CN107186721A - 一种水射流智能机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水射流智能机器人，属于工程机械技术领域，包括泵站集装箱、水管、智能移动机器人、高压喷射架及吸力回收装置、远程多信息交互控制台和移动机器人控制系统；远程多信息交互控制台内设有机器人遥控发射器、超高压泵站操作台、视频显视器、无线通信模块和机器人信息显示器；移动机器人控制系统包括机器人遥控接收器、控制器、机器人位姿状态传感系统、云台摄像机和无线通信模块；智能移动机器人包括行走底盘、液压手腕、液压支腿、智能机器人转台和摆动装置。本发明可以将破拆时产生的噪音、粉尘集中在密闭空间内，避免噪音扰民和灰尘乱，可以对破拆时产生的垃圾进行处理，实现局部的修复去皮工作。

Description

一种水射流智能机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，特别是涉及一种水射流智能机器人，属于工程机械技术领域。
背景技术
随着城市建设的发展，破拆工作越来越多，目前进行破拆时主要用如液压锤、液压剪类等传统的破拆工具进行机械破拆，破拆的时候不但会产生大量的噪音，而且还会伴随着漫天飞舞的PM2.5，最后产生的建筑垃圾还得用卡车拖走并找地方处理掉，这种破拆方式严重污染了我们所生存的环境，另外，在需要局部修复去皮的地方使用传统的机械破拆，由于无法控制破拆工具破拆时的深度，因此使用相当不方便，不能保质保量地完成任务。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种水射流智能机器人，可以将破拆时产生的噪音、粉尘集中在密闭空间内，从而避免了噪音扰民和灰尘乱，同时，可以对破拆时产生的垃圾进行处理，实现局部的修复去皮工作。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种水射流智能机器人，包括泵站集装箱、水管、智能移动机器人、高压喷射架及吸力回收装置、远程多信息交互控制台和移动机器人控制系统；所述水管包括高压水管和污水回收管，所述水管的两端分别与所述泵站集装箱和所述高压喷射架及吸力回收装置连接；所述高压喷射架及吸力回收装置设置在智能移动机器人上；所述远程多信息交互控制台设置在所述泵站集装箱内，所述移动机器人控制系统设置在所述智能移动机器人上。
优选的方案是，所述泵站集装箱内设有动力源、高压水系统和吸力回收系统；所述高压水系统和所述吸力回收系统分别连接所述高压水管和所述污水回收管；所述动力源采用柴油驱动或电力驱动。
在上述任一方案中优选的是，所述泵站集装箱内还设有废水废料处理系统，所述废水废料处理系统与所述吸力回收系统连通。
在上述任一方案中优选的是，所述高压喷射架及吸力回收装置包括密封罩、高压水喷头和污水回收装置；所述高压水喷头设置在所述密封罩的底部，所述高压水喷头和所述污水回收装置分别连接所述高压水管和所述污水回收管；所述密封罩与机器人整个工作面形成一个密闭的空间。
在上述任一方案中优选的是，所述远程多信息交互控制台内设有机器人遥控发射器、超高压泵站操作台、视频显视器、无线通信模块和机器人信息显示器。
在上述任一方案中优选的是，所述机器人遥控发射器用于向所述智能移动机器人和所述超高压泵站操作台发出动作指令，所述机器人遥控发射器遥控发射信号传输分为有线和/或无线两种模式，当机器人处于密闭空间或信号受到磁场干扰时遥控发射信号切换到有线传输状态；所述超高压泵站操作台用于控制所述高压水系统；所述无线通信模块用于接收所述智能移动机器人传输来的视频信号，并将视频信号传送给所述视频监控器实时显示工作环境图像；所述机器人信息显示器通过所述无线通信模块接收所述智能移动机器人传输来的位姿状态信息并用图文形式实时显示，并对所述智能移动机器人的运行参数进行标定修改。
在上述任一方案中优选的是，所述移动机器人控制系统包括机器人遥控接收器、控制器、机器人位姿状态传感系统、云台摄像机和无线通信模块。
在上述任一方案中优选的是，所述机器人遥控接收器用于接收所述机器人遥控发射器的动作指令通过CAN总线传输给所述控制器，经过编程后输出指令驱动执行机构；所述机器人位姿状态传感系统包括油温传感器、压力传感器、位置传感器和测距传感器，所述控制器用于接入所有位姿状态信息，所述云台摄像机用于°全方位采集所述智能移动机器人的环场视频信息，位姿状态信息及环场视频信息均由所述无线通信模块传给所述远程多信息交互控制台，进行实时显示。
