CN109623792A - 一种移动式三维扫描机器人底座 - Google Patents

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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种移动式三维扫描机器人底座，其包括三维扫描机器人支撑平台、吸盘伺服电机、吸盘螺柱、连接轴承、吸盘、转向电机、转速电机、滚轮和三维扫描机器人控制系统；吸盘螺柱贯穿三维扫描机器人支撑平台且螺纹连接，吸盘螺柱一端固定连接吸盘伺服电机，另一端与连接轴承的内圈固定连接，连接轴承的外圈与吸盘顶端中心设有的内孔固定连接；每个主动滚轮轴向均连接有转速电机，转向电机分别与每个滚轮连接；所述三维扫描机器人控制系统分别连接转向电机和转速电机控制滚轮转向、前进和/或后退，控制系统还连接吸盘伺服电机控制吸盘螺柱向上或向下移动，使得吸盘吸附地面以固定底座。本发明实现快速、准确地更换到指定扫描位置。

Description

一种移动式三维扫描机器人底座
技术领域
本发明涉及三维扫描设备技术领域，尤其涉及一种移动式三维扫描机器人底座。
背景技术
三维扫描仪(3D scanner)作为一种用于侦查并分析某立体结构物体的形状、构造、外观数据等的科学检测仪器，通过搜集数据来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型，为制造业提供了一个全新、高效的重构手段，可实现从实际物体到几何建模的直接转换。
三维扫描仪可通过与工业机器人结合使用，实现对形状复杂零件(包括壳体零件、带孔槽零件等)高精度、无死角检测，有效地提高产品的检测效率和质量可靠性。目前工业机器人底座大多直接固定于地面，以固定点为中心在机器人手臂臂长一定范围内通过多关节转轴进行灵活运动操作，然而，对于一些需要多次远距离更换扫描位置的大型工件的扫描，现有的工业机器人无法快速、准确的更换到指定的扫描位置。而且三维扫描仪与工业机器人的直接结合使用对大型工件扫描，则需要多台机器人和三维扫描仪联合工作，扫描设备的设置耗时，耗力，提高了扫描设备成本，后期扫描数据处理过程繁杂，大大降低了三维扫描仪的扫描效率和扫描精度。
发明内容
本发明提供一种移动式三维扫描机器人底座，实现快速、准确地更换到指定扫描位置。
本发明采取以下技术方案：
一种移动式三维扫描机器人底座，包括：三维扫描机器人支撑平台、底座固定机构、驱动机构和三维扫描机器人控制系统；
所述底座固定机构包括吸盘伺服电机、吸盘螺柱、连接轴承和吸盘；所述吸盘螺柱贯穿所述三维扫描机器人支撑平台且螺纹连接，所述吸盘螺柱远离地面的一端固定连接所述吸盘伺服电机，接近地面的一端与所述连接轴承的内圈固定连接，所述连接轴承的外圈与所述吸盘顶端中心设有的内孔固定连接；
所述驱动机构包括若干主动滚轮、一个以上的从动滚轮、若干转向电机和若干转速电机，所述主动滚轮、所述从动滚轮和所述转速电机均设置于所述三维扫描机器人支撑平台的下方，每个所述主动滚轮轴向均连接有所述转速电机；若干所述转向电机均设置于所述三维扫描机器人支撑平台的上方，分别连接每个所述主动滚轮和每个所述从动滚轮；
所述三维扫描机器人控制系统分别连接所述转向电机和所述转速电机，控制滚轮转向、前进和/或后退，所述三维扫描机器人控制系统还连接所述吸盘伺服电机控制所述吸盘螺柱向上或向下移动，使得吸盘吸附地面以固定底座。
进一步地，所述吸盘螺柱可移动的长度大于所述吸盘吸紧地面所需下移的高度。优选地，所述吸盘螺柱可移动的长度为350mm。所述吸盘吸紧地面所需下移的高度为300mm。
进一步地，所述底座固定机构还包括进气阀，该进气阀设置于所述吸盘的盘面上，由所述三维扫描机器人控制系统控制所述进气阀是否进气。
优选地，所述主动滚轮设置为2个，所述从动滚轮设置为2个，两个所述主动滚轮相邻设置。
有益效果
本发明通过三维扫描机器人控制系统控制转向电机以改变载有三维扫描机器人的底座的运动方向，控制转速电机以驱动主动滚轮带动底座前进或后退，根据机器人内部控制系统从而实现三维扫描机器人自动扫描位置快速、准确地更换；到达指定位置后，三维扫描机器人控制系统控制吸盘螺柱下移并吸紧地面，保证机器人在扫描过程中稳定工作，有效提高大型工件的扫描效率和扫描精度。一台载有三维扫描机器人的底座即可完成大型工件扫描的所有扫描工作，降低扫描设备成本，扫描工作省时，省力。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种移动式三维扫描机器人底座的结构示意图；
图2是图1的仰视图；
其中，上述附图包括以下附图标记：
1三维扫描机器人支撑平台；11支撑板，2吸盘伺服电机；3吸盘螺柱；4转向电机；51主动滚轮；52从动滚轮；6转速电机；7吸盘；8连接轴承；9进气阀。
