本實用新型涉及機器人技術(shù)領域，具體為一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人。

背景技術(shù)：

工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)指定的原則綱領行動。傳統(tǒng)的工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機座和執(zhí)行機構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構(gòu)，用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應的動作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號，并進行控制。工業(yè)機器人按執(zhí)行機構(gòu)運動的控制機能，又可分點位型和連續(xù)軌跡型。點位型只控制執(zhí)行機構(gòu)由一點到另一點的準確定位，適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業(yè)；連續(xù)軌跡型可控制執(zhí)行機構(gòu)按給定軌跡運動，適用于連續(xù)焊接和涂裝等作業(yè)。特別針對鋼材工業(yè)，隨著現(xiàn)在鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)的增多，維護作業(yè)的環(huán)境增多，多數(shù)情況下鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)的維護仍需要人工進行高空作業(yè)完成，由此涉及人工安全問題較多，且人工的工作效率低下，費時費力，完全不能滿足大工業(yè)背景下機械產(chǎn)出的需要。另外，為應對實際發(fā)展的需要，現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)維護機器人僅僅是單一地在鋼結(jié)構(gòu)表面進行防腐蝕的清洗、噴涂維護作業(yè)，在噴涂前仍需進行人工的打磨除銹等預處理，功能不完善，工作效率仍舊低下。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決人工進行鋼構(gòu)體維護存在的安全及效率問題，以及現(xiàn)有的鋼構(gòu)體維護機器人功能不全和效率低下的問題，本實用新型的目的是提出一種功能完善、工作效率高的用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人。

本實用新型為了解決上述問題所采取的技術(shù)方案為：一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人，包括箱體結(jié)構(gòu)的頭部、軀干以及連接在軀干尾端的尾部，所述軀干和尾部的兩側(cè)均分別設置有機械行走腿，頭部、軀干和尾部內(nèi)腔均藏設有驅(qū)動機器人工作的伺服動力系統(tǒng)，所述頭部底壁設置有用于清潔鋼構(gòu)體的除銹鋼刷，且除銹鋼刷一側(cè)設置有可自由旋轉(zhuǎn)的吹屑氣孔頭，軀干尾端底壁設置有油漆噴嘴，軀干頂壁穿設有連通外部電源、氣源及油漆原料的電氣管道，電氣管道位于軀干內(nèi)的一端分別與吹屑氣孔頭、油漆噴嘴以及伺服動力系統(tǒng)連通，且相鄰吹屑氣孔頭和油漆噴嘴的位置處均分別設置有觀察攝像頭，軀干頂部靠近頭部的一端設置有用于觀察路況及測距的攝像裝置。

優(yōu)選的，所述尾部通過萬向軸承與軀干尾端連接為一體。

優(yōu)選的，所述除銹鋼刷通過傳動軸與伺服動力系統(tǒng)連接以使伺服動力系統(tǒng)驅(qū)動除銹鋼刷自轉(zhuǎn)實現(xiàn)除銹。

優(yōu)選的，所述吹屑氣孔頭為具有一個出氣孔的球形噴頭，該球形噴頭通過一萬向節(jié)與固設在頭部底壁的連接柱連接為一體，且球形噴頭通過藏設在連接柱內(nèi)腔的電氣路管線分別與電氣管道和伺服動力系統(tǒng)連通，并由伺服動力系統(tǒng)驅(qū)動球形噴頭自由旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，所述吹屑氣孔頭沿機器人行走方向相鄰設置在除銹鋼刷尾側(cè)。

優(yōu)選的，所述軀干和尾部的底壁均設置有磁性輪。

優(yōu)選的，所述軀干和尾部的兩側(cè)分別設置有四對由機械臂組成的機械行走腿，該機械行走腿包括設置在軀干首端兩側(cè)和尾部尾端兩側(cè)的用于地面行走的越障腿以及軀干尾端兩側(cè)和尾部首端兩側(cè)的用于夾持鋼構(gòu)體的夾持腿，且機械行走腿的足部均設置有電磁鐵吸盤。

優(yōu)選的，所述軀干和尾部的頂壁均設置有用于防止機器人從高空掉落的吊繩。

優(yōu)選的，所述電氣管道與吹屑氣孔頭和油漆噴嘴連接處設置有用于控制電氣管道通斷的電磁閥。

優(yōu)選的，所述軀干內(nèi)藏設有用于遠程操控機器人工作的無線遠程接收控制系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：

