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CN119589235A - 一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人 - Google Patents

一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人 Download PDF

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CN119589235A
CN119589235A CN202411332561.1A CN202411332561A CN119589235A CN 119589235 A CN119589235 A CN 119589235A CN 202411332561 A CN202411332561 A CN 202411332561A CN 119589235 A CN119589235 A CN 119589235A
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CN
China
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robot
welding
permanent magnet
assembly
plate assembly
Prior art date
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Application number
CN202411332561.1A
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王璐
孔薛安
初硕
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Anhui University Of Technology Science Park Co ltd
Original Assignee
Anhui University Of Technology Science Park Co ltd
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，包括底板总成，底板总成上安装有焊枪机构总成，焊枪机构总成包括十字滑块机构和设置于十字滑块机构上的焊枪夹持器、焊枪，焊枪机构总成的一侧设置有TB6612驱动器且另一侧设置有导航模块，导航模块的下方安装有电机连接杆，底板总成的边缘设置有永磁铁块支架，永磁铁块支架上安装有永磁吸附机构，永磁吸附机构由四块永磁铁单元和一块轭铁组成，永磁铁块和底板总成之间通过四个直线滑轨固定，底板总成的边缘均匀安装有四组连接架。本发明通过远程控制实现移动焊接机器人调速及差速功能，实现机器人在实验平台和应用现场进行各项爬壁、曲线行走、焊接等作业。

Description

一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人
技术领域
本发明涉及高空大型钢结构焊接技术领域，具体为一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人。
背景技术
焊接机器人是主要从事焊接工作的工业机器人，通常是由通用工业机器人在末端轴加装焊枪组成，可以在恶劣的工作环境下稳定、高效地进行焊接作业，提高焊接质量，降低生产成本。因此焊接机器人在机械加工、船舶制造、电子生产等领域有着广泛地应用。近年来，在我国制造业中焊接机器人的应用数量急剧增加，推动了国内对焊接机器人的研究，国外焊接产品的研究起步较早，现在已经拥有了自己的系列化产品，如ABB,KUKA,OTC,FANUC,MOTOMAN等，占有了大部分市场份额。近几年，众多国家的研究部门将重点投入到了爬壁机器人领域的研究，在基础理论知识、结构的优化设计、机构协调控制系统等方面进行了有益探索，在此基础深度融合传感器等新技术，实现智能化的爬壁机器人，因此实现代替人工高效率的作业。
