基于PLC的氣動爬桿機器人設計

郭昊坤

（江陰職業技術學院電子信息工程系，江蘇 江陰 214405）

0　引言

在市政工程中，有大量的安裝、維修等工作需要爬桿作業，對于有些直徑較細、強度較小、人工爬桿難度大的桿件，如果實的采摘、樹枝的修剪、路燈燈泡的更換、高壓輸電設備的檢修和大型桁架結構建筑的維修等，工人在進行高空作業時有一定危險性，同時造成工作效率不高[1-3]。同時，若用高空水壓的方式清理，在一定程度上還會造成水資源的浪費，而且清洗水的運輸，和噴射槍的發射還需要消耗其它能源。

且隨著科技的進步，高空作業高度越來越高，人工作業越發困難，傳統的人力噴水清理方式的缺點已日益顯著[4]。故若能利用爬桿機器人[5-9]完成相應高空作業，可以滿足科技發展的要求，提供高效率、高規格、低風險、低能耗的高品質作業。本文基于PLC[10-11]設計了一種智能型氣動式爬桿機器人，給出了其設計方案、硬件與軟件系統設計，并通過聯機調試證明了其正確性。

1　總體方案設計

爬桿機器人由多氣缸組合結構完成爬行動作，所有氣缸采用高精度短行程缸，包含多種電磁閥控制組合，設有過行程緩沖裝置從硬件上保護設備安全，同時設有限位行程開關裝置提供電信號反饋從軟件上保護設備安全。主要由前臂爬行結構、前臂夾緊結構、體形爬行結構、后臂爬行結構、后臂夾緊結構、緩沖保護裝置、限位保護裝置、多點定位感測裝置、特制爬桿結構、氣動電磁閥組合和輸入、輸出接口模塊等組成。……