爬壁机器人双绳编码器定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种爬壁机器人双绳编码器定位装置，包含一对计量绳、一对绳定位装置以及一对挂点；每个绳定位装置包含：绳收卷器，绳收卷器卷绕一根计量绳；一对绳限位轮，一对绳限位轮的轮周紧邻设置，一根计量绳从绳收卷器伸出，从一对绳限位轮的轮周之间穿过连接至对应的挂点；编码器组件，编码器组件设置在计量绳的一侧并贴紧计量绳。本实用新型专利技术不受壁面形状、粉尘、遮挡等环境障碍的影响，测量精度高；并且，可以直接安装在爬壁机器人上，也可以安装在挂点处，具有极强的环境适应性和使用灵活性；同时，成本低廉，利于大规模推广。

【技术实现步骤摘要】
爬壁机器人双绳编码器定位装置
本技术涉及机械定位装置，特别涉及一种爬壁机器人双绳编码器定位装置。
技术介绍
爬壁机器人是可以在垂直壁面上攀爬并完成作业的自动化机器人。爬壁机器人又称为壁面移动机器人，因为垂直壁面作业超出人的极限，因此在国外又称为极限作业机器人。随着安全责任意识的不断提高，爬壁机器人应用的也越来越广泛。比如：用于石化企业对圆柱形大罐进行探伤检查或喷漆处理；对建筑物进行清洁和喷涂；在核工业中用来检查测厚；在造船行业对船体进行焊接等。在多数应用中，诸如喷漆，清洗等场合中，对爬壁机器人的定位要求比较低。对焊接、检查等场景中，爬壁机器人一般搭载图像识别等系统进行跟踪焊缝等跟踪检测。对于多方向的焊缝检查、精密喷涂等场景，目前没用较好的定位装置。在诸如高粉尘环境，周边无参照物或参照物不规则场景下，诸如激光传感器方式不能实现有效定位。
技术实现思路
根据本技术实施例，提供了一种爬壁机器人双绳编码器定位装置，包含一对计量绳、一对绳定位装置以及一对挂点；每个绳定位装置包含：绳收卷器，绳收卷器卷绕一根计量绳；一对绳限位轮，一对绳限位轮的轮周紧邻设置，一根计量绳从绳收卷器伸出，从一对绳限位轮的轮周之间穿过连接至对应的挂点；编码器组件，编码器组件设置在计量绳的一侧并贴紧计量绳。进一步，一对挂点分设在爬壁机器人爬行壁面的左上角和右上角。进一步，编码器组件包含：编码器轮和编码器，编码器的出轴连接编码器轮，编码器轮紧邻计量绳，计量绳的伸出和缩回带动编码器轮的转动。<br>进一步，编码器组件还包含：拉簧和摆动支架，拉簧的一端固定，摆动支架的两端分别连接拉簧的另一端和编码器轮，拉簧通过摆动支架将编码器轮适度压紧计量绳。进一步，绳限位轮为槽轮，绳限位轮的轮周上设有沿轮周分布的绳槽。进一步，一对绳定位装置设置在爬壁机器人上，一对绳定位装置的两对绳限位轮紧邻设置，紧邻设置的两对绳限位轮的中间两个绳限位轮的轮周紧邻设置。进一步，中间两个绳限位轮的圆周中心为爬壁机器人的转向中心。进一步，一对绳定位装置分别设置在一对挂点处，一对计量绳分别从对应的一对绳限位轮之间穿出后与爬壁机器人上的同一点相连。进一步，一对计量绳连接的点为爬壁机器人的转向中心。根据本技术实施例的爬壁机器人双绳编码器定位装置，不受壁面形状、粉尘、遮挡等环境障碍的影响，测量精度高；并且，可以直接安装在爬壁机器人上，也可以安装在挂点处，具有极强的环境适应性和使用灵活性；同时，成本低廉，利于大规模推广。要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。附图说明图1为根据本技术实施例爬壁机器人双绳编码器定位装置的绳定位装置的原理示意图；图2为根据本技术实施例爬壁机器人双绳编码器定位装置安装于挂点的原理示意图；图3为根据本技术实施例爬壁机器人双绳编码器定位装置安装于爬壁机器人的原理示意图；图4为图3的局部放大图；图5为根据本技术实施例爬壁机器人双绳编码器定位装置的绳定位装置的定位坐标原理图。具体实施方式以下将结合附图，详细描述本技术的优选实施例，对本技术做进一步阐述。首先，将结合图1~5描述根据本技术实施例的爬壁机器人双绳编码器定位装置，用于爬壁机器人的坐标定位，应用场景很广。如图1~4所示，本技术实施例的爬壁机器人双绳编码器定位装置，具有一对绳定位装置1、一对挂点S1、S2和一对计量绳L1、L2，其中，一对挂点分设在爬壁机器人2爬行壁面的左上角和右上角，第一计量绳L1分别衔接左上角挂点S1和一个绳定位装置1，第二计量绳L2分别衔接右上角挂点S2和一个绳定位装置1，结构简单，部件成本较低，有利于推广。具体地，如图1、4所示，每个绳定位装置1具有：绳收卷器11、一对绳限位轮12、编码器组件。其中，绳收卷器11提供恒定的绳拉力，可以根据绳张力的变化自动收紧计量绳或被动放出计量绳；一对绳限位轮12的轮周紧邻设置，一根计量绳从绳收卷器11伸出，从一对绳限位轮12的轮周之间穿过连接至对应的挂点；在本实施例中，绳限位轮12为槽轮，即绳限位轮12的轮周上设有沿轮周分布的绳槽，有利于计量绳从其轮周之间穿行且不磨损。进一步，如图1、4所示，编码器组件设置在计量绳L1、L2的一侧并贴紧计量绳L1、L2，编码器组件包含：编码器轮131和编码器132，编码器132的出轴连接编码器轮131，编码器轮131紧邻计量绳L1、L2，计量绳L1、L2的伸出和缩回带动编码器轮131的转动，继而实现编码器132旋转圈数信号，计算可得拉出绳长数据，通过计量绳和编码器测量距离，不受壁面形状、粉尘、遮挡等环境障碍的影响，测量精度高。进一步，如图1、4所示，编码器组件还包含：拉簧133和摆动支架134，拉簧133的一端固定，摆动支架134的两端分别连接拉簧133的另一端和编码器轮131，拉簧133通过摆动支架132将编码器轮131适度压紧计量绳L1、L2，防止因编码器轮131未准确采集到绳长数据出现误差，提高精度。本技术实施例的爬壁机器人双绳编码器定位装置根据需要可以采用两种安装方式，适应性极强。安装方式一：如图3、4所示，一对绳定位装置1同时设置在爬壁机器人2上，一对绳定位装置1的两对绳限位轮12紧邻设置，紧邻设置的两对绳限位轮的中间两个绳限位轮121的轮周紧邻设置，中间两个绳限位轮121的圆周中心为爬壁机器人2的转向中心C。在本实施例中，中间两个绳限位轮121应选用半径尽可能小的槽轮，使其两个出绳口的距离最小化，以接近爬壁机器人2的转向中心C，从而将定位误差最小化。当工作时，爬壁机器人2工作时在垂直或接近垂直的壁面上爬行作业，在爬行范围的左上角和右上角位置选择挂点，记录对应坐标位置，爬壁机器人2部署上壁后，将计量绳拉出连接至对应挂点，编码器132自动记录绳长数据，可计算出对应绳长下的爬壁机器人2的坐标数据。爬壁机器人2移动作业时，随着爬壁机器人2的移动主动收绳或被动放绳，通过编码器132实时更新放出的绳长量。通过两个拉紧的绳长量及两个挂点的设定距离值可计算出任意时刻爬壁机器人2的转向中心C的坐标，进而实现爬壁机器人2的动态准确定位。安装方式二：如图1、2所示，当爬壁机器人2的空间和载荷受限时，可将一对绳定位装置分别设置在一对挂点处，一对计量绳分别从对应的一对绳限位轮之间穿出后与爬壁机器人上的同一点相连，该点为爬壁机器人的转向中心C。当工作时，爬壁机器人2工作时在垂直或接近垂直的壁面上爬行作业，在爬行范围的左上角和右上角位置选择挂点，记录对应坐标位置，爬壁机器人2部署上壁后，将两个挂点的计量绳分别拉出连接至爬壁机器人2的转向中心C，编码器132自动记录绳长数据，可计算出对应绳长下的爬壁机器人2的坐标数据。爬壁机器人2移动作业时，随着爬壁机器人2的移动主动收绳或被动放绳，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种爬壁机器人双绳编码器定位装置，其特征在于，包含一对计量绳、一对绳定位装置以及一对挂点；所述每个绳定位装置包含：/n绳收卷器，所述绳收卷器卷绕一根所述计量绳；/n一对绳限位轮，所述一对绳限位轮的轮周紧邻设置，所述一根计量绳从所述绳收卷器伸出，从所述一对绳限位轮的轮周之间穿过连接至对应的挂点；/n编码器组件，所述编码器组件设置在所述计量绳的一侧并贴紧所述计量绳。/n