然而，现有的焊接机器人在使用的过程中存在以下的问题：如：专利CN112278104A一种永磁吸附足式爬壁机器人，在机架的下侧面设置有若干行走腿机构，行走时，部分行走腿机构上的磁力吸附装置吸附于壁面上，另一部分行走腿机构上的磁力吸附装置脱离壁面，并随着曲柄向前移动，该部分行走腿机构向前摆动后其上的磁力吸附装置吸附于壁面上，而原吸附于壁面的部分行走腿机构上的磁力吸附装置脱离壁面并随曲柄前移动，周而复始，实现本爬壁机器人在壁面上行走，该发明对于永磁体结构并未进行详尽设计测试，难以实现较高的吸附能力；专利CN111661192B一种永磁吸附轮腿复合爬壁机器人，包括车架、六个驱动轮、两个转动机构、一个移动机构、六个旋转机构和永磁吸附装置；转动机构用于带动驱动轮相对车架前后摆动；一个转动机构对应位于车架前端的两个驱动轮，另一个转动机构对应位于车架后端的两个驱动轮；移动机构用于带动位于车架中部的两个驱动轮相对车架上下移动；旋转机构用于带动驱动轮旋转运动，六个旋转机构与六个驱动轮一一对应，永磁吸附装置包括三个非接触式永磁吸附单元，两个分别与位于车架前端或后端的两个驱动轮同步摆动，一个与位于车架中部的两个驱动轮同步升降。该发明仅使用机械结构，无法实现对机器人运动的精准把控。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，解决了，这一技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，包括底板总成，所述底板总成上安装有焊枪机构总成，所述焊枪机构总成包括十字滑块机构和设置于十字滑块机构上的焊枪夹持器、焊枪，所述焊枪机构总成的一侧设置有TB6612驱动器且另一侧设置有导航模块，所述导航模块的下方安装有电机连接杆，所述底板总成的边缘设置有永磁铁块支架，所述永磁铁块支架上安装有永磁吸附机构，所述永磁吸附机构由四块永磁铁单元和一块轭铁组成，所述永磁铁块和底板总成之间通过四个直线滑轨固定，所述底板总成的边缘均匀安装有四组连接架，所述连接架上安装有两组传感器支架，所述传感器支架上安装有传感器模块，所述底板总成的后端安装有遥控模块，用于接受遥控器发出的PWM信号来进行控制，所述遥控模块的底部设置有导杆，所述小型电机安装于底板总成上且动力输出端通过皮带与传动丝杠相连接，所述传动丝杠的上端与传动带相连接，所述底板总成的边缘还安装有摄像头支架，所述摄像头支架上安装有CCD双目摄像机AS，所述CCD双目摄像机AS的一侧设置有激光雷达模块，此外，所述底板总成的底部均匀安装有四组电机支架，所述电机支架上安装有520编码器电机总成，所述520编码器电机总成包括520编码器电机本体和安装于520编码器电机本体上的520编码器电机轮，所述65mm橡胶轮胎与520编码器电机通过螺丝与垫片进行固定，所述底板总成的尾部配备有电源总成，所述电机总成为520编码器电机本体、十字滑块机构、遥控模块提供电源。
作为本发明的一种优选方式，所述四块永磁单元的正负极磁场交替正反分布，所述永磁体单元的长度比例分别为：19：11：11：19cm，间隔比例为：1.85：1.5：1.85cm。
作为本发明的一种优选方式，所述十字滑块机构总成是由两个直线滑轨和一个单电机组成的三自由度机械臂，用于夹持焊枪，同时在焊接过程中能够通过遥控来实现焊枪位姿的变换，所述十字滑块机构总成前端安装有超声波测距仪。
作为本发明的一种优选方式，所述底板总成上所配备的TB6612驱动器拥有四个电路接口，可以同时控制四个520编码器电机轮正反向转动，同时通过Arduino Mega2560控制板和驱动器的串口连接来实现对520编码器电机本体的调速控制。
作为本发明的一种优选方式，该焊接机器人采用三组可升降轮组，其轮组由65mm橡胶轮胎组成，每个轮组具有两个独立驱动的车轮，三个轮组分别位于移动平台的前部、中部和后部，通过升降丝杠和直线滑轨控制轮组的直线升降。
作为本发明的一种优选方式，该焊接机器人所安装的CCD双目摄像头用于机器人直线行进时，双目摄像头通过深度计算，利用三角形相似测量原理来计算障碍物到摄像头的距离：假设B是双目摄像头的基线长度，f是摄像头的焦距d是视差，Z是障碍物到摄像头的距离，则根据三角形相似性，有以下公式成立：
