倾斜面移动机器和多机器人系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种倾斜面移动机器，包括第一分体、第二分体和功能组件，功能组件包括移动机构、柔性连接装置和作业工具，作业工具安装在第一分体和/或第二分体上，用于实施作业内容，柔性连接装置连接第一分体与第二分体，且调节第一分体与第二分体之间的距离，移动机构安装在第一分体和/或第二分体上，用于带动第一分体和/或第二分体在倾斜面上移动，第一分体包含悬挂机构，悬挂机构用于连接和脱开倾斜面。本发明专利技术还公开使用该倾斜面移动机器的多机器人系统及其使用方法。本发明专利技术能让表面附着装置间歇工作，缩短其工作时间，大幅降低了机器整体能耗。即便是倾斜面移动机器发生故障，倾斜面移动机器仍然能够安全地悬挂在倾斜面上，不会发生掉落。

【技术实现步骤摘要】
倾斜面移动机器和多机器人系统及其使用方法
本专利技术属于吸附技术应用
，特别涉及一种倾斜面移动机器和多机器人系统及其使用方法。
技术介绍
在一些倾斜表面上需要实施一些特定的作业内容，例如，建筑物外壁面的表面裂纹检测，倾斜光伏面板阵列的清扫等。随着人力成本的增加，机器逐渐取代来工人来完成这些具有一定危险性的作业。通常，爬壁机器上安装有表面附着装置。表面附着装置通过磁力技术（记载在专利号为CN201910983947.1的专利中）、旋翼反推力技术（记载在专利号为CN201911117754.4的专利中）、负压吸附技术（记载在专利号为CN201910807463.1的专利中）等方式来获得附着力，使爬壁机器能够附着在倾斜的或是垂直的表面上移动，并携带作业工具（例如，摄像头、探伤仪器、清扫工具等）实施作业。现有的爬壁机器具有下述缺点：（1）表面附着装置是爬壁机器的核心部件。表面附着装置必须一直处于工作状态，产生稳定的附着力。否则，爬壁机器就会掉落。（2）一直处于工作状态的表面附着装置会消耗大量的能量。即便是爬壁机器停在作业表面上，表面附着装置也必须一直工作。当爬壁机器利用电池供电的时候，这显然会大幅缩短电池的续航时间。（3）表面附着装置长时间工作的话，故障发生率会大幅增加。例如，采用负压吸附方式的表面附着装置，在工作时容易吸入外界的粉尘或是异物。长时间吸入粉尘和异物会导致真空泵损坏和真空管路堵塞。再例如，采用电磁铁吸附方式的表面附着装置，在工作时电磁铁会吸附磁性粉尘（如铁锈、铁屑），磁性粉尘在磁铁上积累到一定程度就会削弱磁力。因此，表面附着装置长时间工作会增加爬壁机器的掉落概率。（4）表面吸附装置在倾斜表面上大范围移动的话，故障率会大幅增加。例如，采用负压吸附方式的表面附着装置在工作时会吸入倾斜表面上的粉尘或是异物。显然，表面吸附装置移动的范围越大，吸入粉尘和异物的量就越多，也就越容易导致真空泵损坏和真空管路堵塞。再例如，采用电磁铁吸附方式的表面附着装置在工作时会吸附磁性粉尘（如铁锈、铁屑），磁性粉尘在磁铁上积累到一定程度就会削弱磁力。显然，表面吸附装置移动范围越大，表面附着装置上积累的磁性粉尘越多。因此，表面附着装置在倾斜表面上大范围移动会增加爬壁机器的掉落概率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种能让表面附着装置间歇工作、小范围移动的倾斜面移动机器和多机器人系统及其使用方法，结构简单，使用方便。本专利技术是这样实现的，提供一种倾斜面移动机器，包括第一分体、第二分体和功能组件，所述功能组件包括移动机构、柔性连接装置和作业工具，作业工具安装在第一分体和/或第二分体上，用于实施作业内容，柔性连接装置连接第一分体与第二分体，且调节第一分体与第二分体之间的距离，移动机构安装在第一分体和/或第二分体上，用于带动第一分体和/或第二分体在倾斜面上移动，第一分体包含悬挂机构，悬挂机构用于连接和脱开倾斜面。在本专利技术中，倾斜面所指代的表面与水平面之间的夹角可以是钝角、直角或是锐角。进一步地，还包括分体连接机构，安装在第一分体和/或第二分体上，用于将第一分体和第二分体相互连接和脱开。