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公开(公告)号：CN114852278B
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202210544570.1
申请日：2022-05-07
Applicant: 河北工业大学
IPC: B63B59/10 , B62D55/265 , B62D55/12 , B60K7/00 , B62D55/108 , B25J11/00 , B25J5/00
Abstract: 本发明公开一种可自适应变曲率的水下爬壁机器人结构，该爬壁机器人结构的盘式电机设计防水外壳，并采用带轮内置的方式，使机器人适应水下环境，同时结构更加紧凑。相较于其他自适应机器人，本机器人采用履带式移动机构，在自适应凹、凸曲面时，由于同一侧履带的主动轮与从动轮同时安装于两个挡板之间，主动轮与从动轮之间的内侧安装自适应装置，自适应装置的支撑轮与内永磁铁让主动轮与从动轮始终能与壁面紧密贴合，增加履带与壁面的有效接触点，并增大摩擦力防止滑落，减少整体吸附力的需求，在保证整个机器人作业、越障过程中稳定性的基础上，从而使得上方搭载的设备能稳定，安全的运行。
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公开(公告)号：CN117570966A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311585245.0
申请日：2023-11-27
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为一种基于视觉焊缝位姿初始化的储罐爬壁机器人全局定位方法，首先将RGB‑D相机和惯性测量单元固定在爬壁机器人上，同时将爬壁机器人吸附在储罐表面；在机器人运动前采集焊缝图像，从中提取焊缝交点和直线焊缝向量，并将两者转换到机器人初始坐标系下；然后，将机器人初始坐标系的Z轴与储罐的焊缝直线向量对齐，获得机器人初始坐标系到储罐坐标系的初始旋转矩阵，进一步获取机器人初始坐标系与储罐坐标系之间的初始位姿变换矩阵；最后，使用视觉惯性里程计推算爬壁机器人运动增量，得到爬壁机器人在机器人初始坐标系下的最佳估计位姿，再通过初始位姿变换矩阵将最佳估计位姿转换到储罐坐标系下，得到任意时刻爬壁机器人在储罐坐标系下的全局位姿。该方法充分利用了储罐自身的焊缝信息以及三维模型信息，解决了爬壁机器人在储罐上全局定位困难的问题。
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公开(公告)号：CN111361654B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN201811586598.1
申请日：2018-12-25
Applicant: 河北工业大学
IPC: B62D57/024 , B62D57/02
Abstract: 本发明公开了一种防倾覆爬壁机器人。所述防倾覆爬壁机器人包括：机架；第一履带驱动模块和第二履带驱动模块，所述第一履带驱动模块和所述第二履带驱动模块沿第一方向间隔开地设在所述机架上；检测模块，所述检测模块设在所述机架上；和第一磁吸附模块，所述第一磁吸附模块可转动地设在所述机架上，所述第一磁吸附模块在所述第一方向上位于所述第一履带驱动模块与所述第二履带驱动模块之间，其中所述第一磁吸附模块具有非轴对称结构或者所述第一磁吸附模块的对称轴与所述第一磁吸附模块的转动轴线间隔开。
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公开(公告)号：CN116424450A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310391197.5
申请日：2023-04-13
Applicant: 河北工业大学
IPC: B62D57/024 , B63B59/06
Abstract: 本发明公开一种可被动自适应变曲率导磁壁面的爬壁机器人结构，该爬壁机器人结构包括架体单元、自适应移动机构、控制箱，两个自适应移动机构呈镜面对称的铰接在架体单元两侧预留的铜套安装孔内；该爬壁机器人结构通过设计有自适应轮组以及可自适应形变的架体单元，使主动轮、从动轮始终与壁面紧密贴合，增加了同步带壁面的有效接触点，增大摩擦力防止滑落，提高机器人在壁面作业的安全性，还能实现越障，保证了该设备的实用性。此外，主动轮、从动轮上的永磁体采用内置永磁体方式，避免了因机器人多铰链结构造成的吸附力偏移的问题，同时结构更加紧凑。多组永磁吸附元件的设置，使得该爬壁机器人结构能同时适应导磁立面的凹、凸曲面。
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公开(公告)号：CN107662222B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN201711153126.2
申请日：2017-11-20
Applicant: 河北工业大学
IPC: B25J17/02
Abstract: 本发明涉及一种基于单动力源的可变刚度柔性关节，关节驱动端包括关节支架、减速器支架、互锁离合器结构、谐波减速器和安装有编码器的关节驱动电机；所述关节支架为一U形结构部件，谐波减速器通过减速器支架与关节支架左端连接，关节驱动电机的输出端通过互锁离合器结构与刚度调节机构连接；所述减速器支架为一中空圆柱壳体，减速器支架一端设置有用于连接谐波减速器的安装孔，另一端设置有用于连接关节支架左端的螺纹孔，减速器支架上还设置有轴肩；所述互锁离合器结构位于减速器支架的空腔内。该关节采用单电机实现关节驱动与刚度调节、结构紧凑、集成度高、定位精度高、刚度可大幅连续线性精确调节、具备多种刚度调节模式。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109278891B
