阅读说明：本技术 一种适于柔性物体表面的攀爬机器人 (Climbing robot suitable for surface of flexible object ) 是由 沈颂林 耿鹏 于 2018-06-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种适于柔性物体表面的攀爬机器人,包括电源装置、攀爬驱动装置、抓取深度检测装置、抓取深度调节装置和主控处理单元；主控处理单元分别控制攀爬驱动装置、抓取深度检测装置和抓取深度调节装置配合工作,所述攀爬驱动装置包括驱动电机、两个硅胶轮和扭簧,所述两个硅胶轮通过扭簧贴紧,驱动电机通过调节PWM波控制调节硅胶轮的转速；有益效果是：本发明设置的攀爬驱动装置固定架固定在柔性物体的表面,与抓取深度检测装置、抓取深度调节装置相互配合,在不同深度的地方相应的调节攀爬驱动装置使攀爬机器人稳定的在柔性物体表面移动,攀爬机器人攀爬至相应的位置实现其相应的功能。(The invention discloses a climbing robot suitable for the surface of a flexible object, which comprises a power supply device, a climbing driving device, a grabbing depth detection device, a grabbing depth adjusting device and a main control processing unit, wherein the climbing driving device is connected with the grabbing depth detection device; the main control processing unit respectively controls the climbing driving device, the grabbing depth detecting device and the grabbing depth adjusting device to work in a matched mode, the climbing driving device comprises a driving motor, two silica gel wheels and a torsion spring, the two silica gel wheels are tightly attached through the torsion spring, and the driving motor controls and adjusts the rotating speed of the silica gel wheels through adjusting PWM waves; the beneficial effects are that: the climbing driving device fixing frame is fixed on the surface of a flexible object and matched with the grabbing depth detection device and the grabbing depth adjusting device, the climbing driving device is correspondingly adjusted at different depths to enable the climbing robot to stably move on the surface of the flexible object, and the climbing robot climbs to a corresponding position to achieve corresponding functions.)

一种适于柔性物体表面的攀爬机器人

技术领域

本发明涉及一种适于柔性物体表面的攀爬机器人。

背景技术

随着现代社会经济的不断发展，人们越来越希望可以利用机器人代替人类从事危险性工作以及重复性的劳动，比如爬至高空探测信息、在人体表面的衣服上攀爬探测人体各个部位的健康状况等等，但是现有技术的攀爬机器人只能在刚性材料攀爬，不能在柔性物体上攀爬，且机器人不能检测在攀爬的物体上的抓取深度，现有的攀爬机器人的体积过大，移动不够灵活，这对机器人的使用有很大的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种柔性物体表面的攀爬机器人，能在柔性物体表面攀爬实现机器人相应的功能。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种适于柔性物体表面的攀爬机器人，包括电源装置、攀爬驱动装置、抓取深度检测装置、抓取深度调节装置和主控处理单元；所述主控处理单元与电源装置连接，所述攀爬驱动装置、抓取深度检测装置、抓取深度调节装置分别与主控处理单元连接；所述攀爬驱动装置包括驱动电机、两个硅胶轮和扭簧，所述两个硅胶轮通过扭簧贴紧，驱动电机通过调节PWM波控制调节硅胶轮的转速。

作为本发明的优选方案，所述抓取深度检测装置包括LED发光板和光强检测板，经柔性物体遮挡后通过光的强度判断抓取材料的深度。

作为本发明的优选方案，所述抓取深度调节装置包括伺服舵机和两个拉手形状的支架，通过控制伺服舵机调节两支架的角度来调节机器人抓取柔性物体表面的深度。

作为本发明的优选方案，所述电源装置包括一个电池槽，电池槽用于放置充电电池。

作为本发明的优选方案，还包括与所述主控处理单元连接的数据采集装置。

作为本发明的优选方案，所述数据采集装置包括人体数据采集装置，用于采集人体的健康数据。

作为本发明的优选方案，所述主控处理单元是Stm32f4系列的主控制器，用于协调处理所述微型直流伺服电机的转速来控制攀爬移动速度、所述LED发光板和光强检测板配合使用检测抓取深度、所述伺服舵机调节抓取深度以及传感数据的采集。

采用上述技术方案的有益效果是：本发明设置的攀爬驱动装置通过两个硅胶轮夹紧在柔性物体的表面，与抓取深度检测装置、抓取深度调节装置相互配合，在不同深度的地方相应的调节攀爬驱动装置使攀爬机器人稳定的在柔性物体表面移动自如，攀爬机器人攀爬至相应的位置实现其相应的功能。

附图说明

图1为本发明的内部的结构框图；

图2为本发明的立体图；

图中，1-驱动电机；2-硅胶轮；3-扭簧；4-伺服舵机；5-支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参看图1、2，一种适于柔性物体表面的攀爬机器人，包括电源装置、攀爬驱动装置、抓取深度检测装置、抓取深度调节装置和主控处理单元；所述主控处理单元与电源装置连接，所述攀爬驱动装置、抓取深度检测装置、抓取深度调节装置分别与主控处理单元连接；所述攀爬驱动装置包括驱动电机1、两个硅胶轮2和扭簧3，所述两个硅胶轮2通过扭簧3贴紧，驱动电机1通过调节PWM波控制调节硅胶轮2的转速。

本发明中，目前暂时是使用可重复使用的充电电池为机器人供电，机器人的攀爬驱动装置通过用手扒开两个硅胶轮2，通过扭簧3的作用使两个硅胶轮2夹紧柔性物体表面，驱动电机1控制两个硅胶轮2转动使机器人在柔性物体表面移动，在移动过程中，抓取深度检测装置不停的检测柔性物体表面的深度，将检测信息传递至主控处理单元生成相应的执行信息操作抓取深度调节装置调节攀爬驱动装置在柔性物体表面的抓取深度使得机器人能更稳定的移动，该机器人使用PWM波控制电机来调节硅胶轮2的转速进一步控制机器人的移动速度，PWM波控制电机是进行数模转换的，快速高效，且产生的噪音很小。

抓取深度检测装置包括LED发光板和光强检测板，经柔性物体遮挡后通过光的强度判断抓取材料的深度，LED发光板的光强较好，检测深度更准确。

抓取深度调节装置包括伺服舵机4和两个拉手形状的支架5，通过控制伺服舵机4调节两支架5的角度来调节机器人抓取柔性物体表面的深度，拉手形状能使机器人更稳定的在柔性物体表面移动，伺服舵机4的稳定性和效率较高。

电源装置包括一个电池槽，电池槽用于放置充电电池，充电电池用于为机器人供电且相对于接电电线来说更方便。

还包括与主控处理单元连接的数据采集装置，机器人攀爬至相应的位置后便于采集想要的信息数据。

数据采集装置包括人体数据采集装置，用于采集人体的健康数据，这是数据采集装置的一个实施例，人体的健康数据如人体的心跳频率、血压和走的步数。

主控处理单元是Stm32f4系列的主控制器，用于协调处理所述微型直流伺服电机的转速来控制攀爬移动速度、LED发光板和光强检测板配合使用检测抓取深度、伺服舵机4调节抓取深度以及传感数据的采集，Stm32f4系列的主控制器响应速度很快，能同时处理多种不同的信息数据。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。