本實(shí)用新型涉及自動(dòng)巡邏技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

巡檢移動(dòng)機(jī)器人無(wú)論白天黑夜還是刮風(fēng)下雨，都可以在無(wú)人看管的情況下自動(dòng)完成巡視的工作，不但可以減輕工作人員的工作量，遇到惡劣天氣，還可以降低工作人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。但是其應(yīng)用有一定的局限性，不能爬陡坡。

為了解決這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)有技術(shù)中在車(chē)輪上增加磁吸裝置來(lái)提升巡檢移動(dòng)機(jī)器人的爬坡能力，如公開(kāi)號(hào)為CN104442190A，名稱(chēng)為“一種電力巡檢移動(dòng)機(jī)器人用車(chē)輪”專(zhuān)利中，采用在輪胎的輪轂上設(shè)有一圈磁芯，利用磁吸力使安裝了此車(chē)輪的移動(dòng)機(jī)器人具備攀爬陡坡的能力，配套的斜坡上安裝有相應(yīng)的磁吸物。但是在輪胎上安裝磁芯，由于輪胎的旋轉(zhuǎn)動(dòng)，磁芯產(chǎn)生的磁力會(huì)變化，磁吸力不穩(wěn)定，并且磁力一直存在，如果在平地上遇到有鐵等可被磁吸的物體，反而會(huì)增大移動(dòng)機(jī)器人行駛阻力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N具有穩(wěn)定爬坡能力及巡邏順暢的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)。

一種實(shí)施例中提供一種移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，包括移動(dòng)機(jī)器人和磁性組件，磁性組件安裝在移動(dòng)機(jī)器人巡邏的斜坡上，磁性組件由可被磁吸的材料制成；

移動(dòng)機(jī)器人包括：

車(chē)身；

角度傳感器，其安裝在車(chē)身上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)身的傾斜角度，并生成相應(yīng)的傾斜角度信號(hào)；

電磁裝置，其安裝在車(chē)身的底盤(pán)上，其輸出端面向地面設(shè)置，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，與磁性組件形成電磁吸附力；

以及控制器，其分別與角度傳感器和電磁裝置連接，用于獲取角度傳感器生成的傾斜角度信號(hào)，及控制所述電磁裝置產(chǎn)生磁場(chǎng)。

進(jìn)一步地，控制器內(nèi)設(shè)有一個(gè)閾值，根據(jù)傾斜角度信號(hào)計(jì)算出的傾斜方向和傾斜角度值，若傾斜方向?yàn)檐?chē)身前端向上傾斜或左右傾斜，且傾斜角度值大于閾值，則控制輸入電流到電磁裝置中。

進(jìn)一步地，控制器根據(jù)傾斜角度信號(hào)計(jì)算出的傾斜角度值大小與輸入電磁裝置的電流大小成正比。

進(jìn)一步地，電磁裝置為電磁鐵。

進(jìn)一步地，磁性組件為永磁鐵、鐵、鈷、鎳及其合金中的一種。

進(jìn)一步地，磁性組件呈帶狀鋪設(shè)或鑲嵌在移動(dòng)機(jī)器人巡邏的斜坡上，并從斜坡的底端一直延伸到頂端。

進(jìn)一步地，還包括升降裝置，升降裝置安裝在車(chē)身的底盤(pán)下端，升降裝置包括可移動(dòng)的升降端，電磁裝置安裝在升降裝置的升降端上，升降裝置用于調(diào)節(jié)電磁裝置與地面之間的間距。

進(jìn)一步地，升降裝置與控制器信號(hào)連接，控制器根據(jù)傾斜角度信號(hào)控制升降裝置驅(qū)動(dòng)電磁裝置升降。

進(jìn)一步地，升降裝置為氣缸、液壓缸、齒輪齒條、電動(dòng)推桿和剪叉升降機(jī)構(gòu)中的一種。

進(jìn)一步地，還包括定位裝置，定位裝置安裝在車(chē)身上，并與控制器信號(hào)連接，用于移動(dòng)機(jī)器人在斜坡上行走時(shí)，將電磁裝置定位到磁性組件的正上方。

