本發(fā)明涉及機(jī)器人，特別涉及一種多自由度智能防腐涂裝機(jī)器人。

背景技術(shù)：

機(jī)器人能否自行判斷識(shí)別周圍環(huán)境及作業(yè)對(duì)象的空間幾何形狀并由此自我控制調(diào)節(jié)作業(yè)動(dòng)作，決定其智能化的水平和能否替代人類去完成眾多復(fù)雜環(huán)境與界面的作業(yè)活動(dòng)，如大型且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝作業(yè)等。這也是當(dāng)今智能機(jī)器人的難點(diǎn)與創(chuàng)新方向。一旦解決機(jī)器人對(duì)工作環(huán)境、空間結(jié)構(gòu)的自行識(shí)別、判斷與自行推理并決定相應(yīng)的作業(yè)狀態(tài)和動(dòng)作，將是實(shí)用性機(jī)器人智能化的飛躍。為此，我公司開(kāi)發(fā)此專利技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種多自由度智能防腐涂裝機(jī)器人。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種多自由度智能防腐涂裝機(jī)器人，用于架設(shè)在車間的導(dǎo)軌上進(jìn)行對(duì)大型鋼結(jié)構(gòu)的防腐涂裝作業(yè)，包括機(jī)座、安裝在機(jī)座上的旋轉(zhuǎn)立柱、連接在旋轉(zhuǎn)立柱上的機(jī)械手臂，以及安裝在機(jī)械手臂末端的探測(cè)傳感系統(tǒng)和末端執(zhí)行器；在機(jī)座內(nèi)裝載有機(jī)器人電力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和作業(yè)配套系統(tǒng)。

所述機(jī)座底部設(shè)置有導(dǎo)軌行進(jìn)系統(tǒng)，機(jī)座通過(guò)導(dǎo)軌行進(jìn)系統(tǒng)架設(shè)在固定于地面的導(dǎo)軌上，并可導(dǎo)引機(jī)器人沿導(dǎo)軌自由行走。

所述旋轉(zhuǎn)立柱活動(dòng)連接在機(jī)座上，在高度方向能夠伸縮且在水平方向能夠360度旋轉(zhuǎn)。

所述機(jī)械手臂包括至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)及連接在相鄰轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)之間的剛性連桿，機(jī)械手臂內(nèi)端通過(guò)內(nèi)端轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)與旋轉(zhuǎn)立柱可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，機(jī)械手臂外端通過(guò)外端轉(zhuǎn) 動(dòng)關(guān)節(jié)與探測(cè)傳感系統(tǒng)和末端執(zhí)行器連接。

所述末端執(zhí)行器包括防腐涂裝的噴槍或清洗的水槍，所述作業(yè)配套系統(tǒng)包括空壓機(jī)和料罐，作業(yè)配套系統(tǒng)通過(guò)布置在機(jī)械手臂內(nèi)的管線向末端執(zhí)行器供氣或供料。

所述探測(cè)傳感系統(tǒng)包括多個(gè)探測(cè)傳感器，用于自動(dòng)識(shí)別機(jī)器人的作業(yè)場(chǎng)景與作業(yè)面的空間幾何結(jié)構(gòu)，并將探測(cè)結(jié)果通過(guò)位于機(jī)械手臂內(nèi)部的傳感線路傳遞到機(jī)座內(nèi)的控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)自動(dòng)分析處理結(jié)果并向電力系統(tǒng)、作業(yè)配套系統(tǒng)、機(jī)械手臂和末端執(zhí)行器發(fā)出控制指令；所述電力系統(tǒng)根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令為用電部件供電。

所述控制指令包括機(jī)器人的行進(jìn)方向和速度、立柱的旋轉(zhuǎn)和伸縮、機(jī)械手臂的屈伸、末端執(zhí)行器的作業(yè)狀態(tài)、供氣供料速度與狀態(tài)以及電力系統(tǒng)的供電狀態(tài)。

所述機(jī)械手臂的有效作業(yè)半徑≥5000mm。

本發(fā)明的多自由度智能機(jī)器人總共有3至6個(gè)自由度，包括旋轉(zhuǎn)立柱水平方向360度旋轉(zhuǎn)及高度方向上的伸縮、機(jī)械手臂的各轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)使各連桿可作0°至180°的屈伸、末端執(zhí)行器(如噴槍)有1至3自由度。