通过上述公式，可以计算出物体到摄像头的距离Z，另外假设是物体的高度，Ztop和Zbottom分别是物体上边界和下边界对应的深度值，则物体的高度可以通过下述公式计算：
H＝ztop-zbottom
当Z小于设定阈值时自动开启电机，使其与滑动丝杆的带传动配合，实现轮组、电机和永磁铁的升降，升降高度大于H，再根据机器人行进的速度和离障碍物的距离Z得到轮组依次抬升的间隔时间，从而实现机器人主动越障。
作为本发明的一种优选方式，该机器人借助跟随转向模块实现了全向运动能力，该模块可实现机器人前端双目摄像头的偏转角度与车轮偏转角度保持同步变化，跟随转向模块包含双目摄像头、360°可转动支架和控制支架转动的电机和检测轮子偏转角度的传感器，当障碍物高度超过电机的极限抬升高度，则机器人依靠路径规划算法计算出避开障碍物的最佳路径，当车轮转弯往一边偏移一定角度时，传感器将获取到的偏移角度数据传给MCU，MCU再控制电机让双目摄像头的支架往同一方向同步偏移该角度，这样机器人依靠跟随转向模块在转向时获得更好的视野，从而提高了机器人的感知范围和能力，提升了路径规划算法的精度，另外当机器人遇到特殊情况必须操作人员手动控制时，操作人员可以通过PS2X手柄单独调整摄像头的偏转角度以获取更佳视野，从而更便捷地控制机器人的行进。
作为本发明的一种优选方式，该机器人两侧安装有四个传感器模块，所述传感器模块通过支架固定在机器人左右两侧并成对称分布，同时配合程序设计的PID控制算法保证机器人在焊接时能进行直线行驶，从而提高焊缝的质量。
作为本发明的一种优选方式，该机器人内部搭载导航模块和SLAM算法，具备远程数据传输功能，能够实时将高空作业的情况传输至上位机，通过远程设定的起始点与距离，结合基于机器学习的路径规划算法，实现自动越障焊接作业。
作为本发明的一种优选方式，通过机器人前部安装的CCD双目摄像机AS和激光雷达，利用机器视觉技术对工作环境进行实时感知和分析，并借助激光雷达进行高精度的定位和建图，这种综合利用机器视觉和激光定位技术的方法，实现了对爬壁焊接机器人的精确定位和导航能力，由于焊接路径的准确性和一致性得到了可靠保障，因此提高了焊接作业的执行效率和质量，同时降低了人为操作误差的可能性。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本方案设计了一种非接触可调节吸附力的永磁吸附机构，磁吸附模块由三个结构相同的可调磁力机构组成，分别位于前轮组、中轮组和后轮组，每个可调磁力机构由永磁铁块、丝杠、电机和导向滑轨组成，磁吸附机构的磁力调节机构和轮组升降机构共用同一套升降丝杠和驱动电机，丝杠上的螺纹具有两种螺距，分别对应轮组升降部分和磁力调节部分，磁力调节机构通过控制磁铁与壁面的气隙，实现吸附力的控制。
2.本方案通过安装在机器人前端的CCD双目摄像头来监测前方路况，当检测到前方有长度超过自身车款长度的障碍物时，通过反馈回来的信号可以启动机器人的越障功能使得轮组依次抬升，进而越过障碍物。
3.本方案通过远程控制实现移动焊接机器人调速及差速功能，实现机器人在实验平台和应用现场进行各项爬壁、曲线行走、焊接等作业。
4.本方案通过安装有磁吸附机构的优化保证焊接机器人能够适应多种墙壁表面，其中包括含有铁锈和污渍的壁面，进行高空作业。
5.本方案通过遥控发送PWM信号从而达到远程控制爬壁焊接机器人实现转向、加速、减速，并且同时能够控制焊枪焊接时的位姿。
附图说明
图1为本发明新型的整体结构示意图；
图2为本发明新型所述焊枪机构总成结构图；
图3为本发明新型所述永磁吸附机构结构图；
图4为本发明新型的永磁铁块调节机构示意图；
图5为本发明爬壁焊接机器人作业流程示意图；
图6为本发明爬壁焊接机器人数字孪生可视化监控系统模型图；
图7为本发明永磁吸附机构优化前后对比示意图；
图8为本发明磁力仿真云图。