进一步地，柔性联接装置包括绳索和卷放绳索的卷绳机构，绳索驱动机构改变第一分体和第二分体之间的距离，并使绳索张紧或松弛。进一步地，绳索驱动机构包括卷绳机构，卷绳机构通过卷绕绳索来改变第一分体和第二分体之间的绳索长度，并使绳索张紧或松弛。进一步地，绳索驱动机构包括爬绳机构，爬绳机构设置在第二分体上并带动第二分体沿着绳索移动。进一步地，所述功能组件包括表面附着装置，所述表面附着装置安装在第一分体和/或第二分体上，用于附着倾斜面。本专利技术是这样实现的，还提供一种如前所述的倾斜面移动机器的使用方法，包括以下步骤：步骤i-1、第一分体和/或第二分体以及安装在第一分体和/或第二分体上的功能组件在倾斜面上移动；步骤i-2、第一分体移动到倾斜面的指定位置后，第一分体的悬挂机构连接倾斜面；步骤i-3、通过柔性连接装置调节第一分体和第二分体之间的距离，第二分体以及安装在第二分体上的功能组件在倾斜面上移动，同时，作业工具在倾斜面上实施作业内容；步骤i-4、完成本轮作业内容后，第一分体的悬挂机构脱开倾斜面；步骤i-5、重复上述步骤i-2至i-4来继续实施下一轮的作业内容；步骤i-6、第一分体和/或第二分体以及安装在第一分体和/或第二分体上的功能组件移动至倾斜面的下方，结束倾斜面移动机器人在倾斜面上的作业。本专利技术是这样实现的，还提供一种如前所述的倾斜面移动机器的使用方法，包括如下步骤：步骤ii-1、工人把倾斜面移动机器搬运到待作业的倾斜面；步骤ii-2、第一分体的悬挂机构在工人的辅助下连接到倾斜面上；步骤ii-3、通过柔性连接装置调节第一分体和第二分体之间的距离，第二分体在倾斜面上移动，同时，作业工具在倾斜面上实施作业内容；步骤ii-4、完成本轮作业内容后，第一分体的悬挂机构在工人的辅助下脱开倾斜面，从倾斜面上取下倾斜面移动机器；步骤ii-5、工人把倾斜面移动机器搬运到另一个待作业的倾斜面，重复上述步骤ii-2至ii-4，实施下一轮作业内容，直至完成在全部倾斜面上的作业内容。本专利技术是这样实现的，还提供一种如前所述的倾斜面移动机器的使用方法，包括以下步骤：步骤iii-1、第一分体与第二分体结合成为一个整体，第一分体和第二分体以及安装在第一分体和第二分体上的功能组件在倾斜面上移动；步骤iii-2、第一分体和第二分体以及安装在第一分体和第二分体上的功能组件移动到倾斜面的指定位置，第一分体的悬挂机构连接倾斜面；步骤iii-3、第二分体与第一分体相互脱开，通过柔性连接装置调节第一分体和第二分体之间的距离，第二分体以及安装在第二分体上的功能组件在倾斜面上移动，同时，作业工具在倾斜面上实施作业内容；步骤iii-4、完成本轮的作业内容后，第一分体与第二分体结合成为一个整体，悬挂机构脱开倾斜面，第一分体和/或第二分体以及安装在第一分体和/或第二分体上的功能组件在倾斜面上移动；步骤iii-5、重复上述步骤iii-2至iii-4来继续实施下一轮的作业内容；步骤iii-6、第一分体和/或第二分体以及安装在第一分体和/或第二分体上的功能组件移动至倾斜面的下方，结束倾斜面移动机器人在倾斜面上的作业。本专利技术是这样实现的，还提供一种如前所述的倾斜面移动机器的使用方法，包括以下步骤：步骤iv-1、第一分体以及安装在第一分体上的组件在倾斜面上移动，第二分体以及安装在第二分体上的功能组件处于倾斜面下方；步骤iv-2、第一分体移动到倾斜面的指定位置，第一分体的悬挂机构与倾斜面连接；步骤iv-3、通过柔性连接装置调节第二分体与第一分体之间的距离，第二分体以及安装在第二分体上的功能组件在倾斜面上移动，同时，作业工具在倾斜面上实施作业内容；步骤iv本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倾斜面移动机器，其特征在于，包括第一分体、第二分体和功能组件，所述功能组件包括移动机构、柔性连接装置和作业工具，作业工具安装在第一分体和/或第二分体上，用于实施作业内容，柔性连接装置连接第一分体与第二分体，且调节第一分体与第二分体之间的距离，移动机构安装在第一分体和/或第二分体上，用于带动第一分体和/或第二分体在倾斜面上移动，第一分体包含悬挂机构，悬挂机构用于连接和脱开倾斜面。/n

