CN108340982B - 一种爬壁机器人导轨吸盘机构、系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及爬壁机器人领域，具体涉及一种爬壁机器人导轨吸盘机构、系统及控制方法。本发明是为了解决现有的爬壁机器人的磁吸式吸附会对轮船航电设备造成不良影响，并且体积和重量过大，不易于控制的缺点而提出的，包括：水平进给气缸、水平导轨滑块机构、安装板、垂直进给气缸、竖直导轨滑块机构、筒状壳体、真空吸盘安装件、真空吸盘；第一水平导轨滑块和第二水平导轨滑块固定设置在爬壁机器人的桁架上，且均与安装板可滑动连接，且平行设置在水平进给气缸的两侧；安装板的第二表面上设置有两个结构相同的吸盘机构，每个吸盘机构包括第一端固定在安装板第二表面上的筒状壳体以及与筒状壳体的第二端连接的吸盘。本发明适用于制作爬壁喷丸机器人。

Description

一种爬壁机器人导轨吸盘机构、系统及控制方法

技术领域

本发明涉及爬壁机器人领域，具体涉及一种爬壁机器人导轨吸盘机构、系统及控制方法。

背景技术

爬壁喷丸机器人是一种吸附在工作面，进而进行喷漆、清洁等任务的机器人。

现有技术的爬壁机器人主要分为磁吸附、仿生吸附和负压吸附等壁面吸附技术。而现有技术中的机器人往往带负载能力较弱，可搭载工作设备的种类和数量有限，因而适用范围受限。而另一方面，轮船由于长期处于湿度较高的环境下，更需要一种机器人来为船体进行除锈、喷漆等工作。已有的爬壁机器人往往采用磁吸式，并且重量过高，体积过大，直接应用在轮船船体的除锈、喷漆工作室会出现以下问题：

1、现有技术的磁吸式技术会对轮船航电设备产生不良影响；

2、现有技术的爬壁机器人无法承担较大负载，并且机器人在进行喷丸工作时由于需要承受较大的作用力，传统的爬壁机器人吸附力无法保障喷丸工作的正常进行。

因此需要一种新的应用于轮船的喷漆和清洁任务的爬壁机器人导轨吸盘机构、系统及方法，来解决现有技术的上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的爬壁机器人的磁吸式吸附会对轮船航电设备造成不良影响，并且体积和重量过大，不易于控制的缺点，而提出一种爬壁机器人导轨吸盘机构、系统及控制方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种爬壁机器人导轨吸盘机构，包括：

水平进给气缸、水平导轨滑块机构、安装板、垂直进给气缸、竖直导轨滑块机构、筒状壳体、真空吸盘安装件、真空吸盘；其中，水平进给气缸固定安装在安装板的第一表面上，用于提供与第一导轨滑块方向的作用力；第一水平导轨滑块和第二水平导轨滑块固定设置在爬壁机器人的桁架上，第一水平导轨滑块和第二水平导轨滑块均与安装板可滑动连接，且平行设置在水平进给气缸的两侧；水平进给气缸用于驱动安装板并由安装板带动与安装板固定连接的部件沿着水平导轨方向运动；安装板的第二表面上设置有两个结构相同的吸盘机构，每个吸盘机构包括第一端固定在安装板第二表面上的筒状壳体以及与筒状壳体的第二端连接的吸盘；筒状壳体的内腔中设置有垂直进给气缸，垂直进给气缸与安装板连接；吸盘安装件与吸盘连接；垂直进给气缸用于通过供给气压使吸盘安装件带动吸盘使吸盘紧密贴合与吸盘所接触的表面；垂直进给气缸还用于通过供给反向气压使导轨吸盘机构整体与吸盘所接触的表面的距离缩短。

根据本发明的第二方面，提供了一种爬壁机器人导轨吸盘系统，包括桁架以及两个如本发明第一方面所述的爬壁机器人导轨吸盘机构，每个爬壁机器人导轨吸盘机构的第一水平导轨滑块和第二水平导轨滑块均固定在所述桁架上。