图中:1、520编码器电机总成；2、底板总成；3、电机支架；4、TB6612驱动器；5、65mm轮胎；6、永磁吸附机构；7、电源总成；8、传感器模块；9、传感器支架；10、连接架；11、焊枪机构总成；12、遥控模块；13、导杆；14、电机连接杆；15、永磁铁块支架；16、小型电机；17、皮带；18、传动丝杠；19、传动带；20、导航模块；21、摄像头支架；22、CCD双目摄像机AS；23、激光雷达模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，包括底板总成2，底板总成2上安装有焊枪机构总成11，焊枪机构总成11包括十字滑块机构和设置于十字滑块机构上的焊枪夹持器、焊枪，焊枪机构总成11的一侧设置有TB6612驱动器4且另一侧设置有导航模块20，导航模块20的下方安装有电机连接杆14，底板总成2的边缘设置有永磁铁块支架15，永磁铁块支架15上安装有永磁吸附机构6，永磁吸附机构6由四块永磁铁单元和一块轭铁组成，永磁铁块和底板总成2之间通过四个直线滑轨固定，底板总成2的边缘均匀安装有四组连接架10，连接架10上安装有两组传感器支架9，传感器支架9上安装有传感器模块8，底板总成2的后端安装有遥控模块12，用于接受遥控器发出的PWM信号来进行控制，遥控模块12的底部设置有导杆13，小型电机16安装于底板总成2上且动力输出端通过皮带17与传动丝杠18相连接，传动丝杠18的上端与传动带19相连接，底板总成2的边缘还安装有摄像头支架21，摄像头支架21上安装有CCD双目摄像机AS22，CCD双目摄像机AS22的一侧设置有激光雷达模块23，此外，底板总成2的底部均匀安装有四组电机支架3，电机支架3上安装有520编码器电机总成1，520编码器电机总成1包括520编码器电机本体和安装于520编码器电机本体上的520编码器电机轮，65mm橡胶轮胎与520编码器电机通过螺丝与垫片进行固定，底板总成2的尾部配备有电源总成7，电机总成为520编码器电机本体、十字滑块机构、遥控模块12提供电源。
进一步改进地，如图1所示，四块永磁单元的正负极磁场交替正反分布，永磁体单元的长度比例分别为：19：11：11：19cm，间隔比例为：1.85：1.5：1.85cm。
进一步改进地，如图1所示，十字滑块机构总成是由两个直线滑轨和一个单电机组成的三自由度机械臂，用于夹持焊枪，同时在焊接过程中能够通过遥控来实现焊枪位姿的变换，十字滑块机构总成前端安装有超声波测距仪。
进一步改进地，如图1所示，底板总成2上所配备的TB6612驱动器4拥有四个电路接口，可以同时控制四个520编码器电机轮正反向转动，同时通过Arduino Mega2560控制板和驱动器的串口连接来实现对520编码器电机本体的调速控制。
进一步改进地，如图1所示，该焊接机器人采用三组可升降轮组，其轮组由65mm橡胶轮胎组成，每个轮组具有两个独立驱动的车轮，三个轮组分别位于移动平台的前部、中部和后部，通过升降丝杠和直线滑轨控制轮组的直线升降。
进一步改进地，如图1所示，该焊接机器人所安装的CCD双目摄像头用于机器人直线行进时，双目摄像头通过深度计算，利用三角形相似测量原理来计算障碍物到摄像头的距离：假设B是双目摄像头的基线长度，f是摄像头的焦距d是视差，Z是障碍物到摄像头的距离，则根据三角形相似性，有以下公式成立：
通过上述公式，可以计算出物体到摄像头的距离Z，另外假设是物体的高度，Ztop和Zbottom分别是物体上边界和下边界对应的深度值，则物体的高度可以通过下述公式计算：
H＝ztop-zbottom
当Z小于设定阈值时自动开启电机，使其与滑动丝杆的带传动配合，实现轮组、电机和永磁铁的升降，升降高度大于H，再根据机器人行进的速度和离障碍物的距离Z得到轮组依次抬升的间隔时间，从而实现机器人主动越障。
进一步改进地，如图1所示，该机器人借助跟随转向模块实现了全向运动能力，该模块可实现机器人前端双目摄像头的偏转角度与车轮偏转角度保持同步变化，跟随转向模块包含双目摄像头、360°可转动支架和控制支架转动的电机和检测轮子偏转角度的传感器，当障碍物高度超过电机的极限抬升高度，则机器人依靠路径规划算法计算出避开障碍物的最佳路径，当车轮转弯往一边偏移一定角度时，传感器将获取到的偏移角度数据传给MCU，MCU再控制电机让双目摄像头的支架往同一方向同步偏移该角度，这样机器人依靠跟随转向模块在转向时获得更好的视野，从而提高了机器人的感知范围和能力，提升了路径规划算法的精度，另外当机器人遇到特殊情况必须操作人员手动控制时，操作人员可以通过PS2X手柄单独调整摄像头的偏转角度以获取更佳视野，从而更便捷地控制机器人的行进。
