一种爬壁机器人及其控制方法与流程

本申请涉及风电塔筒，尤其涉及一种爬壁机器人及其控制方法。

背景技术：

1、风电塔筒在使用过程中，可能受到腐蚀导致壁厚降低，并且风电塔筒通常由多个板材焊接拼装形成，在焊接处的焊缝质量关系着风机能否安全运行。

2、现有技术中通常使用爬壁机器人对风电塔筒进行检测，但是，风电塔筒的表面并非平面，且不同位置的检测需求也可能不同，现有的爬壁机器人不能满足检测需求。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种爬壁机器人及其控制方法。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种爬壁机器人，包括：

3、车架，设置有位姿传感器和检测工装；

4、滚轮模组，包括车轮架和转接部，所述转接部用于连接所述车轮架与所述车架；

5、所述转接部绕第一预设转轴与所述车架转动链接，所述转接部绕第二预设转轴与所述车轮架转动连接，所述第一预设转轴与所述第二预设转轴垂直，且均与所述爬壁机器人的高度方向垂直，所述第一预设转轴和/或所述第二预设转轴处设置有角度传感器；

6、控制部，与所述位姿传感器和所述角度传感器电连接，所述控制部用于根据所述位姿传感器和所述角度传感器的检测结果，控制所述检测工装调节检测方向和/或检测距离。

7、在一些实施例中，所述滚轮模组设置有两个，两个所述滚轮模组分设于所述车架的左右两侧；

8、每个所述滚轮模组的所述车轮架设置有两个动力轮，所述两个动力轮沿所述爬壁机器人的行进方向排布。

9、在一些实施例中，所述车架设置有支撑轮，所述支撑轮位于所述车架与风电塔筒之间。

10、在一些实施例中，所述动力轮和所述支撑轮均为磁吸轮。

11、在一些实施例中，每个所述车轮架上设置有定位轮，行进过程中，所述定位轮始终贴紧风电塔筒的表面；

12、所述爬壁机器人还包括距离编码器，所述距离编码器与所述定位轮和所述控制部相连，所述距离编码器用以获取各个所述定位轮的滚动距离。

13、在一些实施例中，所述定位轮通过连杆与所述车轮架转动连接；

14、其中，所述定位轮为磁吸轮；和/或，

15、所述连杆与所述车轮架的连接轴上套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧对所述连杆施加作用力，使得所述定位轮贴紧所述风电塔筒。

16、在一些实施例中，所述检测工装包括测厚工装和焊缝检测工装中的至少一种。

17、根据本公开的第二方面，提供了一种爬壁机器人的控制方法，包括：

18、获取位姿传感器的第一位姿数据，以及获取角度传感器的角度数据；

19、基于所述第一位姿数据，确定所述爬壁机器人的空间位姿信息；基于所述角度数据，确定所述爬壁机器人的内部姿态信息；

20、基于所述空间位姿信息、所述内部姿态信息和所述风电塔筒的物理模型，确定所述爬壁机器人的攀爬状态信息；

21、基于所述攀爬状态信息，控制检测工装调节检测方向和/或检测距离。

22、在一些实施例中，所述确定所述爬壁机器人的位姿信息，还包括：

23、获取距离编码器的距离数据；

24、基于多个所述距离数据，确定所述爬壁机器人的第二位姿数据；

25、基于所述第一位姿数据和所述第二位姿数据，确定所述空间位姿信息。

26、在一些实施例中，所述控制检测工装调节检测方向和/或检测距离，包括：

27、基于所述攀爬状态信息和所述风电塔筒的物理模型，确定所述风电塔筒的待检测区域的壁厚信息；

28、基于所述壁厚信息和预输入检测模型，控制所述检测工装调节检测方向和/或检测距离。

29、本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：控制部能够获取位姿传感器和角度传感器检测的数据，从而确定爬壁机器人的位姿信息以及爬壁机器人的内部姿态信息，进而精确获取爬壁机器人在风电塔筒上的攀爬状态，进而对检测工装的检测方向或者检测距离进行适应性调节以达到最佳检测效果。

30、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种爬壁机器人，其特征在于，用于对风电塔筒进行检测，所述爬壁机器人包括：

2.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述滚轮模组设置有两个，两个所述滚轮模组分设于所述车架的左右两侧；

3.根据权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，所述车架设置有支撑轮，所述支撑轮位于所述车架与风电塔筒之间。

4.根据权利要求3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述动力轮和所述支撑轮均为磁吸轮。

5.根据权利要求2所述的爬壁机器人，其特征在于，每个所述车轮架上设置有定位轮，行进过程中，所述定位轮始终贴紧风电塔筒的表面；

6.根据权利要求5所述的爬壁机器人，其特征在于，所述定位轮通过连杆与所述车轮架转动连接；

7.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述检测工装包括测厚工装和焊缝检测工装中的至少一种。

8.一种爬壁机器人的控制方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述确定所述爬壁机器人的空间位姿信息，还包括：

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制检测工装调节检测方向和/或检测距离，包括：

技术总结本申请关于一种爬壁机器人及其控制方法，爬壁机器人包括车架、滚轮模组和控制部，车架设置有位姿传感器和检测工装，滚轮模组的转接部连接车架与车轮架，转接部绕第一预设转轴与车架转动连接，转接部绕第二预设转轴与车轮架转动连接，第一预设转轴和第二预设转轴处设置有角度传感器，控制部与位姿传感器和角度传感器电连接。本公开中，控制部能够获取位姿传感器和角度传感器检测的数据，从而确定爬壁机器人的位姿信息以及爬壁机器人的内部姿态信息，进而精确获取爬壁机器人在风电塔筒上的攀爬状态，进而对检测工装的检测方向或者检测距离进行适应性调节以达到最佳检测效果。技术研发人员：徐俊,徐光平,潘磊,冯冰,杨树超,李冬梅受保护的技术使用者：北京中泰聚能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18