根据本发明的第三方面，提供了一种基于本发明第二方面的爬壁机器人导轨吸盘机构的控制方法，包括：

步骤A：发出第一垂直气缸控制信号，使第一导轨吸盘机构的垂直进给气缸供给气压使吸盘吸附到工作面；

步骤B：使第一导轨吸盘机构的推杆自由向交接位传感器方向运动；

步骤C：当第一导轨吸盘机构的推杆达到交接位传感器位置时，发出第二水平气缸正限位控制信号，使第二导轨吸盘机构中垂直进给气缸的推杆由负限位传感器的位置移动至正限位的位置；

步骤D：第二导轨吸盘机构中垂直进给气缸的推杆达到正限位传感器位置时，发出第二垂直气缸控制信号，使第二导轨吸盘机构的垂直进给气缸供给气压使吸盘吸附到工作面；

步骤E：发出第一水平气缸负限位控制信号以及第二水平气缸负限位控制信号，使第一水平进给气缸和第二水平进给气缸的推杆均向各自的负限位传感器方向运动；

步骤F：发出第一吸盘脱离信号，使第一导轨吸盘机构的垂直进给气缸提供充足的反向气压以使吸盘脱离工作面；

步骤G：当第二水平进给气缸的推杆运动到交接位传感器位置时，发出第一水平气缸正限位信号；

步骤H：第一导轨吸盘机构中垂直进给气缸的推杆达到正限位传感器位置时，发出第一垂直气缸控制信号，使第一导轨吸盘机构的垂直进给气缸供给气压使吸盘吸附到工作面；

步骤I：发出第二吸盘脱离信号，使第二导轨吸盘机构的垂直进给气缸提供充足的反向气压以使吸盘脱离工作面。

本发明的有益效果为：1、爬壁机器人的吸附方式不是磁吸式而是真空吸盘负压吸附方式，能够降低对轮船航电设备的影响；2、使用的材料较为轻便，主体重量能够控制在150kg以内，便于运输和操作；3、当船体表面的立面和曲率半径不小于3m的曲面上正常工作，并且还能在船体表面突起8mm的情况下正常工作；4、工作状态能够承受的最大俯仰角为10°至21.13°；5、本发明一个实施例的气缸能够为吸盘施加足够大的力，使得爬壁机器人能够在保证喷丸任务正常执行的情况下进行爬壁动作。

附图说明

图1为本发明的爬壁机器人导轨吸盘机构一个实施例的主视剖面图；

图2为本发明的爬壁机器人导轨吸盘机构一个实施例的俯视图；

图3为本发明的爬壁机器人导轨吸盘机构一个实施例的侧视图；

图4为具体实施方式四的爬壁机器人导轨吸盘系统的结构图；

图5为具体实施方式六中控制机器人爬壁的流程示意图；

图6为具体实施方式六中一个完整控制过程的流程图；

图7为具体实施方式七中爬壁机器人发生旋转的示意图；

图8为具体实施方式七中爬壁机器人接收到转向指令时的运动过程示意图；

图9为具体实施方式七中爬壁机器人转向运动控制流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的爬壁机器人导轨吸盘机构，包括结构完全相同的左机构和右机构，图1至图3示出了左机构或右机构的一种实施例的结构，左机构以及右机构均包括：

水平进给气缸1、水平导轨滑块机构2、安装板3、垂直进给气缸4、竖直导轨滑块机构5、筒状壳体6、真空吸盘安装件7、真空吸盘8；

其中，水平进给气缸1固定安装在安装板3的第一表面上，用于提供与第一导轨滑块方向21的作用力；第一水平导轨滑块21和第二水平导轨滑块22固定设置在爬壁机器人的桁架上，第一水平导轨滑块21和第二水平导轨滑块22均与安装板3可滑动连接，且平行设置在水平进给气缸1的两侧；水平进给气缸1用于驱动安装板3并由安装板3带动与安装板3固定连接的部件沿着水平导轨方向运动；安装板3的第二表面上设置有两个结构相同的吸盘机构，每个吸盘机构包括第一端固定在安装板第二表面3上的筒状壳体6以及与筒状壳体6的第二端连接的吸盘8；筒状壳体6的内腔中设置有垂直进给气缸4，垂直进给气缸4与安装板3连接；吸盘安装件7与吸盘8连接；垂直进给气缸4用于通过供给气压使吸盘安装件7带动吸盘8使吸盘8紧密贴合与吸盘8所接触的表面；垂直进给气缸4还用于通过供给反向气压使导轨吸盘机构整体与吸盘所接触的表面的距离缩短。

