针对爬壁机器人的壁面行走可靠性问题,结合爬壁机器人的结构特点,设计一种抛弃传统履带差速转向,避免机器人运动过程中转弯,可全向移动的多履带爬壁机器人。对机器人在不同倾角壁面的行走条件进行分析,得到机器人所需吸附力与壁面倾斜角度的变化规律,分析壁面倾斜角度对所需驱动力的影响。通过搭建样机进行附壁行走试验,验证了机器人在“危险角度”上能够可靠吸附,驱动电机提供的实时扭矩,可满足机器人的驱动要求并验证了分析结果的正确性,该分析结果为多履带全向爬壁机器人的设计和优化提供了基础。

爬壁机器人全向移动时,由于平稳性因子较低,难以保障机器人在移动过程中的平稳性,且无法有效地控制机器人。针对目前存在的平稳性差和控制精度低的问题,提出爬壁机器人底盘结构全向移动自主控制设计方法,以爬壁机器人为例,研究全向移动机器人的底盘结构控制,在变换坐标系的基础上构建爬壁机器人的运动学模型;根据运动学模型为全向移动机器人的自主控制提供相关信息,提高控制的精准度。利用卡尔曼滤波器对爬壁机器人的姿态进行解算,对爬壁机器人运动的平稳性进行考虑,利用PID控制算法实现爬壁机器人底盘结构全向移动的自主控制。实验结果表明,所提方法控制的机器人平稳性好、控制精准度高。

针对目前变电站室内GIS设备安装效率低、人力成本高的现状,结合气垫单元承载力大,伺服电机控制灵活的优点,充分考虑GIS设备安装过程的特点,设计开发了一种电驱行走的气垫承载转运车,可实现重载全向移动运输,大大提高了GIS设备安装效率,节省人工成本。

基于OpenMV机器视觉模块、Arduino开发板,以智能循迹小车为载体、机械臂为抓取机构,通过颜色识别算法、速度及调节的PID算法,提供了两种移动方案,为完成对应的识别搬运功能,实现系统的工作流程,提供可行的、易于实践的图像识别的车型机器人的设计方案。