本發(fā)明涉及自動巡邏技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種移動機器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

巡檢移動機器人無論白天黑夜還是刮風(fēng)下雨，都可以在無人看管的情況下自動完成巡視的工作，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。但是其應(yīng)用有一定的局限性，不能爬陡坡。

為了解決這個問題現(xiàn)有技術(shù)中在車輪上增加磁吸裝置來提升巡檢移動機器人的爬坡能力，如公開號為CN104442190A，名稱為“一種電力巡檢移動機器人用車輪”專利中，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輪的移動機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，磁芯產(chǎn)生的磁力會變化，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，反而會增大移動機器人行駛阻力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

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

移動機器人包括：

車身；

角度傳感器，其安裝在車身上，用于實時監(jiān)測車身的傾斜角度，并生成相應(yīng)的傾斜角度信號；

電磁裝置，其安裝在車身的底盤上，其輸出端面向地面設(shè)置，用于產(chǎn)生磁場，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信號連接，用于獲取角度傳感器生成的傾斜角度信號，并根據(jù)傾斜角度信號控制輸入相應(yīng)大小的電流到電磁裝置中，使得電磁裝置產(chǎn)生相應(yīng)大小的磁場。

進一步地，控制器內(nèi)設(shè)有一個閾值，根據(jù)傾斜角度信號計算出的傾斜方向和傾斜角度值，若傾斜方向為車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。

進一步地，控制器根據(jù)傾斜角度信號計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。

進一步地，電磁裝置為電磁鐵。

進一步地，磁性組件為永磁鐵、鐵、鈷、鎳及其合金中的一種。

進一步地，磁性組件呈帶狀鋪設(shè)或鑲嵌在移動機器人巡邏的斜坡上，并從斜坡的底端一直延伸到頂端。

進一步地，還包括升降裝置，升降裝置安裝在車身的底盤下端，升降裝置包括可移動的升降端，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。

進一步地，升降裝置與控制器信號連接，控制器根據(jù)傾斜角度信號控制升降裝置驅(qū)動電磁裝置升降。

進一步地，升降裝置為氣缸、液壓缸、齒輪齒條、電動推桿和剪叉升降機構(gòu)中的一種。

進一步地，還包括定位裝置，定位裝置安裝在車身上，并與控制器信號連接，用于移動機器人在斜坡上行走時，將電磁裝置定位到磁性組件的正上方。

依據(jù)上述實施例的移動機器人系統(tǒng)，由于在車身上安裝有角度傳感器和控制器，并在底盤下端安裝有電磁裝置，角度傳感器實時監(jiān)測車身的傾斜角度，控制器并且根據(jù)車身的傾斜角度控制電磁裝置產(chǎn)生相應(yīng)大小的磁場，并在行走的斜坡上安裝有磁性組件，使得移動機器人系統(tǒng)能夠能攀爬具有磁性組件的斜坡，對于不同傾斜度的斜坡，移動機器人系統(tǒng)可根據(jù)角度傳感器監(jiān)測的車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，使得移動機器人系統(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，電磁裝置不輸出電磁吸附力，避免了在平地上行走時遇到磁性物質(zhì)產(chǎn)生吸附力障礙行走。

附圖說明

圖1為一種實施例中移動機器人平面行走的示意圖；

圖2為一種實施例中移動機器人上坡行走的示意圖；

圖3為一種實施例中移動機器人的部分結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

在本實施例中提供了一種移動機器人系統(tǒng)，本移動機器人系統(tǒng)主要用于在特定的區(qū)域內(nèi)進行巡邏，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，本實施例的移動機器人系統(tǒng)主要包括移動機器人和磁性組件5，移動機器人包括車身1、角度傳感器2、電磁裝置3和控制器4。

角度傳感器2安裝在車身1上，角度傳感器1用于實時監(jiān)測車身1的傾斜角度，傾斜角度以水平面為參考基準面，根據(jù)監(jiān)測的不同傾斜角度生成相應(yīng)的傾斜角度信號。

