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公开(公告)号：CN114646311B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202210337198.7
申请日：2022-03-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于爬壁机器人定位领域，并具体公开了一种用于大型复杂构件爬壁机器人的全局定位方法，其包括：在爬壁机器人上安装视觉惯性里程计，在机器人安全绳末端安装系绳里程计；爬壁机器人沿构件表面运动，系绳里程计记录机器人到系绳锚点的距离，视觉惯性里程计记录VIO坐标系下的机器人轨迹，进而得到系绳锚点在VIO坐标系下的位置；获取VIO坐标系到构件坐标系的变换关系；根据变换关系和VIO坐标系下机器人的位置得到构件坐标系下机器人的位置，即爬壁机器人的全局位姿。本发明利用利用视觉惯性里程计系绳里程计获取爬壁机器人在所吸附大型复杂构件上的全局位姿，进而指导爬壁机器人实时定位导航，提高爬壁机器人的自动化程度。
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公开(公告)号：CN114475842A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210166907.X
申请日：2022-02-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: B62D57/024
Abstract: 本发明属于爬壁机器人领域，并具体公开了一种用于负压式爬壁机器人的双层柔性吸附腔，包括依次连接的上层板、上层吸附腔、中间板和下层吸附腔，其中：上层吸附腔为带褶的柔性风腔罩，下层吸附腔为环形柔性罩，下层吸附腔内轮廓比上层吸附腔外轮廓大，并通过环形中间板连接在一起，形成阶梯型结构，上层吸附腔与下层吸附腔连通；上层板和中间板均为刚性板，上层板上安装有风机，风机用于制造上层吸附腔和下层吸附腔内负压环境。本发明双层阶梯型结构的吸附腔能够利用内外气压差将下层吸附腔紧压在被吸附表面，吸附腔经过突起时下层吸附腔发生形变，紧密地包裹住突起，保证气密性；可有效解决负压式爬壁机器人在不平整表面移动时的漏气脱附问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118559566A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410861509.9
申请日：2024-06-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于磨抛加工领域，并具体公开了一种负压驱动的曲面顺应‑粉尘收集一体化恒力磨抛执行器，其包括曲面顺应单元、粉尘收集单元和恒力输出单元，与爬壁加工机器人具有良好的适配性。其中曲面顺应单元在负压驱动下能够实时调整磨抛执行器的姿态，使其轴线方向与打磨区域的法线方向保持一致；粉尘收集单元为直接过滤式，在负压驱动下其能够实时收集磨抛过程中所产生的打磨粉尘，保障生产和工人的安全；恒力输出单元为气动圆盘式，实现了力‑位解耦并结合力传感器反馈输出恒定的打磨压力，可实现高质量磨抛，且其高自适应能力提高了磨抛执行器的应用广泛性。
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公开(公告)号：CN115625607A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202211326466.1
申请日：2022-10-27
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于加工设备技术领域，并具体公开了一种曲面移动吸附加工机器人的磨抛执行器及其工作方法，磨抛执行器包括浮动模块、恒力控制模块、集尘模块和打磨机，浮动模块利用风机产生的负压作为动力分别实现磨抛执行器的进给运动和打磨机的位姿调节；恒力控制模块与打磨机固连，通过音圈电机实现打磨机与工件表面接触状态的控制，并结合单轴力传感器实现打磨压力的恒定控制；集尘模块利用风机产生的负压使打磨粉尘流动，经过滤和收集实现环保。本发明针对移动吸附加工机器人在大型复杂构件的自由曲面磨抛领域的应用而开发，实现了打磨机位姿的曲面负压自适应调节功能、力‑位解耦控制功能、恒力控制功能以及环保集尘功能，体积小，重量轻。
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公开(公告)号：CN118182625A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410374685.X
申请日：2024-03-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: B62D5/04 , B60K7/00 , B62D57/024 , B25J15/06
Abstract: 本发明属于工业机器人相关技术领域，并公开了一种舵轮结构、控制方法和爬壁机器人。该舵轮结构包括舵盘、行走轮单元和驱动单元，所述舵盘的中心设置有竖直中心轴，所述行走轮单元设置在所述舵盘的下方并与所述舵盘固定连接，该行走轮单元包括行走轮和设置在该行走轮中心的水平中心轴，所述驱动单元一方面用于驱动所述舵盘绕所述竖直中心轴旋转并带动所述行走轮单元绕所述竖直中心轴旋转，另一方面用于驱动所述行走轮绕所述水平中心轴旋转。本发明还提供了上述舵轮结构的控制方法和爬壁机器人。通过本发明，实现大吸附压力下的高精度运动控制。
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公开(公告)号：CN114646311A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210337198.7
申请日：2022-03-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于爬壁机器人定位领域，并具体公开了一种用于大型复杂构件爬壁机器人的全局定位方法，其包括：在爬壁机器人上安装视觉惯性里程计，在机器人安全绳末端安装系绳里程计；爬壁机器人沿构件表面运动，系绳里程计记录机器人到系绳锚点的距离，视觉惯性里程计记录VIO坐标系下的机器人轨迹，进而得到系绳锚点在VIO坐标系下的位置；获取VIO坐标系到构件坐标系的变换关系；根据变换关系和VIO坐标系下机器人的位置得到构件坐标系下机器人的位置，即爬壁机器人的全局位姿。本发明利用利用视觉惯性里程计系绳里程计获取爬壁机器人在所吸附大型复杂构件上的全局位姿，进而指导爬壁机器人实时定位导航，提高爬壁机器人的自动化程度。
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公开(公告)号：CN116719273A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310470745.3
申请日：2023-04-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/19
Abstract: 本发明属于工业机器人相关技术领域，其公开了一种爬壁加工机器人曲面运动控制方法及系统，包括以下步骤：(1)建立瞬时运动平面约束下的机器人运动学模型；(2)将运动学模型不确定性和外部干扰引入的模型误差视为扩张状态，进而构造扩张状态观测器观测机器人的运动学模型误差，获得误差补偿控制信号；在不考虑运动学不确定性的基础上，建立机器人平凡系统的运动学误差状态空间模型，并建立非线性模型预测控制器，进而求解代价函数的最优控制序列以获得平凡系统的控制信号；(3)计算机器人的闭环控制系统的控制信号，进而实现爬壁加工机器人在三维空间曲面上的运动控制。本发明为爬壁加工机器人的高效高精加工提供了保障。
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