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN201811486469.5
申请日：2018-12-06
Applicant: 河北工业大学
IPC: B62D57/024
Abstract: 本发明为一种磁吸附爬壁机器人的被动自适应机构，该机构包括悬架装置和具有磁性的辅助轮，所述辅助轮的输出轴连接悬架装置，悬架装置同时与磁吸附爬壁机器人的车体和驱动轮连接；所述悬架装置包括连杆结构和滑块结构，滑块结构分别与机器人车体和连杆结构连接，连杆结构一方面连接辅助轮，另一方面连接机器人的驱动轮；所述滑块结构包括滑块、固定板、连接轴一和轴承一，连杆结构包括连杆一、弹簧、连杆二和连杆三；连杆一、连杆二和滑块结构与通过连接轴一连接在一起。该机构能够被动自适应壁面而发生变形，使得磁铁受到切向力作用下，易于使磁铁随着机器人爬行角度变化而发生位置变化，可以使得机器人顺利地爬上具有一定钝角角度的拼接面。
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公开(公告)号：CN113320613A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110694856.3
申请日：2021-06-23
Applicant: 河北工业大学
IPC: B62D57/024
Abstract: 本发明为可实现多角度/非连续壁面过渡的铰链型爬壁机器人，包含两个车体、铰链模块，所述两个车体通过铰链模块连到一起；所述铰链模块使得前车体相对于后车体具有三个转动自由度。所述铰链模块主要包括：前车体连接件、前连杆、后连杆、后车体连接件；前车体活动角度限制为(‑35°‑‑+35°)；后车体的活动角度限制为(+35°‑‑+47°)；前连杆、后连杆之间的活动角度限制为(‑45°‑‑+45°)。该机器人具有模块化程度高、体积小、质量轻、姿态调整灵活、曲面适应性强、越障能力好、集成度高的特点。
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公开(公告)号：CN112200246A
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN202011081229.4
申请日：2020-10-09
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种SVM分类器的训练方法和石化储罐锈蚀缺陷分割方法。所述SVM分类器的训练方法包括以下步骤：A)获得不同锈蚀程度的多个储罐锈蚀缺陷图像，根据多个储罐锈蚀缺陷图像的像素值定义锈蚀缺陷像素范围；B)选择多个储罐锈蚀缺陷图像作为训练图像，并生成多个超像素；C)提取每个超像素的颜色特征与纹理特征，将超像素和邻域超像素的颜色特征和纹理特征进行级联，以便构建超像素的特征向量，多个超像素的特征向量构成训练数据集；D)根据锈蚀缺陷像素范围对多个超像素进行标注并得到标注结果，将超像素标注为正样本或负样本；和E)利用训练数据集和标注结果训练SVM分类器。通过利用该SVM分类器的训练方法，可以提高SVM分类器的分类准确率。
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公开(公告)号：CN110406602A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910747689.7
申请日：2019-08-14
Applicant: 河北工业大学
IPC: B62D55/02
Abstract: 本发明公开了一种模块化的被动折叠移动机器人，包括履带模块和被动折叠模块；所述被动折叠模块的两侧对称安装在履带模块上；所述被动折叠模块包括伸缩机构、两个折叠铰链机构、折叠平台和碰撞机构；所述折叠平台包括两个折叠板、与折叠板铰链连接的两个侧板和铰链在每个侧板内侧的两个连接板；伸缩机构位于四个连接板围成的空间内，伸缩机构的两端分别连接一个折叠铰链机构，每个折叠铰链机构与两个相应连接板固定在一起；所述碰撞机构包括碰撞部、连接件、闸线和限位部；碰撞部安装在移动机器人前部的履带模块内侧，闸线连接限位部与碰撞部，连接件上安装限位部。该移动机器人可以实现多级折叠，对环境的适应性强。
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公开(公告)号：CN110328663A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910564128.3
申请日：2019-06-25
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于虚拟仿真与Linux操作系统的机器人硬实时控制系统,包括Unity3D虚拟仿真系统、Linux系统工控机和伺服电机驱动器，所述Unity3D虚拟仿真系统通过Socket网络与Linux系统工控机相连接进行数据通信，所述Linux系统工控机通过CAN网络与伺服电机驱动器进行数据通信，该Linux系统工控机采用Xenomai内核补丁对Linux内核实时扩展的Linux实时操作系统。本发明以Unity虚拟仿真系统作为上位机，以Linux系统工控机作为下位机，使用UDP通讯协议进行上位机和下位机的数据传输，通过Can总线实现下位机与伺服电机的通讯，从而实现远程控制机器人的工作状态与运动功能，并根据数据反馈有效监测机器人实时运动姿态，保证了机器人运动的强实时性，具有成本低、扩展性好的优点。
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