具有防跌落功能的检测爬壁机器人
专利汇可以提供具有防跌落功能的检测爬壁机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且具有防跌落功能的检测爬壁 机器人 。目前，大多数爬壁机器人只能应用于金属壁面工况下，对于非金属壁面，例如非金属材质（ 水 泥、 混凝土 罐体、池体、塑料筒壁）结构并不适用。本实用新型组成包括：爬壁机器人 机体 ，所述的爬壁机器人机体内部安装有主控芯片，所述的主控芯片分别与一组 电机 驱动板、 加速 度 传感器 、倾 角 传感器、 电池 、 负压 风 扇、无线网桥、负压传感器、恒流源、气囊组件连接，所述的电机驱动板与电机连接，所述的主控芯片还通过无线网桥与交换机连接，所述的交换机与 云 平台、探测雷达连接，所述的恒流源与照明灯连接。本实用新型用于爬壁检测。，下面是具有防跌落功能的检测爬壁机器人专利的具体信息内容。
1.一种具有防跌落功能的检测爬壁机器人，其特征是：包括：爬壁机器人机体，所述的爬壁机器人机体内部安装有主控芯片，所述的主控芯片分别与一组电机驱动板、加速度传感器、倾角传感器、电池、负压风扇、无线网桥、负压传感器、恒流源、气囊组件连接，所述的电机驱动板与电机编码器、电机连接，所述的电机与电机减速器连接，所述的电机减速器与运动轮连接，所述的主控芯片还通过无线网桥与交换机连接，所述的交换机与云平台、探测雷达连接，所述的恒流源与照明灯连接。
2.根据权利要求1所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，其特征是：所述的气囊组件包括点火器、气体发生器、气囊，所述的点火器分别电源、气体发生器连接，所述的气体发生器与气囊连接，所述的气体发生器安装在气囊支架上。
3.根据权利要求2所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，其特征是：点火器包括引爆炸药和引线。
4.根据权利要求2所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，其特征是：所述的气体发生器由壳体、上盖、下盖、充气剂和金属过滤网组成，所述的上盖有一组充气孔，所述的下盖具有安装孔，所述的壳体内装充气剂、所述的金属过滤网和点火器，所述的金属过滤网安放在气体发生器内表面。
6.根据权利要求1所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，其特征是：所述的爬壁机器人机体的侧表面具有充电接口、8个气囊，每一个侧表面安装2个气囊。
技术领域：
本实用新型涉及一种具有防跌落功能的检测爬壁机器人。
背景技术：
长期以来，对直径大、纵深高的圆柱孔洞形建筑内部的检查工作主要是由人工完成的。检查人员需要搭乘吊蓝或腰系绳索进行高处检查，操作难度较大，费时费力，而且稍有不慎就会出现事故，造成伤亡。在核工业、石化行业以及造船业等领域的某些特殊作业环境中,存在着一系列操作复杂、环境恶劣等严重限制人类作业的因素。
现有爬壁机器人在爬行过程中由于环境因素或机器本身故障（例如：电量不足或者系统故障）造成机器人高位坠落。目前，爬壁机器人在被动安全保障措施中多采用安全绳，即在本体设计吊装结构，将安全绳束在吊装结构上，避免机器人因异常情况造成坠毁，从而保障机器人的安全。
因此，人们更多地寄希望于壁面攀爬机器人来对直径大、纵深高的圆柱孔洞形建筑内部进行检查、拍照、诊断，对核废液储罐进行视觉检查、测厚及焊缝探伤、圆柱形大罐或球形罐的内外壁面进行检查或喷砂除锈、喷漆防腐、喷涂船舰体的内、外壁等工作，从而达到完成操作同时保护人类自身安全的双重目的。目前，大多数爬壁机器人只能应用于金属壁面工况下，对于非金属壁面，例如非金属材质（水泥、混凝土罐体、池体、塑料筒壁）结构并不适用。
实用新型内容：
