一种面向高曲率管径面的轮式爬壁机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及爬壁机器人，特别涉及一种面向高曲率管径面的轮式爬壁机器人。包括机器人控制系统、检测感知系统、被动柔顺系统、机器人机架及驱动系统，其中被动柔顺系统和机器人控制系统设置于机器人机架前后端；驱动系统包括左、右前轮驱动装置及左、右后轮驱动装置，其中左、右前轮驱动装置设置于被动柔顺系统下方，左、右后轮驱动装置设置于机器人机架后端下方；检测感知系统安装在被动柔顺系统和机器人机架上，检测感知系统用于检测机器人机架的位姿信息及被动柔顺系统的滚转和偏航信息且反馈给机器人控制系统，对驱动系统进行速度控制。本实用新型专利技术能够适应高曲率曲面的爬行，完成机器人运动的精准控制，提高了爬壁机器人的使用可靠性。使用可靠性。使用可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种面向高曲率管径面的轮式爬壁机器人


[0001]本技术涉及爬壁机器人，特别涉及一种面向高曲率管径面的轮式爬壁机器人。

技术介绍

[0002]管道作为油气、水源传输通道，与铁路、航空、公路、海运并称为五大运输行业，是国家战略级别的能源基础设施。在能源运送过程中，老化、锈蚀、断裂、人为偷盗等因素会直接影响到管道的正常运行。由于管道架设区域多处于架空、地下或水底，人员难以靠近，同时由于管道内部空间有限且被油气填充，造成检修工作难度大、周期长。伴随着社会科技水平发展，机器人化作业作为一种先进的技术手段代替人在极限环境开展危险复杂作业工作。针对管道内部环境特征与作业要求，目前研发的管道作业机器人可大致分为支撑式与爬壁式两种，前者采用多爪结构支撑管道内壁，沿管道快速行进，其缺点是机器人运行时需要占据管道整个截面，因此在遇到转弯、三通等接口或部分堵塞的情况时难以通过。爬壁式结构采用磁吸等方式吸附于管道内壁，由于可以灵活转向同时具备一定越障能力，机器人运动适应性较好。而管道内部为高曲率曲面，机器人运动过程中四轮环境实时发生变化，在移动、转向过程中需要建立准确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向高曲率管径面的轮式爬壁机器人，其特征在于，包括机器人控制系统(1)、检测感知系统(2)、被动柔顺系统(3)、机器人机架(4)及驱动系统(5)，其中被动柔顺系统(3)和机器人控制系统(1)分别设置于机器人机架(4)的前后端，被动柔顺系统(3)具有滚转及偏航的自由度；驱动系统(5)包括右前轮驱动装置(51)、左前轮驱动装置(52)、右后轮驱动装置(53)及左后轮驱动装置(54)，其中右前轮驱动装置(51)和左前轮驱动装置(52)均设置于被动柔顺系统(3)的下方，右后轮驱动装置(53)和左后轮驱动装置(54)均设置于机器人机架(4)的后端下方；检测感知系统(2)安装在被动柔顺系统(3)和机器人机架(4)上，检测感知系统(2)用于检测机器人机架(4)的位姿信息及被动柔顺系统(3)的滚转和偏航信息且反馈给机器人控制系统(1)，机器人控制系统(1)对驱动系统(5)进行速度控制。2.根据权利要求1所述的面向高曲率管径面的轮式爬壁机器人，其特征在于，所述被动柔顺系统(3)包括复位弹簧(301)、偏航轴(302)、横滚轴(303)、安装底座(304)及上连接法兰，其中横滚轴(303)转动安装在安装底座(304)上，偏航轴(302)的一端与横滚轴(303)垂直连接，偏航轴(302)的另一端与上连接法兰转动连接，上连接法兰通过对称设置在横滚轴(303)两侧的两个复位弹簧(301)与安装底座(304)连接，上连接法兰与所述机器人机架(4)连接。3.根据权利要求2所述的面向高曲率管径面的轮式爬壁机器人，其特征在于，所述检测感知系统(2)包括一个倾角传感单元(21)和两个角度传感器单元(22)，其中倾角传感单元(21)设置于所述机器人机架(4)的中心，用于反馈机器人与管道母线之间的夹角；两个角度传感器单元(22)分别设置于所述偏航轴(302)和所述横滚轴(303)上，用于反馈以所述偏航轴(302)和所述横滚轴(303)中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋屹峰，王洪光，林松，孙鹏，吕鹏，杨振宇，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：新型
国别省市：