在上述任一方案中优选的是，所述智能移动机器人包括行走底盘、液压手腕、液压支腿、智能机器人转台和摆动装置；所述智能机器人转台设置在所述行走底盘上，所述行走底盘的下面连接所述液压支腿。
在上述任一方案中优选的是，所述摆动装置包括大臂、大臂油缸、二臂、二臂油缸、小臂和小臂油缸，所述大臂、所述二臂和所述小臂依次通过销轴连接，所述大臂的下端铰接在所述智能机器人转台上，所述小臂的上端与所述液压手腕铰接，所述大臂油缸的缸端固定在所述智能机器人转台上，所述大臂油缸的杆端铰接在所述大臂上，所述二臂油缸的两端分别与所述二臂和所述小臂铰接，所述小臂油缸的两端分别与所述小臂和所述液压手腕铰接。
本发明的有益技术效果：按照本发明的水射流智能机器人，本发明提供的水射流智能机器人，可以将破拆时产生的噪音、粉尘集中在密闭空间内，从而避免了噪音扰民和灰尘乱，同时，可以对破拆时产生的垃圾进行处理，实现局部的修复去皮工作。
附图说明
图1为按照本发明的水射流智能机器人的一优选实施例的整体结构示意图；
图2为按照本发明的水射流智能机器人的一优选实施例的局部放大图，该实施例可以是与图1相同的实施例，也可以是与图1不同的实施例。
图中：1-泵站集装箱，2-水管，3-行走底盘，4-智能移动机器人，5-大臂油缸，6-大臂，7-二臂，8-小臂，9-二臂油缸，10-小臂油缸，11-液压手腕，12-高压喷射架及吸力回收装置，13-液压支腿，14-智能机器人转台，15-远程多信息交互控制台，16-移动机器人控制系统，17-机器人遥控发射器，18-超高压泵站操作台，19-视频显视器，20-无线通信模块，21-机器人信息显示器，22-机器人遥控接收器，23-控制器，24-机器人位姿状态传感系统，25-云台摄像机，26-无线通信模块。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和图2所示，本实施例提供的一种水射流智能机器人，包括泵站集装箱1、水管2、智能移动机器人4、高压喷射架及吸力回收装置12、远程多信息交互控制台15和移动机器人控制系统16；所述水管2包括高压水管和污水回收管，所述水管2的两端分别与所述泵站集装箱1和所述高压喷射架及吸力回收装置12连接；所述高压喷射架及吸力回收装置12设置在智能移动机器人4上；所述远程多信息交互控制台15设置在所述泵站集装箱1内，所述移动机器人控制系统16设置在所述智能移动机器人4上。
进一步的，在本实施例中，如图1和图2所示，所述泵站集装箱1内设有动力源、高压水系统和吸力回收系统；所述高压水系统和所述吸力回收系统分别连接所述高压水管和所述污水回收管；所述动力源采用柴油驱动或电力驱动，所述高压喷射架及吸力回收装置12包括密封罩、高压水喷头和污水回收装置；所述高压水喷头设置在所述密封罩的底部，所述高压水喷头和所述污水回收装置分别连接所述高压水管和所述污水回收管；所述密封罩与机器人整个工作面形成一个密闭的空间，工作时，高压喷射架及吸力回收装置12中的密封罩与墙面贴合并形成一相对密闭的空间。工作中产生的噪间被密闭在此空间内，切割下来的废料与水在密封罩与墙面形成的相对空间形成废水废料悬浮液，该悬浮液经高压喷射架及吸力回收装置中的污水回收装置到达泵站集装箱内的吸力回收系统中。
进一步的，在本实施例中，如图1和图2所示，所述泵站集装箱1内还设有废水废料处理系统，所述废水废料处理系统与所述吸力回收系统连通，工作时形成的废水废料悬浮液经高压喷射架及吸力回收装置中的污水回收装置到达泵站集装箱内的吸力回收系统中再经过废水废料处理装置进行了类，其中的水泥废料会被包装起来并送到附近的水泥厂处理，废水则被循环再用。
进一步的，在本实施例中，如图1和图2所示，所述远程多信息交互控制台15内设有机器人遥控发射器17、超高压泵站操作台18、视频显视器19、无线通信模块20和机器人信息显示器21，所述机器人遥控发射器17用于向所述智能移动机器人4和所述超高压泵站操作台18发出动作指令，所述机器人遥控发射器17遥控发射信号传输分为有线和/或无线两种模式，当机器人处于密闭空间或信号受到磁场干扰时遥控发射信号切换到有线传输状态；所述超高压泵站操作台18用于控制所述高压水系统；所述无线通信模块20用于接收所述智能移动机器人4传输来的视频信号，并将视频信号传送给所述视频监控器19实时显示工作环境图像；所述机器人信息显示器21通过所述无线通信模块20接收所述智能移动机器人4传输来的位姿状态信息并用图文形式实时显示，并对所述智能移动机器人4的运行参数进行标定修改。