进一步改进地，如图1所示，该机器人两侧安装有四个传感器模块8，传感器模块8通过支架固定在机器人左右两侧并成对称分布，同时配合程序设计的PID控制算法保证机器人在焊接时能进行直线行驶，从而提高焊缝的质量。
进一步改进地，如图1所示，该机器人内部搭载导航模块20和SLAM算法，具备远程数据传输功能，能够实时将高空作业的情况传输至上位机，通过远程设定的起始点与距离，结合基于机器学习的路径规划算法，实现自动越障焊接作业。
具体地，机器人前部安装的CCD双目摄像机AS22和激光雷达，利用机器视觉技术对工作环境进行实时感知和分析，并借助激光雷达进行高精度的定位和建图，这种综合利用机器视觉和激光定位技术的方法，实现了对爬壁焊接机器人的精确定位和导航能力，由于焊接路径的准确性和一致性得到了可靠保障，因此提高了焊接作业的执行效率和质量，同时降低了人为操作误差的可能性。
通过机器人前端安装的双目摄像头，来检测前方障碍物，当摄像头识别到前方即将遇到无法规避的障碍物时，将立即启动小型电机，使得机器人完成抬升越障的功能，通过安装的导航模块，使得高空作业的机器人的工况和位置能实时传回上位机，通过上位机的设定，并配合两侧安装的超声波模块进行辅助，使得焊接机器人能自动进行高空直线焊接，自动避障，通过以上方案，可以实现爬壁焊接机器人在高空作业时进行前进，后退，转向，原地掉头等功能，同时根据遥控手柄的推动速度，可以调节机器人行进的速度，做到实时调速，通过结合机器视觉、激光定位等技术，实现爬壁焊接机器人的精确定位和导航能力，确保焊接路径的准确性和一致性，借助于数字孪生平台，搭建有爬壁焊接机器人可视化检测系统，能够在上位机检测页面及时发生异常情况时能做到及时停机或采取其他措施，保障操作人员和设备的安全。同时数字孪生模拟出焊接环境和工艺参数，可以记录下机器人的工作轨迹和历史数据，用于分析和优化工作流程，预测并优化焊接质量，提高焊接的精度和效率，而后爬壁焊接机器人则可以根据数字孪生的模拟结果进行自动调整和精准操作，从而实现更精准和稳定的焊接效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，包括底板总成(2)，其特征在于：所述底板总成(2)上安装有焊枪机构总成(11)，所述焊枪机构总成(11)包括十字滑块机构和设置于十字滑块机构上的焊枪夹持器、焊枪，所述焊枪机构总成(11)的一侧设置有驱动器(4)且另一侧设置有导航模块(20)，所述导航模块(20)的下方安装有电机连接杆(14)，所述底板总成(2)的边缘设置有永磁铁块支架(15)，所述永磁铁块支架(15)上安装有永磁吸附机构(6)，所述永磁吸附机构(6)由四块永磁铁单元和一块轭铁组成，所述永磁铁块和底板总成(2)之间通过四个直线滑轨固定，所述底板总成(2)的边缘均匀安装有四组连接架(10)，所述连接架(10)上安装有两组传感器支架(9)，所述传感器支架(9)上安装有传感器模块(8)，所述底板总成(2)的后端安装有遥控模块(12)，用于接受遥控器发出的PWM信号来进行控制，所述遥控模块(12)的底部设置有导杆(13)，所述小型电机(16)安装于底板总成(2)上且动力输出端通过皮带(17)与传动丝杠(18)相连接，所述传动丝杠(18)的上端与传动带(19)相连接，所述底板总成(2)的边缘还安装有摄像头支架(21)，所述摄像头支架(21)上安装有双目摄像机(22)，所述双目摄像机(22)的一侧设置有激光雷达模块(23)，此外，所述底板总成(2)的底部均匀安装有四组电机支架(3)，所述电机支架(3)上安装有编码器电机总成(1)，所述编码器电机总成(1)包括编码器电机本体和安装于编码器电机本体上的编码器电机轮，橡胶轮胎与编码器电机通过螺丝与垫片进行固定，所述底板总成(2)的尾部配备有电源总成(7)，所述电机总成为编码器电机本体、十字滑块机构、遥控模块(12)提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，其特征在于：所述四块永磁单元的正负极磁场交替正反分布，所述永磁体单元的长度比例分别为：19：11：11：19cm，间隔比例为：1.85：1.5：1.85cm。