【技术特征摘要】
1.一种倾斜面移动机器，其特征在于，包括第一分体、第二分体和功能组件，所述功能组件包括移动机构、柔性连接装置和作业工具，作业工具安装在第一分体和/或第二分体上，用于实施作业内容，柔性连接装置连接第一分体与第二分体，且调节第一分体与第二分体之间的距离，移动机构安装在第一分体和/或第二分体上，用于带动第一分体和/或第二分体在倾斜面上移动，第一分体包含悬挂机构，悬挂机构用于连接和脱开倾斜面。


2.如权利要求1所述的倾斜面移动机器，其特征在于，还包括分体连接机构，安装在第一分体和/或第二分体上，用于将第一分体和第二分体相互连接和脱开。


3.如权利要求1所述的倾斜面移动机器，其特征在于，柔性连接装置包括绳索和绳索驱动机构，绳索驱动机构改变第一分体和第二分体之间的距离，并使绳索张紧或松弛。


4.如权利要求3所述的倾斜面移动机器，其特征在于，绳索驱动机构包括卷绳机构，卷绳机构通过卷绕绳索来改变第一分体和第二分体之间的绳索长度，并使绳索张紧或松弛。


5.如权利要求3所述的倾斜面移动机器，其特征在于，绳索驱动机构包括爬绳机构，爬绳机构设置在第二分体上并带动第二分体沿着绳索移动。


6.如权利要求1所述的倾斜面移动机器，其特征在于，所述功能组件包括表面附着装置，所述表面附着装置安装在第一分体和/或第二分体上，用于附着倾斜面。


7.一种如权利要求1至6中任意一项所述的倾斜面移动机器的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤i-1、第一分体和/或第二分体以及安装在第一分体和/或第二分体上的功能组件在倾斜面上移动；
步骤i-2、第一分体移动到倾斜面的指定位置后，第一分体的悬挂机构连接倾斜面；
步骤i-3、通过柔性连接装置调节第一分体和第二分体之间的距离，第二分体以及安装在第二分体上的功能组件在倾斜面上移动，同时，作业工具在倾斜面上实施作业内容；
步骤i-4、完成本轮作业内容后，第一分体的悬挂机构脱开倾斜面；
步骤i-5、重复上述步骤i-2至i-4来继续实施下一轮的作业内容；
步骤i-6、第一分体和/或第二分体以及安装在第一分体和/或第二分体上的功能组件移动至倾斜面的下方，结束倾斜面移动机器人在倾斜面上的作业。


8.一种如权利要求1至6中任意一项所述的倾斜面移动机器的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤ii-1、工人把倾斜面移动机器搬运到待作业的倾斜面；
步骤ii-2、第一分体的悬挂机构在工人的辅助下连接到倾斜面上；
步骤ii-3、通过柔性连接装置调节第一分体和第二分体之间的距离，第二分体在倾斜面上移动，同时，作业工具在倾斜面上实施作业内容；
步骤ii-4、完成本轮作业内容后，第一分体的悬挂机构在工人的辅助下脱开倾斜面，从倾斜面上取下倾斜面移动机器；
步骤ii-5、工人把倾斜面移动机器搬运到另一个待作业的倾斜面，重复上述步骤ii-2至ii-4，实施下一轮作业内容，直至完成在全部倾斜面上的作业内容。


9.一种如权利要求1至6中任意一项所述的倾斜面移动机器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤iii-1、第一分体与第二分体结合成为一个整体，第一分体和第二分体以及安装在第一分体和第二分体上的功能组件在倾斜面上移动；
步骤iii-2、第一分体和第二分体以及安装在第一分体和第二分体上的功能组件移动到倾斜面的指定位置，第一分体的悬挂机构连接倾斜面；
步骤iii-3、第二分体与第一分体相互脱开，通过柔性连接装置调节第一分体和第二分体之间的距离，第二分体以及安装在第二分体上的功能组件在倾斜面...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎鑫，赵江宏，秦杰，
申请(专利权)人：浙江大学，杭州孚亚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33