进一步的，在本实施例中，如图1和图2所示，所述移动机器人控制系统16包括机器人遥控接收器22、控制器23、机器人位姿状态传感系统24、云台摄像机25和无线通信模块26，所述机器人遥控接收器22用于接收所述机器人遥控发射器17的动作指令通过CAN总线传输给所述控制器23，经过编程后输出指令驱动执行机构；所述机器人位姿状态传感系统24包括油温传感器、压力传感器、位置传感器和测距传感器，所述控制器23用于接入所有位姿状态信息，所述云台摄像机25用于360°全方位采集所述智能移动机器人4的环场视频信息，位姿状态信息及环场视频信息均由所述无线通信模块26传给所述远程多信息交互控制台15，进行实时显示。
进一步的，在本实施例中，如图1和图2所示，所述智能移动机器人4包括行走底盘3、液压手腕11、液压支腿13、智能机器人转台14和摆动装置；所述智能机器人转台14设置在所述行走底盘3上，所述行走底盘3的下面连接所述液压支腿13，所述摆动装置包括大臂6、大臂油缸5、二臂7、二臂油缸9、小臂8和小臂油缸10，所述大臂6、所述二臂7和所述小臂8依次通过销轴连接，所述大臂6的下端铰接在所述智能机器人转台14上，所述小臂8的上端与所述液压手腕11铰接，所述大臂油缸5的缸端固定在所述智能机器人转台14上，所述大臂油缸5的杆端铰接在所述大臂6上，所述二臂油缸9的两端分别与所述二臂7和所述小臂8铰接，所述小臂油缸10的两端分别与所述小臂8和所述液压手腕11铰接。
进一步的，在本实施例中，液压手腕11可以实现绕X轴左右偏摆一定角度，绕Z轴任意角度旋转，大臂油缸5、二臂油缸7、小臂油缸10可以联动控制并控制液压手腕11的角度，以上摆动装置和液压手腕的复合动作可使高压喷射架及吸力回收装置12通过密封罩与任何角度的墙面都可以贴合并形成一相对密闭的空间，即按照目标轨迹实现水射流切割。
进一步的，在本实施例中，操作人员操控机器人遥控发射器17的摇杆及按钮即可向机器人4及超高压泵站发出动作指令，遥控发射器信号传输分为有线/无线两种模式，当机器人处于密闭空间或信号受到磁场干扰时可切换到有线传输状态；超高压泵站操作台18可控制高压水系统；无线通信模块20接收移动机器人4传输来的视频信号再传给视频监控器19实时显示工作环境图像；机器人信息显示器21通过无线通信模块20接收移动机器人4传输来的位姿状态信息并用图文形式实时显示，并可对移动机器人4的运行参数进行标定修改；遥控接收器22接收遥控发射器17的动作指令通过CAN总线传输给控制器23，经过编程后输出指令驱动相应的执行机构；机器人位姿状态传感系统24包括油温、压力、位置、测距等传感器，所有位姿状态信息均接入控制器23；云台摄像机25可360°全方位采集移动机器人4的环场视频信息；位姿状态信息及环场视频信息均由无线通信模块26传给远程(有线/无线)多信息交互控制台15实时显示。
进一步的，在本实施例中，工作时，先将机器人开到离施工墙面合适距离，用水管2连接泵站集装箱1与高压喷射架及吸力回收装置12，预热并启动机器人，操作遥控使液压支腿13伸出落地，操作机器人大臂油缸5、二臂油缸7、小臂油缸10联动，并控制液压手腕11的角度使高压喷射架及吸力回收装置12与墙面贴合并形成一相对密闭的空间，启动泵站，高压水系统开始工作，高压水经高压水管到达高压水喷头，对工作墙面实现水力切割，切割下来的废料与水在密封罩与墙面形成的相对空间形成废水废料悬浮液，该悬浮液经泵站集装箱1内的吸力回收系统作用吸到废水废料处理系统分类处理。实现废料打包，废水净化后再循环利用。
同时，本发明进行拆卸时是通过水射流进行一定范围内的拆卸，水射流可以可以实现精准去除建筑表皮、局部修复。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的水射流智能机器人，本实施例提供的水射流智能机器人，可以将破拆时产生的噪音、粉尘集中在密闭空间内，从而避免了噪音扰民和灰尘乱，同时，可以对破拆时产生的垃圾进行处理，实现局部的修复去皮工作。