本实施方式的爬壁机器人导轨吸盘机构是设置在爬壁机器人的桁架上的机构，具体来说，本实施方式的水平导轨滑块机构2是连接导轨吸盘机构和机器人的主要部件。水平导轨滑块机构2是设置在安装板3上的，能够与安装板3相对滑动。本实施方式的其余部件在机器人运动过程中是保持与安装板3相对静止的，即会随着安装板3的运动而随之运动。

水平进给气缸1内部推杆的推拉可以实现安装板3与水平导轨滑块机构3的相对滑动，从而可以由安装板3带动除导轨以外的部件进行移动。水平进给气缸可以设置3个传感器来标识推杆达到的位置，3个位置可以是在气缸内的中间位置、最深处的位置和接近入口的位置，可以通过获取推杆在气缸中位置来表征导轨吸盘机构的运动状态。

垂直进给气缸4主要作用是：1、提供挤压吸盘的力，使吸盘能够紧密贴合工作面；2、提供与挤压吸盘相反方向的力；作用是能够使吸盘在贴合工作面的情况下保证安装板3等部件能够与工作面距离更近，这个反方向的力不能过大，即不能使吸盘脱离工作面。由于安装板上可能还需要设置轮系机构，在挤压吸盘之后这些轮可能没办法接触到工作面，所以需要反向的力让与安装板3连接的轮能够可靠接触到工作面。另外当吸盘需要脱离工作面时也需要反向的气压，此时的气压需要足够大。

垂直进给气缸4通过吸盘安装件7来对吸盘提供作用力。为了保证吸盘安装件7能够在筒状外壳6内足够灵活地移动，可以在吸盘安装件的两侧设置垂直导轨滑块机构5，这样可以保证吸盘安装件7是沿着导轨方向运动的。

可以看出，本实施方式爬壁机器人导轨吸盘机构主要是实现：1、当吸盘不工作的时候实现沿着导轨方向移动的功能；2、使吸盘紧密贴合工作面的功能；3、当吸盘紧密贴合工作面时，使安装板3与工作面的距离缩短的功能。

上述功能都是基于对水平进给气缸1和垂直进给气缸4内部的推杆进行控制而实现的。即本领域的技术人员能够想到在具体应用时可以通过控制电路、芯片等部件对水平进给气缸1、垂直进给气缸4进行控制来实现上述的功能。

当本实施方式的导轨吸盘机构应用于爬壁机器人时，可以想到，需要两个相同的本实施方式的机构交替作用来实现，而本实施方式的机构应当通过导轨滑块机构2连接到机器人的桁架上，这样可以通过两个导轨吸盘机构交替进行“吸盘吸附—沿导轨移动—吸盘吸附……”的方式，则可以完成机器人逐步整体向上移动的过程。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：筒状壳体6内与吸盘安装件7之间设置有一组垂直导轨滑块机构5，用于使吸盘安装件7能够通过垂直导轨滑块机构7进行滑动。

其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

这样设置的好处是，能够保证吸盘安装件7沿着垂直导轨滑块机构7进行滑动。

其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：水平进给气缸1内部的预设位置设置有三个用于识别气缸推杆是否处于特定位置的传感器，分别为靠近水平进给气缸最内部的正限位传感器、靠近气缸中部的交接位传感器以及靠近气缸开口的负限位传感器。