本發(fā)明的多自由度智能防腐涂裝機(jī)器人可以用于復(fù)雜環(huán)境和作業(yè)面的大型鋼結(jié)構(gòu)的防腐涂裝作業(yè)，如特大型橋梁鋼箱梁的內(nèi)外防腐涂裝作業(yè)、大型船舶的外壁與內(nèi)倉(cāng)室的防腐涂裝作業(yè)等。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明多自由度智能防腐涂裝機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的多自由度智能防腐涂裝機(jī)器人，包括機(jī)座1、安裝在機(jī)座上的旋轉(zhuǎn)立柱2、連接在旋轉(zhuǎn)立柱上的機(jī)械手臂3，以及安裝在機(jī)械手臂末端的探測(cè)傳感系統(tǒng)4和末端執(zhí)行器5；在機(jī)座1內(nèi)裝載有機(jī)器人電力系統(tǒng)12、控制系統(tǒng)13和作業(yè)配套系統(tǒng)14。在機(jī)座1底部設(shè)置有導(dǎo)軌行進(jìn)系統(tǒng)11，導(dǎo)軌行進(jìn)系統(tǒng)11架設(shè)在固定于地面的配套導(dǎo)軌6上，并可導(dǎo)引機(jī)器人沿導(dǎo)軌6自由行走；旋轉(zhuǎn)立柱2活動(dòng)連接在機(jī)座1上，在高度方向能夠伸縮且在水平方向能夠360度旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明中的機(jī)械手臂3包括至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)及連接在相鄰轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)之間的 剛性連桿，機(jī)械手臂內(nèi)端通過(guò)內(nèi)端轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)與旋轉(zhuǎn)立柱可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，機(jī)械手臂外端通過(guò)外端轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)與探測(cè)傳感系統(tǒng)和末端執(zhí)行器連接。本實(shí)施例的機(jī)械手臂3由內(nèi)端轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)311、第一連桿321、中間轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)312、第二連桿322和外端轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)313依次連接構(gòu)成，機(jī)械手臂3的內(nèi)端通過(guò)內(nèi)端轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)311與旋轉(zhuǎn)立柱2連接，外端通過(guò)外端轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)313與探測(cè)傳感系統(tǒng)4及末端執(zhí)行器5連接。第一連桿321、第二連桿322均為剛性材質(zhì)，轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)311、312可使連桿321、322完成0°至180°屈伸。機(jī)械手臂3的有效作業(yè)半徑可以達(dá)到5000mm以上。

本發(fā)明中的末端執(zhí)行器5包括防腐涂裝的噴槍或清洗的水槍，作業(yè)配套系統(tǒng)14包括空壓機(jī)和料罐，料罐內(nèi)裝有涂料或者水，作業(yè)配套系統(tǒng)14通過(guò)布置在機(jī)械手臂內(nèi)的進(jìn)氣、進(jìn)料管線向末端執(zhí)行器5供應(yīng)高速噴出的涂料或者高壓水流。

本發(fā)明中的探測(cè)傳感系統(tǒng)4包括多個(gè)探測(cè)傳感器，用于自動(dòng)識(shí)別機(jī)器人的作業(yè)場(chǎng)景與作業(yè)面的空間幾何結(jié)構(gòu)，并將探測(cè)結(jié)果通過(guò)位于機(jī)械手臂內(nèi)部的傳感線路傳遞到機(jī)座內(nèi)的控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)自動(dòng)分析處理結(jié)果并向電力系統(tǒng)、作業(yè)配套系統(tǒng)、機(jī)械手臂和末端執(zhí)行器發(fā)出控制指令；所述電力系統(tǒng)根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令為用電部件供電。

上述控制指令包括機(jī)器人的行進(jìn)方向和速度、立柱的旋轉(zhuǎn)和伸縮、機(jī)械手臂的屈伸、末端執(zhí)行器的作業(yè)狀態(tài)、供氣供料速度與狀態(tài)以及電力系統(tǒng)的供電狀態(tài)。