依據(jù)上述實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，由于在車(chē)身上安裝有角度傳感器和控制器，并在底盤(pán)下端安裝有電磁裝置，角度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)身的傾斜角度，控制器并且根據(jù)車(chē)身的傾斜角度控制電磁裝置產(chǎn)生相應(yīng)大小的磁場(chǎng)，并在行走的斜坡上安裝有磁性組件，使得移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)能夠能攀爬具有磁性組件的斜坡，對(duì)于不同傾斜度的斜坡，移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)可根據(jù)角度傳感器監(jiān)測(cè)的車(chē)身傾斜角度控制電磁裝置與斜坡上的電磁組件產(chǎn)生相應(yīng)大小的電磁吸附力，使得移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)可穩(wěn)定的攀爬不同傾斜度的斜坡，并且在平地上行駛時(shí)，電磁裝置不輸出電磁吸附力，避免了在平地上行走時(shí)遇到磁性物質(zhì)產(chǎn)生吸附力障礙行走。

附圖說(shuō)明

圖1為一種實(shí)施例中移動(dòng)機(jī)器人平面行走的示意圖；

圖2為一種實(shí)施例中移動(dòng)機(jī)器人上坡行走的示意圖；

圖3為一種實(shí)施例中移動(dòng)機(jī)器人的部分結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

在本實(shí)施例中提供了一種移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，本移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)主要用于在特定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行巡邏，尤其是用于在具有多斜坡的區(qū)域內(nèi)巡邏。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)主要包括移動(dòng)機(jī)器人和磁性組件5，移動(dòng)機(jī)器人包括車(chē)身1、角度傳感器2、電磁裝置3和控制器4。

角度傳感器2安裝在車(chē)身1上，角度傳感器1用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)身1的傾斜角度，傾斜角度以水平面為參考基準(zhǔn)面，根據(jù)監(jiān)測(cè)的不同傾斜角度生成相應(yīng)的傾斜角度信號(hào)。

電磁裝置3安裝在車(chē)身1下端的底盤(pán)下端，并且電磁裝置3的輸出端面向地面設(shè)置，即向下設(shè)置，本實(shí)施例中電磁裝置3優(yōu)先為電磁鐵。

控制器4安裝在車(chē)身上。如圖3所示，控制器4分別與角度傳感器2和電磁裝置3信號(hào)連接?？刂破?用于實(shí)時(shí)獲取角度傳感器2生成的傾斜角度信號(hào)，根據(jù)傾斜角度信號(hào)計(jì)算出車(chē)身1實(shí)時(shí)的傾斜角度值θ，控制器4根據(jù)計(jì)算出的車(chē)身1傾斜角度值θ控制輸入相應(yīng)大小的電流到電磁裝置3中，電磁裝置3產(chǎn)生相應(yīng)大小的磁場(chǎng)。

控制器4的具體控制原理為：先在控制器4內(nèi)存儲(chǔ)有一個(gè)閾值，例如閾值為6°、10°或15°?？刂破?實(shí)時(shí)獲取傾斜角度信號(hào)并計(jì)算出車(chē)身1的實(shí)時(shí)傾斜方向和傾斜角度值θ，若傾斜方向?yàn)檐?chē)身1的前端向下傾斜(即移動(dòng)機(jī)器人處于下坡?tīng)顟B(tài))，或傾斜角角度值θ小于等于閾值，則控制器4不作響應(yīng)，電磁裝置3處于斷電狀態(tài)，電磁裝置3不產(chǎn)生磁場(chǎng)；若傾斜方向?yàn)檐?chē)身1的前端向上傾斜(即移動(dòng)機(jī)器人處于上坡?tīng)顟B(tài))或傾斜方向?yàn)檐?chē)身1左右傾斜或(即移動(dòng)機(jī)器人側(cè)翻狀態(tài))，且傾斜角度值θ大于閾值，即移動(dòng)機(jī)器人在上坡或側(cè)翻兩種狀態(tài)下，同時(shí)滿(mǎn)足傾斜角度θ大于閾值時(shí)，則控制器4控制電源給電磁裝置3供電，使得電磁裝置3產(chǎn)生磁場(chǎng)，并且傾斜角度值θ越大，控制器4控制電源輸出更大的電流給電磁裝置3，即傾斜角度值θ與輸入電磁裝置3電流大小成正比，從而使得移動(dòng)機(jī)器人在更陡的斜坡上行走時(shí)，電磁裝置3與磁性組件5形成更大的電磁吸附力，保證移動(dòng)機(jī)器人的爬坡行走。本實(shí)施例中的移動(dòng)機(jī)器人可攀爬最大傾角為45°的斜坡。在其他實(shí)施例中，閾值及最大攀爬斜坡傾角的能力都可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置。