即正限位传感器用来检测推杆是否到达水平进给气缸的最深处，即推至极限位置的状态；交接位传感器用来检测推杆是否处于气缸正中的位置；负限位传感器用来检测推杆是否到达水平进给气缸的最外部，即回拉至极限位置的状态。假如气缸腔体的深度是20cm，那么可以在18cm处设置正限位传感器，在10cm处设置交接位传感器，在2cm处设置负限位传感器。传感器的目的是为了识别推杆运动到了什么位置。

传感器可以有多种选择，例如可以使用激光发射元件和光敏元件实现传感器的功能等。

其它步骤及参数与具体实施方式一或二之一相同。

具体实施方式四：本实施方式提供一种爬壁机器人导轨吸盘系统，包括桁架12以及两个如具体实施方式一至三中任意一项所述的爬壁机器人导轨吸盘机构(即第一导轨吸盘机构100和第二导轨吸盘机构200)，每个爬壁机器人导轨吸盘机构的第一水平导轨滑块21和第二水平导轨滑块22均固定在所述桁架12上。两个爬壁机器人导轨吸盘机构的安装板3的第二表面上还设置有一个回转轴9；桁架12上设置一个主动轮10和至少一个被动轮11，主动轮10用于在导轨吸盘机构发生转动之前受驱动进行旋转，还用于为导轨吸盘机构提供直线运动的初始速度；回转轴9用于在主动轮10转动后驱动导轨吸盘机构整体发生转动；被动轮11用于在导轨吸盘机构整体发生转动时，被动进行转动。桁架12上还设置有喷丸机构13。

本实施方式即将具体实施方式一至三的导轨吸盘机构应用于爬壁机器人的情形，具体原理如下：

水平导轨2固定与爬壁喷丸机器人主体桁架12上，滑块连接到竖直气缸安装板3。水平进给气缸1的气缸部分连接到爬壁喷丸机器人主体桁架12上，气缸的推杆部分连接到竖直气缸安装板3。竖直进给气缸4的气缸部分连接到真空吸盘安装件7，竖直进给气缸4的推杆部分连接真空吸盘安装件7。竖直导轨滑块机构5的导轨安装在竖直导轨安装件上7，滑块连接在真空吸盘安装件7上。真空吸盘安装件7上装配真空吸盘8。

该结构是爬壁机器人的核心机构，如图4所示，导轨吸盘机构1、2“循环使用、主被动交替控制”实现了真空吸附方式爬壁机器人的连续运动。每套导轨吸盘结构由循环进给机构、吸盘进给机构、真空吸盘组成，前两部分采用气缸+双导轨的结构形式，两个真空吸盘的设计目的防止一个真空吸盘失效时爬壁机器人脱离船体。循环进给机构实现真空吸盘的往复平移运动，即机器人前进方向气缸为主动模式，反向气缸为被动模式，两套循环进给机构交替使用实现了爬壁机器人的连续不间断运动，气缸具有三个位置传感器，中央位置的传感器作为两套导轨吸盘机构的“交接手”标志位。吸盘进给气缸有进给和气动弹簧两种工作模式：1)进给模式气缸推动真空吸盘运动，吸盘与船体表面可靠接触，气缸压力较小，主要克服双导轨摩擦力。2)真空吸盘工作后，吸盘进给气缸反向供给较大气压，起到气动弹簧的作用，保证轮系与船体表面接触，爬壁机器人与船体表面可靠接触，为主动轮提供足够的摩擦力。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：回转轴(9)上设置有弹簧限位机构，用于使导轨吸盘机构在相对默认位姿发生旋转角度时复位至默认位姿。

其它步骤及参数与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式提供一种基于具体实施方式五的系统实现的控制方法，如图5所示，图5中

表示吸盘受垂直进给气缸的作用而吸附到工作面的状态，○表示吸盘处于脱离工作面的状态；图5中的全过程为机器人整体向上运动的过程；“导轨吸盘机构1”和“导轨吸盘机构2”表示具体实施方式六的系统中的两个导轨吸盘机构，二者通过交替运动的方式使机器人向上爬壁；v1表示第一水平进给气缸(即导轨吸盘机构1的水平气缸)中推杆的作用方向，v1附近的箭头表示推杆运动的方向，即推杆可以向着负限位位置运动、向着正限位位置运动或者向着交接传感器位置运动。

