本技术介绍了一种创新的壁面修复清洁机器人,该机器人采用Kresling结构变形技术,具备双层桁架纵向收展结构、运动系统、控制系统和修复清洁一体化模组。通过Kresling折纸结构,实现纵向体积的可变形性;结合可变直径轮,提升作业机器人的快速运输与移动能力;创新性地将足式爬壁机械腿与可变直径轮结合,提出轮腿结合的新型运动结构;利用计算机视觉识别技术进行壁面裂痕检测,并运用数字孪生技术实现壁面作业机器人的可视化与实时监控;设计了可调节的清洗修复一体化模块,实现壁面修补、清洁、涂抹的一体化操作,并可自由调节角度和密度。
背景技术
随着现代化进程的加快,高层建筑层出不穷,为人类提供安居场所的同时,也给安全、卫生等带来困扰,需要对其检修、维护和清理。由于这些工作有很大的危险性及复杂性,因此,对爬墙机器人的研究广泛展开。常用的墙面作业机器人运动方式包括履带负压式、磁吸式、轮式和仿生足式,然而履带式运动方式必须靠对墙壁施压保持悬挂,易对墙壁造成不可逆损伤,而磁吸式运动仅适用于磁性铁墙面,适用范围较小。多足机器人与其它爬墙移动方式相比,它的四肢式爬行对墙面有较强的适应性,其相关理论与技术的研究一直在科技界受到关注。在当前的研究中,更多地是关注多足机器人的步态规划、路径规划、控制器设计和吸附原理,而对机器人腿部比例的研究较少,以至于目前的爬墙机器人实用化不高。由于开发多足机器人的目的是将其应用到竖直的墙面工作。同等条件下,身体结构比例影响到机器人的行进速度、越障能力以及机器人的安全性能,因此,研究机器人身体比及其适应性变化是实现多足爬壁机器人实用化的关键。
实现思路