM32F4控制芯片的PE14引脚连接；
TFT液晶屏模块的DB10引脚与STM32F4控制芯片的PE13引脚连接；
TFT液晶屏模块的DB9引脚与STM32F4控制芯片的PE12引脚连接；
TFT液晶屏模块的DB8引脚与ST...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙烨，陈勇，沈凯，代夫超，张田田，
申请(专利权)人：镇江集智船舶科技有限公司，南京林业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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