3.根据权利要求1所述的一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，其特征在于：所述十字滑块机构总成是由两个直线滑轨和一个单电机组成的三自由度机械臂，用于夹持焊枪，同时在焊接过程中能够通过遥控来实现焊枪位姿的变换，所述十字滑块机构总成前端安装有超声波测距仪。
4.根据权利要求1所述的一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，其特征在于：所述底板总成(2)上所配备的驱动器(4)拥有四个电路接口，可以同时控制四个编码器电机轮正反向转动，同时通过控制板和驱动器的串口连接来实现对编码器电机本体的调速控制。
5.根据权利要求1所述的一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，其特征在于：该焊接机器人采用三组可升降轮组，其轮组由橡胶轮胎组成，每个轮组具有两个独立驱动的车轮，三个轮组分别位于移动平台的前部、中部和后部，通过升降丝杠和直线滑轨控制轮组的直线升降。
6.根据权利要求1所述的一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，其特征在于：该焊接机器人所安装的双目摄像头用于机器人直线行进时，双目摄像头通过深度计算，利用三角形相似测量原理来计算障碍物到摄像头的距离：假设B是双目摄像头的基线长度，f是摄像头的焦距d是视差，Z是障碍物到摄像头的距离，则根据三角形相似性，有以下公式成立：
通过上述公式，可以计算出物体到摄像头的距离Z，另外假设是物体的高度，Ztop和Zbottom分别是物体上边界和下边界对应的深度值，则物体的高度可以通过下述公式计算：
H＝2topp一zbottom
当Z小于设定阈值时自动开启电机，使其与滑动丝杆的带传动配合，实现轮组、电机和永磁铁的升降，升降高度大于H，再根据机器人行进的速度和离障碍物的距离Z得到轮组依次抬升的间隔时间，从而实现机器人主动越障。
7.根据权利要求1所述的一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，其特征在于：该机器人借助跟随转向模块实现了全向运动能力，该模块可实现机器人前端双目摄像头的偏转角度与车轮偏转角度保持同步变化，跟随转向模块包含双目摄像头、360°可转动支架和控制支架转动的电机和检测轮子偏转角度的传感器，当障碍物高度超过电机的极限抬升高度，则机器人依靠路径规划算法计算出避开障碍物的最佳路径，当车轮转弯往一边偏移一定角度时，传感器将获取到的偏移角度数据传给MCU，MCU再控制电机让双目摄像头的支架往同一方向同步偏移该角度，这样机器人依靠跟随转向模块在转向时获得更好的视野，从而提高了机器人的感知范围和能力，提升了路径规划算法的精度，另外当机器人遇到特殊情况必须操作人员手动控制时，操作人员可以通过PS2X手柄单独调整摄像头的偏转角度以获取更佳视野，从而更便捷地控制机器人的行进。
8.根据权利要求1所述的一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，其特征在于：该机器人两侧安装有四个传感器模块(8)，所述传感器模块(8)通过支架固定在机器人左右两侧并成对称分布，同时配合程序设计的PID控制算法保证机器人在焊接时能进行直线行驶，从而提高焊缝的质量。
9.根据权利要求1所述的一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，其特征在于：该机器人内部搭载导航模块(20)和SLAM算法，具备远程数据传输功能，能够实时将高空作业的情况传输至上位机，通过远程设定的起始点与距离，结合基于机器学习的路径规划算法，实现自动越障焊接作业。
10.根据权利要求1所述的一种永磁吸附式自动越障爬壁焊接机器人，其特征在于：机器人前部安装的双目摄像机(22)和激光雷达，利用机器视觉技术对工作环境进行实时感知和分析，并借助激光雷达进行高精度的定位和建图，这种综合利用机器视觉和激光定位技术的方法，实现了对爬壁焊接机器人的精确定位和导航能力，由于焊接路径的准确性和一致性得到了可靠保障，因此提高了焊接作业的执行效率和质量，同时降低了人为操作误差的可能性。
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