第一，本實用新型所述的一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人，可替代人工在高空對鋼構(gòu)體做打磨噴涂作業(yè)，大大降低了人員高空安全作業(yè)因素，機器人可翻越一定的障礙，處理復雜結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)任務，且設有攝像探測系統(tǒng)，可以觀察施工的效果，保證質(zhì)量與安全。

第二，本實用新型所述的一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人，集鋼結(jié)構(gòu)表面除銹、清洗、噴涂為一體，可一次性完成鋼構(gòu)體表面的維護作業(yè)，且在維護作業(yè)的同時通過觀察攝像頭進行實時的監(jiān)測，工作效率高，且維護效果好。

第三，本實用新型所述的一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人，尾部通過萬向軸承與軀干連接后，可有效地在機器人行進過程中起到平衡的作用，且消除了機器人長度較長的缺點，特別是在拐角處，萬向軸承可有效使尾部與軀干之間形成緩沖彎折，可應對多種復雜工況。

第四，本實用新型所述的一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人，機器人上分別設置了兩對用于行走的機械臂結(jié)構(gòu)的越障腿，可有效應對多種復雜路況，實現(xiàn)越障行走，同時，在兩對越障腿之間設置的兩對夾持腿可在機器人停止行進時有效夾持在鋼構(gòu)體上，保證機器人能夠穩(wěn)固的在鋼構(gòu)體上進行維護作業(yè)。

第五，本實用新型所述的一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人，機器人在進行高空維護作業(yè)過程中，頂壁的吊繩作為安全防護的保障，可防止機器人在出現(xiàn)意外的情況下從高空掉落，消除了安全隱患。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人的立體結(jié)構(gòu)圖A；

圖2為本實用新型一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人的立體結(jié)構(gòu)圖B；

圖中標記：1、頭部，2、軀干，3、尾部，301、萬向軸承，4、機械行走腿，401、越障腿，402、夾持腿，5、除銹鋼刷，6、吹屑氣孔頭，7、油漆噴嘴，8、電氣管道，9、觀察攝像頭，10、攝像裝置，11、磁性輪，12、電磁鐵吸盤，13、吊繩。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作詳細說明，本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。

如圖所示，本實用新型為一種用于鋼構(gòu)體保養(yǎng)維護的機器人，包括箱體結(jié)構(gòu)的頭部1、軀干2以及連接在軀干2尾端的尾部3，所述軀干2和尾部3的兩側(cè)均分別設置有機械行走腿4，頭部1、軀干2和尾部3內(nèi)腔均藏設有驅(qū)動機器人工作的伺服動力系統(tǒng)，所述頭部1底壁設置有用于清潔鋼構(gòu)體的除銹鋼刷5，且除銹鋼刷5一側(cè)設置有可自由旋轉(zhuǎn)的吹屑氣孔頭6，軀干2尾端底壁設置有油漆噴嘴7，軀干2頂壁穿設有連通外部電源、氣源及油漆原料的電氣管道8，電氣管道8位于軀干2內(nèi)的一端分別與吹屑氣孔頭6、油漆噴嘴7以及伺服動力系統(tǒng)連通，且相鄰吹屑氣孔頭6和油漆噴嘴7的位置處均分別設置有觀察攝像頭9，軀干2頂部靠近頭部1的一端設置有用于觀察路況及測距的攝像裝置10。

以上為本實用新型的基本實施方式，可在以上基礎上作進一步的改進、優(yōu)化或限定。

如，所述尾部3通過萬向軸承301與軀干2尾端連接為一體。

尾部3通過萬向軸承301與軀干2連接后，可有效地在機器人行進過程中起到平衡的作用，保證機器人的正常行走，另外，尾部3的設置作為一緩沖式結(jié)構(gòu)，消除了機器人長度較長的缺點，特別是在拐角處，萬向軸承301可有效使尾部3與軀干2之間形成緩沖彎折，可應對多種復雜工況。