从图5中可以看出本实施方式的方法包括：

步骤A：发出第一垂直气缸控制信号，使第一导轨吸盘机构的垂直进给气缸供给气压使吸盘吸附到工作面。

步骤B：使第一导轨吸盘机构的推杆自由向交接位传感器方向运动。

步骤C：当第一导轨吸盘机构的推杆达到交接位传感器位置时，发出第二水平气缸正限位控制信号，使第二导轨吸盘机构中垂直进给气缸的推杆由负限位传感器的位置移动至正限位的位置。

步骤D：第二导轨吸盘机构中垂直进给气缸的推杆达到正限位传感器位置时，发出第二垂直气缸控制信号，使第二导轨吸盘机构的垂直进给气缸供给气压使吸盘吸附到工作面。

步骤E：发出第一水平气缸负限位控制信号以及第二水平气缸负限位控制信号，使第一水平进给气缸和第二水平进给气缸的推杆均向各自的负限位传感器方向运动。

步骤F：发出第一吸盘脱离信号，使第一导轨吸盘机构的垂直进给气缸提供充足的反向气压以使吸盘脱离工作面。

步骤G：当第二水平进给气缸的推杆运动到交接位传感器位置时，发出第一水平气缸正限位信号。

步骤H：第一导轨吸盘机构中垂直进给气缸的推杆达到正限位传感器位置时，发出第一垂直气缸控制信号，使第一导轨吸盘机构的垂直进给气缸供给气压使吸盘吸附到工作面。

步骤I：发出第二吸盘脱离信号，使第二导轨吸盘机构的垂直进给气缸提供充足的反向气压以使吸盘脱离工作面。

由以上分析，总结两套导轨吸盘结构“循环使用、主被动交替控制”的设计思想，其控制流程见图6所示。控制过程中兼顾喷丸爬壁系统整体各项指标是否正常，适时启动急停功能，保证系统的安全性。

需要说明的是，步骤A至步骤I是一个循环的过程，在具体实施过程中不一定以步骤A为初始状态，理论上任何状态都有可能成为一个循环开始的状态，任何完整实施了步骤A到I的方式都应当认为在本发明的保护范围之内，而不必严格按照本实施方式所示例的顺序。

另外，虽然本实施方式中没有给出主动轮的运动方式，但步骤A至步骤I的过程中主动轮是始终向前运动的，直到爬壁机器人已经到达目标位置不需要再运动时主动轮才会停止运动。这个过程如图6所示。主动轮是固定在爬壁机器人桁架上的，因此主动轮运动时会带动爬壁机器人桁架运动。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是：步骤C中发出第二水平气缸正限位控制信号之前，以及步骤G中发出第一水平正限位控制信号之前，还可以包括如下步骤：

接收到转向运动指令，并且推杆达到交接位传感器位置时，使导轨吸盘机构停止运动。

发出反向气压控制信号，使主动轮能够与工作面接触。

当转向指令为逆时针转弯角度θ时，主动轮顺时针转动90°-θ/2角度，再沿主动轮与第一导轨吸盘结构的回转轴连线的垂直向右方向移动2ρ₁sin(θ/2)距离，然后主动轮顺时针转动-(90°-θ/2)角度；其中ρ₁为第一导轨吸盘结构的回转轴与主动轮的距离；

当转向指令为顺时针转弯角度θ时，主动轮逆时针转动90°-θ/2角度，再沿主动轮与第二导轨吸盘结构的回转轴连线的垂直向左方向移动2ρ₂sin(θ/2)距离，然后主动轮逆时针转动-(90°-θ/2)角度；其中ρ₂为第一导轨吸盘结构的回转轴与主动轮的距离。