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

控制器4安裝在車身上。如圖3所示，控制器4分別與角度傳感器2和電磁裝置3信號連接?？刂破?用于實時獲取角度傳感器2生成的傾斜角度信號，根據(jù)傾斜角度信號計算出車身1實時的傾斜角度值θ，控制器4根據(jù)計算出的車身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。

控制器4的具體控制原理為：先在控制器4內(nèi)存儲有一個閾值，例如閾值為6°、10°或15°?？刂破?實時獲取傾斜角度信號并計算出車身1的實時傾斜方向和傾斜角度值θ，若傾斜方向為車身1的前端向下傾斜(即移動機器人處于下坡狀態(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；若傾斜方向為車身1的前端向上傾斜(即移動機器人處于上坡狀態(tài))或傾斜方向為車身1左右傾斜或(即移動機器人側(cè)翻狀態(tài))，且傾斜角度值θ大于閾值，即移動機器人在上坡或側(cè)翻兩種狀態(tài)下，同時滿足傾斜角度θ大于閾值時，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，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，從而使得移動機器人在更陡的斜坡上行走時，電磁裝置3與磁性組件5形成更大的電磁吸附力，保證移動機器人的爬坡行走。本實施例中的移動機器人可攀爬最大傾角為45°的斜坡。在其他實施例中，閾值及最大攀爬斜坡傾角的能力都可根據(jù)實際需求設(shè)置。

如圖2所示，本例的移動機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沿著移動機器人的行走軌跡鋪設(shè)或鑲嵌在斜坡上，使得移動機器人在斜坡上行走時產(chǎn)生的電磁吸附力能夠吸附磁性組件5，從而給移動機器人提供一個吸附力，防止移動移動機器人下滑輔助移動移動機器人爬坡。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。

在移動機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機器人的行走路線，尤其用于定位移動機器人上坡時沿著斜坡上磁性組件5行走，將移動機器人上的電磁裝置3定位到磁性組件5的正上方，并且定位精度為±10mm。

在本實施例中，為了進一步控制電磁裝置3的吸附力，還設(shè)置有升降裝置6，升降裝置6具有可移動的升降端，本例中升降裝置6為氣缸，在其他實施例也可使用其他機械升降機構(gòu)，例如液壓缸、齒輪齒條、電動推桿或剪叉升降機構(gòu)。升降裝置6安裝在車身1的底盤下端，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信號連接，當控制器4計算出傾斜角度值θ越大，控制器4控制升降裝置6驅(qū)動電磁裝置3靠近斜坡，從而提高電磁裝置3的吸附力。本實施例中控制器4可通過控制輸入電磁裝置3的電流大小及控制電磁裝置3與斜坡上磁性組件5的間距實現(xiàn)對電磁裝置3與磁性組件5吸附力的控制，兩種控制方法可同時配合使用，以實現(xiàn)精確控制。

本實施例提供的移動機器人系統(tǒng)，由于在車身1上安裝有角度傳感器2和控制器4，并在底盤下端安裝有電磁裝置3，角度傳感器2實時監(jiān)測車身1的傾斜角度，控制器4根據(jù)車身1的傾斜角度控制電磁裝置3產(chǎn)生相應(yīng)大小的磁場，并在行走的斜坡上安裝有磁性組件5，使得移動機器人能夠能攀爬具有磁性組件5的斜坡，對于不同傾斜度的斜坡，移動機器人可根據(jù)角度傳感器2監(jiān)測的車身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，從而移動機器人可穩(wěn)定的攀爬不同傾斜度的斜坡，并且在平地上行駛時，電磁裝置不輸出電磁吸附力，避免了在平地上行走時遇到磁性物質(zhì)產(chǎn)生吸附力障礙行走；并且控制器4還可通過控制升降裝置6調(diào)節(jié)電磁裝置3與地面的間距，實現(xiàn)對電磁吸附力的控制，使得移動機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)用了具體個例對本發(fā)明進行闡述，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，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。