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种具有防跌落功能的检测爬壁机器人，包括：爬壁机器人机体，所述的爬壁机器人机体内部安装有主控芯片，所述的主控芯片分别与一组电机驱动板、加速度传感器、倾角传感器、电池、负压风扇、无线网桥、负压传感器、恒流源、气囊组件连接，所述的电机驱动板与电机编码器、电机连接，所述的电机与电机减速器连接，所述的电机减速器与运动轮连接，所述的主控芯片还通过无线网桥与交换机连接，所述的交换机与云平台、探测雷达连接，所述的恒流源与照明灯连接。
所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，所述的气囊组件包括点火器、气体发生器、气囊，所述的点火器分别电源、气体发生器连接，所述的气体发生器与气囊连接，所述的气体发生器安装在气囊支架上。
所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，点火器包括引爆炸药和引线。
所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，所述的气体发生器由壳体、上盖、下盖、充气剂和金属过滤网组成，所述的上盖有一组充气孔，所述的下盖具有安装孔，所述的壳体内装充气剂、所述的金属过滤网和点火器，所述的金属过滤网安放在气体发生器内表面。
所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，所述的爬壁机器人机体的侧表面具有充电接口、8个气囊，每一个侧表面安装2个气囊。
所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，所述的爬壁机器人机体的底面具有密封吸盘。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的电机为爬壁机器人提供动力输出，电机与电机驱动板相连，该电机驱动板主要用于控制电机转速，已达到控制爬壁机器人速度及姿态的作用；负压压风扇的主要作用是利用负压风扇高速旋转抽取吸盘腔内空气，使吸盘内产生负压，以达到爬壁机器人壁面运动功能。主控芯片通过采用各个传感器，确认机器人是否符合坠落条件，若符合坠落条件时将输出点火信号；气囊组件点火将气囊充满，从而对机器人在跌落过程中进行缓冲作用。
附图说明：
附图1是本实用新型的结构示意图。
附图2是本实用新型爬壁机器人机体底部的结构示意图。
附图3是本实用新型的控制原理图。
附图4是本实用新型气囊组件的结构示意图。
图中：1：爬壁机器人机体，2：电机编码器，3：电机驱动板，4：主控芯片，5：倾角传感器，6: 加速度传感器，7：电源，8：负压风扇，9：恒流源，10：照明灯，11：无线网桥，12：交换机，13：探测雷达，14：负压传感器，15：气囊组件，16：云平台，17：防抖平台，18：雷达，19：开关，20：电源接口，21：网络接口，22：密封吸盘，23：气囊，24：点火器，25：气体发生器，26：电机减速器，27：运动轮，28：摄像头。
具体实施方式：
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
本实用新型提供了一种具有防跌落功能的检测爬壁机器人，包括：爬壁机器人机体1，所述的爬壁机器人机体内部具有电机、电机驱动板3、主控芯片4、倾角传感器5、加速度传感器6、电源7、负压风扇8、恒流源9、照明灯10、无线网桥11、交换机12、探测雷达13、负压传感器14、气囊组件15。所述主控芯片与爬壁机器人机体相连，所述电机驱动板与电机编码器、电机连接，所述的电机与电机减速器26连接，所述的电机减速器与运动轮27连接，所述电机驱动板通过数据总线与主控芯片相连，所述倾角加速度器、速度传感器、电池、负压风扇、恒流源、无线网桥、负压传感器与主控芯片相连，所述照明灯与恒流源相连，云平台16与无线网桥相连，所述照相机与云平台相连。
主控芯片型号为 STM32F103C8T6。
所述的爬壁机器人机体的底面具有密封吸盘22。
主控芯片进行逻辑判断，确认机器人是否符合坠落条件，若符合坠落条件时将输出点火信号；主控芯片主用于爬壁机器人各模块之间数据通信及其他功能扩展使用，主控芯片与爬壁机器人机体连接。