如图7所示，由于机器人机械结构设计转弯的回转中心不固定，跟随导轨吸盘结构移动，因此机器人转向动作时必须停止直线运动，保证能够准确控制转向角度，简化控制方法。在具体实施方式七的机器人直线控制流程中，规定步骤C、G为转向位置，此时只有一套吸盘工作另一套准备。如图7所示，定义机器人逆时针转动应用导轨吸盘结构1的回转中心，顺时针转动时应用导轨吸盘结构2的回转中心。假设机器人逆时针转弯角度θ，主动轮到回转中心的距离为

主动轮首先顺时针转动90°-θ/2角度，再由A点直线运动到B点，运动距离为2ρsin(θ/2)，最后主动轮转动-(90°-θ/2)摆正，为机器人直线运动作好准备工作。

导轨吸盘结构设计了两套独立的回转轴系用于爬壁机器人转向，且在导轨上移动、交替使用。机器人转向时要求回转轴系固定，因此采用机器人转向运动控制、直线运动控制分开，回转中心固定的方式进行机器人转向动作。见图8所示，只有步骤C或步骤G符合机器人转向条件，具体如下。

(1)机器人直线运动过程中接收到转向运动指令，机器人检测循环进给气缸是否到达转向位置，即“交接手”位置。

(2)导轨吸盘结构运动到“交接手”位置直线运动停止，启动转向运动指令，转动固定角度θ。

(3)转向运动结束后，机器人继续直线运动指定距离l。

(4)指定距离直线运动结束后机器人转向-θ角度，再继续直线运动。

由以上分析，机器人转向运动控制流程见图9所示。

由机械设计参数，循环进给气缸正限位至交接手位置距离为180mm，则机器人单步前进距离为180mm，设转弯直线运动7步完成，运动距离合计l＝7×180＝1260mm。机器人转向动作完成后工作区域偏置距离为喷丸工作宽度260mm，则θ＝asin(260/1260)≈11.9°。由以上分析结合系统联调修正θ、l数值，达到工作面除漆、除锈效果的连续性。

本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种爬壁机器人导轨吸盘系统的控制方法，所述爬壁机器人导轨吸盘系统包括桁架(12)以及两个爬壁机器人导轨吸盘机构；

所述爬壁机器人导轨吸盘机构包括结构完全相同的左机构和右机构，左机构或右机构具体包括：

水平进给气缸(1)、水平导轨滑块机构(2)、安装板(3)、垂直进给气缸(4)、竖直导轨滑块机构(5)、筒状壳体(6)、真空吸盘安装件(7)、真空吸盘(8)；

其中，水平进给气缸(1)安装在安装板(3)的第一表面上；第一水平导轨滑块(21)和第二水平导轨滑块(22)设置在爬壁机器人的桁架上，第一水平导轨滑块(21)和第二水平导轨滑块(22)均与安装板(3)可滑动连接，且平行设置在水平进给气缸(1)的两侧；水平进给气缸(1)用于通过内部推杆的运动使安装板(3)带动与安装板(3)连接的部件沿着水平导轨方向运动；安装板(3)的第二表面上设置有两个结构相同的吸盘机构，每个吸盘机构包括第一端设置在安装板(3)第二表面上的筒状壳体(6)以及与筒状壳体(6)的第二端连接的真空吸盘(8)；筒状壳体(6)的内腔中设置有垂直进给气缸(4)，垂直进给气缸(4)与安装板(3)连接；真空吸盘安装件(7)与真空吸盘(8)连接；垂直进给气缸(4)用于通过供给气压使真空吸盘安装件(7)带动真空吸盘(8)使真空吸盘(8)紧密贴合于真空吸盘(8)所接触的表面；垂直进给气缸(4)还用于通过供给反向气压使导轨吸盘机构整体与吸盘所接触的表面的距离缩短；

所述筒状壳体(6)内与真空吸盘安装件(7)之间设置有一组竖直导轨滑块机构(5)，用于使真空吸盘安装件(7)能够通过竖直导轨滑块机构(5)进行滑动；

所述水平进给气缸(1)内部的预设位置设置有三个用于识别气缸推杆是否处于特定位置的传感器，分别为靠近水平进给气缸缸体底部的正限位传感器、靠近气缸中部的交接位传感器以及靠近气缸开口的负限位传感器；

