【摘 要】
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目前国内高铁站雨棚立柱的检测以人工检测为主,其检测过程复杂,且工作过程中危险性高,为了提高安全性与工作效率性,设计高铁站雨棚立柱爬壁机器人代替人工作业。目前大多数机器人仅适用于在垂直墙壁爬行,本文设计的爬壁机器人可以在小曲率壁面爬行,有重要的工程意义。本文主要针对适合在小曲率立柱工作的高铁站雨棚立柱爬壁机器人的控制系统进行设计。首先在立柱爬壁机器人工作环境、路径规划的基础上,对机器人的工作需求,技
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目前国内高铁站雨棚立柱的检测以人工检测为主,其检测过程复杂,且工作过程中危险性高,为了提高安全性与工作效率性,设计高铁站雨棚立柱爬壁机器人代替人工作业。目前大多数机器人仅适用于在垂直墙壁爬行,本文设计的爬壁机器人可以在小曲率壁面爬行,有重要的工程意义。本文主要针对适合在小曲率立柱工作的高铁站雨棚立柱爬壁机器人的控制系统进行设计。首先在立柱爬壁机器人工作环境、路径规划的基础上,对机器人的工作需求,技术基础进行分析,并提出高铁站雨棚立柱爬壁机器人的总体设计方案。在高铁站雨棚立柱爬壁机器人硬件系统中,根据立柱爬壁机器人行走及工作需求对其进行模块化设计,主要设计了包括激光测距传感器、MPU6050传感器在内的传感器模块,驱动机器人运动的电机模块,进行设备间信息传输的通讯模块等,并加设了NBIOT模块,实现测厚仪检测数据的远程传输与查看。设计高铁站雨棚立柱爬壁机器人的软件系统。在KEIL中移植μC/OS-Ⅱ控制系统,并对立柱爬壁机器人的软件系统进行任务划分。对立柱爬壁机器人行走、转向等运动进行了设计,为了更精确的控制电机,提出模糊PID控制算法,对电机速度进行控制,并对其通信模块进行了设计。本文对高铁站雨棚立柱爬壁机器人控制系统的行走吸附、电机控制、数据传输等功能进行了全面检测,实验表明高铁站雨棚立柱机器人有良好的感知能力、自主移动能力、操控能力,能够胜任高铁站雨棚立柱的检测任务。
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