【技术特征摘要】
1.一种爬壁机器人双绳编码器定位装置，其特征在于，包含一对计量绳、一对绳定位装置以及一对挂点；所述每个绳定位装置包含：
绳收卷器，所述绳收卷器卷绕一根所述计量绳；
一对绳限位轮，所述一对绳限位轮的轮周紧邻设置，所述一根计量绳从所述绳收卷器伸出，从所述一对绳限位轮的轮周之间穿过连接至对应的挂点；
编码器组件，所述编码器组件设置在所述计量绳的一侧并贴紧所述计量绳。


2.如权利要求1所述爬壁机器人双绳编码器定位装置，其特征在于，所述一对挂点分设在所述爬壁机器人爬行壁面的左上角和右上角。


3.如权利要求1所述爬壁机器人双绳编码器定位装置，其特征在于，所述编码器组件包含：编码器轮和编码器，所述编码器的出轴连接所述编码器轮，所述编码器轮紧邻所述计量绳，所述计量绳的伸出和缩回带动所述编码器轮的转动。


4.如权利要求3所述爬壁机器人双绳编码器定位装置，其特征在于，所述编码器组件还包含：拉簧和摆动支架，所述拉簧的一端固定，所述摆动支架的两端分别连接拉簧的另一端和所述编码器轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聘，杨新杭，邹宜金，黄曙光，林星，李岩，廖志强，陈永生，刘浒，张彦召，
申请(专利权)人：福建华电可门发电有限公司，北京汇力智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35