如圖2所示，本例的移動(dòng)機(jī)器人行走大于閾值傾斜角的斜坡上應(yīng)預(yù)安裝有磁性組件5，磁性組件5沿著移動(dòng)機(jī)器人的行走軌跡鋪設(shè)或鑲嵌在斜坡上，使得移動(dòng)機(jī)器人在斜坡上行走時(shí)產(chǎn)生的電磁吸附力5能夠吸附磁性組件5，從而給移動(dòng)機(jī)器人提供一個(gè)吸附力，防止移動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人下滑輔助移動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人爬坡。本例中的磁性組件5由可被磁吸的材料制成，例如永磁鐵、鐵、鈷、鎳及其合金中的任一種，磁性組件5呈帶狀沿著斜坡鋪設(shè)，磁性組件5從斜坡的底端一直延伸到頂端。

在移動(dòng)機(jī)器人上安裝有定位裝置(圖中未示出)，定位裝置用于定位移動(dòng)機(jī)器人的行走路線，尤其用于定位移動(dòng)機(jī)器人上坡時(shí)沿著斜坡上磁性組件5行走，將移動(dòng)機(jī)器人上的電磁裝置3定位到磁性組件5的正上方，并且定位精度為±10mm。

在本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步控制電磁裝置3的吸附力，還設(shè)置有升降裝置6，升降裝置6具有可移動(dòng)的升降端，本例中升降裝置6為氣缸，在其他實(shí)施例也可使用其他機(jī)械升降機(jī)構(gòu)，例如液壓缸、齒輪齒條、電動(dòng)推桿或剪叉升降機(jī)構(gòu)。升降裝置6安裝在車(chē)身1的底盤(pán)下端，升降裝置6的升降端位于下方，電磁裝置3安裝在升降裝置6的升降端上，升降裝置6可調(diào)節(jié)電磁裝置3與地面之間的間距，即可控制電磁裝置3的吸附力。

如圖3所示，升降裝置6與控制器4信號(hào)連接，當(dāng)控制器4計(jì)算出傾斜角度值θ越大，控制器4控制升降裝置6驅(qū)動(dòng)電磁裝置3靠近斜坡，從而提高電磁裝置3的吸附力。本實(shí)施例中控制器4可通過(guò)控制輸入電磁裝置3的電流大小及控制電磁裝置3與斜坡上磁性組件5的間距實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁裝置3與磁性組件5吸附力的控制，兩種控制方法可同時(shí)配合使用，以實(shí)現(xiàn)精確控制。

本實(shí)施例提供的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，由于在車(chē)身1上安裝有角度傳感器2和控制器4，并在底盤(pán)下端安裝有電磁裝置3，角度傳感器2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)身1的傾斜角度，控制器4根據(jù)車(chē)身1的傾斜角度控制電磁裝置3產(chǎn)生相應(yīng)大小的磁場(chǎng)，并在行走的斜坡上安裝有磁性組件5，使得移動(dòng)機(jī)器人能夠能攀爬具有磁性組件5的斜坡，對(duì)于不同傾斜度的斜坡，移動(dòng)機(jī)器人可根據(jù)角度傳感器2監(jiān)測(cè)的車(chē)身1傾斜角度控制電磁裝置3與斜坡上的電磁組件產(chǎn)生相應(yīng)大小的電磁吸附力，從而移動(dòng)機(jī)器人可穩(wěn)定的攀爬不同傾斜度的斜坡，并且在平地上行駛時(shí)，電磁裝置不輸出電磁吸附力，避免了在平地上行走時(shí)遇到磁性物質(zhì)產(chǎn)生吸附力障礙行走；并且控制器4還可通過(guò)控制升降裝置6調(diào)節(jié)電磁裝置3與地面的間距，實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁吸附力的控制，使得移動(dòng)機(jī)器人的電磁吸附力控制更為精確，并且具有能夠?qū)崿F(xiàn)更大的吸附力。

以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演、變形或替換。