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水射流智能机器人，其特征在于：包括泵站集装箱(1)、水管(2)、智能移动机器人(4)、高压喷射架及吸力回收装置(12)、远程多信息交互控制台(15)和移动机器人控制系统(16)；所述水管(2)包括高压水管和污水回收管，所述水管(2)的两端分别与所述泵站集装箱(1)和所述高压喷射架及吸力回收装置(12)连接；所述高压喷射架及吸力回收装置(12)设置在智能移动机器人(4)上；所述远程多信息交互控制台(15)设置在所述泵站集装箱(1)内，所述移动机器人控制系统(16)设置在所述智能移动机器人(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种水射流智能机器人，其特征在于：所述泵站集装箱(1)内设有动力源、高压水系统和吸力回收系统；所述高压水系统和所述吸力回收系统分别连接所述高压水管和所述污水回收管；所述动力源采用柴油驱动或电力驱动。
3.根据权利要求2所述的一种水射流智能机器人，其特征在于：所述泵站集装箱(1)内还设有废水废料处理系统，所述废水废料处理系统与所述吸力回收系统连通。
4.根据权利要求2所述的一种水射流智能机器人，其特征在于：所述高压喷射架及吸力回收装置(12)包括密封罩、高压水喷头和污水回收装置；所述高压水喷头设置在所述密封罩的底部，所述高压水喷头和所述污水回收装置分别连接所述高压水管和所述污水回收管；所述密封罩与机器人整个工作面形成一个密闭的空间。
5.根据权利要求2所述的一种水射流智能机器人，其特征在于：所述远程多信息交互控制台(15)内设有机器人遥控发射器(17)、超高压泵站操作台(18)、视频显视器(19)、无线通信模块(20)和机器人信息显示器(21)。
6.根据权利要求5所述的一种水射流智能机器人，其特征在于：所述机器人遥控发射器(17)用于向所述智能移动机器人(4)和所述超高压泵站操作台(18)发出动作指令，所述机器人遥控发射器(17)遥控发射信号传输分为有线和/或无线两种模式，当机器人处于密闭空间或信号受到磁场干扰时遥控发射信号切换到有线传输状态；所述超高压泵站操作台(18)用于控制所述高压水系统；所述无线通信模块(20)用于接收所述智能移动机器人(4)传输来的视频信号，并将视频信号传送给所述视频监控器(19)实时显示工作环境图像；所述机器人信息显示器(21)通过所述无线通信模块(20)接收所述智能移动机器人(4)传输来的位姿状态信息并用图文形式实时显示，并对所述智能移动机器人(4)的运行参数进行标定修改。
7.根据权利要求6所述的一种水射流智能机器人，其特征在于：所述移动机器人控制系统(16)包括机器人遥控接收器(22)、控制器(23)、机器人位姿状态传感系统(24)、云台摄像机(25)和无线通信模块(26)。
8.根据权利要求7所述的一种水射流智能机器人，其特征在于：所述机器人遥控接收器(22)用于接收所述机器人遥控发射器(17)的动作指令通过CAN总线传输给所述控制器(23)，经过编程后输出指令驱动执行机构；所述机器人位姿状态传感系统(24)包括油温传感器、压力传感器、位置传感器和测距传感器，所述控制器(23)用于接入所有位姿状态信息，所述云台摄像机(25)用于360°全方位采集所述智能移动机器人(4)的环场视频信息，位姿状态信息及环场视频信息均由所述无线通信模块(26)传给所述远程多信息交互控制台(15)，进行实时显示。
9.根据权利要求1所述的一种水射流智能机器人，其特征在于：所述智能移动机器人(4)包括行走底盘(3)、液压手腕(11)、液压支腿(13)、智能机器人转台(14)和摆动装置；所述智能机器人转台(14)设置在所述行走底盘(3)上，所述行走底盘(3)的下面连接所述液压支腿(13)。
10.根据权利要求9所述的一种水射流智能机器人，其特征在于：所述摆动装置包括大臂(6)、大臂油缸(5)、二臂(7)、二臂油缸(9)、小臂(8)和小臂油缸(10)，所述大臂(6)、所述二臂(7)和所述小臂(8)依次通过销轴连接，所述大臂(6)的下端铰接在所述智能机器人转台(14)上，所述小臂(8)的上端与所述液压手腕(11)铰接，所述大臂油缸(5)的缸端固定在所述智能机器人转台(14)上，所述大臂油缸(5)的杆端铰接在所述大臂(6)上，所述二臂油缸(9)的两端分别与所述二臂(7)和所述小臂(8)铰接，所述小臂油缸(10)的两端分别与所述小臂(8)和所述液压手腕(11)铰接。
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