电机为爬壁机器人提供动力输出；电机与电机驱动板相连，该电机驱动板主要用于控制电机转速，已达到控制爬壁机器人速度及姿态的作用；
无线网桥用于爬壁机器人与遥控器进行通讯，图像、雷达数据、控制数据；
负压风扇的主要作用是利用负压风扇高速旋转抽取吸盘腔内空气，使吸盘内产生负压，以达到爬壁机器人壁面运动功能；
爬壁机器人运动类型包括前后、左右运动；
所述的爬壁机器人机体的上表面具有、防抖平台17、雷达、负压风扇、天线18、开关19、电源接口20、网络接口21、摄像头28。
所述的爬壁机器人机体的侧表面具有充电接口、8个气囊，每一个侧表面安装2个气囊。
实施例2：
根据实施例1所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，传感器主要用于检测机器人的坠落信号，传感器根据爬壁机器人内部气压值及机器人坠落时加速度以判断机器人是否存在掉落风险因此，可以通过吸盘内压力传感器和本体重力加速度传感器综合判断机器人坠落条件；
其中，倾角加速度用于测量机器人在壁面上攀爬时的转向角度，并将转向角度参数通过主控芯片与数据总线传值电机编码器，通过电机编码器以控制机器人运动转向过程中转向角度；在于控制爬壁机器人转向角度，以提高爬壁机器的转向控制精度；在转向时实时检测机器人转过角度，通过读取角度值作为转向控制以提高机器人转向控制精度；
加速度传感器主要用于检测机器人的状态是否发生跌落，通过判断加速度值与编码器所得参数，通过主控芯片与数据总线传至电机编码器，通过电机编码器控制机器人是正常加减速运动；加速度传感器通过检查爬壁机器状态，并通过主芯片将加速度传感器所测量值传至电机驱动器，从而控制爬壁机器人运动，以达到控制爬壁机器人状态的目的。
负压传感器主要用于机器人体内负压值，从而控制负压风扇的运动状态，以防止机器人在壁面运动过程中跌落状况；
雷达主要用以探测机器人运动过程中障碍物，并将探测数据通过交换机发送至无线网桥，通过无线网桥将障碍物传送至主控芯片，通过主控芯片将障碍信息传送至接收器；主芯片通过对传输信号进行分析并处理，进一步控制电机驱动芯片以控制爬壁机器人运动转态；
云平台搭载相机，通过相机拍取外界实时图形，通过云平台传至无线网桥，通过无线网桥传至主控芯片，通过主控芯片传送值接收器显示屏中，以观察实时工况。
实施例3：
根据实施例1或2所述的具有防跌落功能的检测爬壁机器人，气囊组件的点火器主要用于引爆炸药，点火器24安装在气体发生器25内部中央位置；当中央控制单元发出点火指令时，电热丝电路接通，电热丝迅速红热引爆炸药。电源于点火器相连；电源主要用于防跌落系统提供电能供给，主要为电气元件提供电能及为点火器电热丝加热；气体发生器与点火器及气囊23相连，气体发生器安装在气囊支架上；气体发生器用于点火器引爆火剂用，产生气体向气囊充气，使气囊膨开；气囊与气体发生器相连，主要用于气体发生器所产生的气体储藏，从而对机器人在跌落过程中进行缓冲作用；
气体发生器由上下盖、充气剂和金属过滤网组成。上盖有若干充气孔，下盖由安装孔，气体发生器安装在气囊支架上。壳体内装充气剂、滤网和点火器。金属滤网安放在气体发生器内表面，用以过滤充气剂和点火剂燃烧后的渣粒；
气囊可用尼龙织物涂以聚氯丁烯制造，包括尼龙织物涂以聚氯丁烯制造但不限于尼龙织物涂以聚氯丁烯；
气囊采用尼龙织物涂以聚氯丁烯制造，通过改变气道的尺寸来控制器缓冲性大小；
气囊采用一定透气性不覆盖物材料，例如聚酰胺织物，包括但不限于聚酰胺织物；
传感器将所测数据传至中央控制单元（主控芯片），中央控制单元进行逻辑判断并将逻辑判断数据传送至点火器，点火器点火后气体发生器产生气体，并将气体冲至气囊，气囊胀开起到机器人缓冲作用，以保护机器人的作用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
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