進一步的，所述除銹鋼刷5通過傳動軸與伺服動力系統(tǒng)連接以使伺服動力系統(tǒng)驅(qū)動除銹鋼刷5自轉(zhuǎn)實現(xiàn)除銹。

傳動軸有多種設置方式，如，可通過單一的齒輪傳動方式進行傳動，且可設置變速齒輪組，通過調(diào)整齒輪比對除銹鋼刷5的轉(zhuǎn)動速度進行有效地調(diào)節(jié)；傳動軸也可設置為蝸輪蝸桿，相比齒輪傳動，蝸輪蝸桿的傳動效率更高，更有效。

又如，所述吹屑氣孔頭6為具有一個出氣孔的球形噴頭，該球形噴頭通過一萬向節(jié)與固設在頭部1底壁的連接柱連接為一體，且球形噴頭通過藏設在連接柱內(nèi)腔的電氣路管線分別與電氣管道8和伺服動力系統(tǒng)連通，并由伺服動力系統(tǒng)驅(qū)動球形噴頭自由旋轉(zhuǎn)。

萬向節(jié)的設置可以使伺服動力系統(tǒng)通過電路管線有效控制球形噴頭的多方位轉(zhuǎn)動，配合觀察攝像頭以及遠程操控系統(tǒng)，或者事先通過編程錄入的循環(huán)動作控制，可實現(xiàn)吹屑氣孔頭6的多方位吹屑清洗作業(yè)，更有效地應對工況條件復雜的鋼構(gòu)體表面環(huán)境。

進一步的，所述吹屑氣孔頭6沿機器人行走方向相鄰設置在除銹鋼刷5尾側(cè)。

吹屑氣孔頭6相鄰除銹鋼刷5設置是為了完美配合除銹鋼刷5的除銹作業(yè)，在除銹鋼刷5完成除銹作業(yè)的第一時間通過吹屑氣孔頭6完成對除銹位置處的清洗，防止銹渣的沉積或堆積，以影響機器人的正常行走。

再如，所述軀干2和尾部3的底壁均設置有磁性輪11。

磁性輪11為一對通過連接軸的內(nèi)部藏設磁鐵的滾輪，且該連接軸位于兩個輥輪之間的軸體上套設有長方體結(jié)構(gòu)的箱體，該箱體用于焊接在機器人底壁，且在箱體內(nèi)藏設有若干磁鐵，配合滾輪進行磁性吸附，以進一步穩(wěn)固高空作業(yè)的機器人。

又如，所述軀干2和尾部3的兩側(cè)分別設置有四對由機械臂組成的機械行走腿4，該機械行走腿4包括設置在軀干2首端兩側(cè)和尾部3尾端兩側(cè)的用于地面行走的越障腿401以及軀干2尾端兩側(cè)和尾部3首端兩側(cè)的用于夾持鋼構(gòu)體的夾持腿402，且機械行走腿4的足部均設置有電磁鐵吸盤12。

機器人上分別設置了兩對用于行走的機械臂結(jié)構(gòu)的越障腿401，可有效應對多種復雜路況，實現(xiàn)越障行走，同時，在兩對越障腿401之間設置的兩對夾持腿402可在機器人停止行進時有效夾持在鋼構(gòu)體上，保證機器人能夠穩(wěn)固的在鋼構(gòu)體上進行維護作業(yè)，另外，越障腿401和夾持腿402足部的電磁鐵吸盤12可使機器人更穩(wěn)固有效地行走或夾持。

如，所述軀干2和尾部3的頂壁均設置有用于防止機器人從高空掉落的吊繩13。

機器人在進行高空維護作業(yè)過程中，頂壁的吊繩13作為安全防護的保障，可防止機器人在出現(xiàn)意外的情況下從高空掉落，消除了安全隱患。

又如，所述電氣管道8與吹屑氣孔頭6和油漆噴嘴7連接處設置有用于控制電氣管道8通斷的電磁閥。

電磁閥由事先錄入的編程系統(tǒng)進行管控或者只有通過遠程操控系統(tǒng)由人工進行遠程操控，一方面可有效節(jié)省用于噴涂或清洗的原材料，另一方便，實時的操控可更有效地配合除銹作業(yè)。

再如，所述軀干2內(nèi)藏設有用于遠程操控機器人工作的無線遠程接收控制系統(tǒng)，無線遠程接收控制系統(tǒng)可直接由人工通過無線電信號對機器人進行實時的操控。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例描述如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述所述技術(shù)內(nèi)容作出的些許更動或修飾均為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。