每个爬壁机器人导轨吸盘机构的第一水平导轨滑块(21)和第二水平导轨滑块(22)均安装在所述桁架(12)上；

所述两个爬壁机器人导轨吸盘机构的安装板(3)的第二表面上还设置有一个回转轴(9)；所述桁架(12)上设置一个主动轮(10)和至少一个被动轮(11)，主动轮(10)用于在导轨吸盘机构发生转动之前受驱动进行旋转，还用于为导轨吸盘机构提供直线运动的初始速度；回转轴(9)用于在主动轮(10)转动后驱动导轨吸盘机构整体发生转动；被动轮(11)用于在导轨吸盘机构整体发生转动时，被动进行转动；桁架(12)上还设置有喷丸机构(13)；

所述回转轴(9)上设置有弹簧限位机构，用于使导轨吸盘机构在相对默认位姿发生旋转角度时复位至默认位姿；其特征在于，所述爬壁机器人导轨吸盘系统的控制方法包括：

步骤A：发出第一垂直气缸控制信号，使第一导轨吸盘机构的垂直进给气缸供给气压使吸盘吸附到工作面；

步骤B：使第一导轨吸盘机构的推杆向交接位传感器方向自由运动；

步骤C：当第一导轨吸盘机构的推杆达到交接位传感器位置时，发出第二水平气缸正限位控制信号，使第二导轨吸盘机构中垂直进给气缸的推杆由负限位传感器位置移动至正限位传感器位置；

步骤D：第二导轨吸盘机构中垂直进给气缸的推杆达到正限位传感器位置时，发出第二垂直气缸控制信号，使第二导轨吸盘机构的垂直进给气缸供给气压使吸盘吸附到工作面；

步骤E：发出第一水平气缸负限位控制信号以及第二水平气缸负限位控制信号，使第一水平进给气缸的推杆和第二水平进给气缸的推杆均向各自的负限位传感器方向运动；

步骤F：当第一水平进给气缸的推杆到达负限位传感器位置时，发出第一吸盘脱离信号，使第一导轨吸盘机构的垂直进给气缸提供充足的反向气压以使吸盘脱离工作面；

步骤G：当第二水平进给气缸的推杆运动到交接位传感器位置时，发出第一水平气缸正限位控制信号；

步骤H：第一导轨吸盘机构中垂直进给气缸的推杆达到正限位传感器位置时，发出第一垂直气缸控制信号，使第一导轨吸盘机构的垂直进给气缸供给气压使吸盘吸附到工作面；

步骤I：发出第二吸盘脱离信号，使第二导轨吸盘机构的垂直进给气缸提供充足的反向气压以使吸盘脱离工作面。

2.根据权利要求1所述的爬壁机器人导轨吸盘系统的控制方法，其特征在于，步骤C中发出第二水平气缸正限位控制信号之前，以及步骤G中发出第一水平气缸正限位控制信号之前，还包括如下步骤：

接收到转向运动指令，并且推杆达到交接位传感器位置时，使导轨吸盘机构停止运动；

发出反向气压控制信号，使主动轮能够与工作面接触；

当转向指令为逆时针转弯角度θ时，主动轮顺时针转动90°-θ/2角度，再沿主动轮与第一导轨吸盘机构的回转轴连线的垂直向右方向移动2ρ₁sin(θ/2)距离，然后主动轮顺时针转动-(90°-θ/2)角度；其中ρ₁为第一导轨吸盘机构的回转轴与主动轮的距离；

当转向指令为顺时针转弯角度θ时，主动轮逆时针转动90°-θ/2角度，再沿主动轮与第二导轨吸盘机构的回转轴连线的垂直向左方向移动2ρ₂sin(θ/2)距离，然后主动轮逆时针转动-(90°-θ/2)角度；其中ρ₂为第一导轨吸盘机构的回转轴与主动轮的距离。

Images