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。
参见图1，是本发明实施例提供的一种移动式三维扫描机器人底座的结构示意图。该移动式三维扫描机器人底座，三维扫描机器人支撑平台1、底座固定机构、驱动机构和三维扫描机器人控制系统。
三维扫描机器人支撑平台1上设置一个支撑板11，用于固定三维扫描机器人，机器人内设三维扫描机器人控制系统。
所述底座固定机构包括吸盘伺服电机2、吸盘螺柱3、吸盘7和连接轴承8；三维扫描机器人支撑平台1中心设有带螺纹的孔，吸盘螺柱3贯穿三维扫描机器人支撑平台1的孔与之螺纹连接。吸盘螺柱3远离地面的一端固定连接吸盘伺服电机2，接近地面的一端与连接轴承8的内圈固定连接；吸盘7顶端中心设有内孔，该内孔与连接轴承8的外圈固定连接。
所述底座固定机构的另一种实施方式，在三维扫描机器人支撑平台1上设置若干个所述底座固定机构，以增加该移动式三维扫描机器人底座固定地面的稳定性，进而保证机器人扫描过程中稳定工作。
结合图1至图2，所述驱动机构包括两个相邻设置的主动滚轮51、两个从动滚轮52、四个转向电机4和两个转速电机6，主动滚轮51、从动滚轮52和转速电机6均设置于三维扫描机器人支撑平台1的下方，每个主动滚轮轴51向均连接有转速电机6；四个转向电机4均设置于三维扫描机器人支撑平台1的上方，分别连接两个主动滚轮51和两个从动滚轮52。
所述三维扫描机器人控制系统分别连接四个转向电机4和两个转速电机6，控制滚轮转向、前进和/或后退，所述三维扫描机器人控制系统还连接吸盘伺服电机2控制吸盘螺柱3向上或向下移动，使得吸盘7吸附地面以固定底座。
吸盘螺柱3可移动的长度大于所述吸盘吸紧地面所需下移的高度。吸盘7下移至刚接触地面所需下移高度为200mm，吸紧地面所需下移高度为300mm，吸盘螺柱3上下可移动长度为350mm。
所述底座固定机构还包括进气阀9，该进气阀9设置于吸盘7的盘面上，由所述三维扫描机器人控制系统控制进气阀9是否进气。
根据扫描工件所需更换至扫描位置设定路线，并将程序输入机器人控制系统，三维扫描机器人控制系统通过控制滚轮转速电机6控制主动滚轮51前行，从而控制机器人移动，通过滚轮转向电机4控制四个滚轮转向，从而控制机器人按设定路线移动，当机器人更换移动至扫描位置，三维扫描机器人控制系统控制吸盘螺柱3顺时针旋转下移200mm，吸盘7随吸盘螺柱3旋转并被吸盘螺柱3带动下移200mm至吸盘7底部刚接触地面，继续顺时针旋转吸盘螺柱3带动吸盘7下移100m，此时吸盘7与地面进一步接触贴紧，下移过程中吸盘7不随吸盘螺柱3转动而旋转，吸盘7内空气被排出，直至吸盘7完全贴住并吸紧地面，保证机器人在三维扫描过程中可稳定工作；在该移动式三维扫描机器人底座固定后，机器人通过机器人控制系统控制旋转至扫描指定位置，进行三维扫描工作；当扫描工作完成后，通过机器人控制系统控制打开进气阀9，使得空气进入吸盘7，待吸盘7松开地面后，通过机器人控制系统逆时针旋转吸盘螺柱3，吸盘螺柱3带动吸盘7上移，并按照原设计路线返回原始位置。
滚轮的另一种实施方式，主动滚轮设置2，从动滚轮设置1个，工作原理同上。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种移动式三维扫描机器人底座，其特征在于，包括：三维扫描机器人支撑平台、底座固定机构、驱动机构和三维扫描机器人控制系统；
所述底座固定机构包括吸盘伺服电机、吸盘螺柱、连接轴承和吸盘；所述吸盘螺柱贯穿所述三维扫描机器人支撑平台且螺纹连接，所述吸盘螺柱远离地面的一端固定连接所述吸盘伺服电机，接近地面的一端与所述连接轴承的内圈固定连接，所述连接轴承的外圈与所述吸盘顶端中心设有的内孔固定连接；
所述驱动机构包括若干主动滚轮、一个以上的从动滚轮、若干转向电机和若干转速电机，所述主动滚轮、所述从动滚轮和所述转速电机均设置于所述三维扫描机器人支撑平台的下方，每个所述主动滚轮轴向均连接有所述转速电机；若干所述转向电机均设置于所述三维扫描机器人支撑平台的上方，分别连接每个所述主动滚轮和每个所述从动滚轮；
所述三维扫描机器人控制系统分别连接所述转向电机和所述转速电机，控制滚轮转向、前进和/或后退，所述三维扫描机器人控制系统还连接所述吸盘伺服电机控制所述吸盘螺柱向上或向下移动，使得吸盘吸附地面以固定底座。
2.如权利要求1所述的移动式三维扫描机器人底座，其特征在于，所述吸盘螺柱可移动的长度大于所述吸盘吸紧地面所需下移的高度。
3.如权利要求4所述的移动式三维扫描机器人底座，其特征在于，所述吸盘螺柱可移动的长度为350mm。
4.如权利要求4所述的移动式三维扫描机器人底座，其特征在于，所述吸盘吸紧地面所需下移的高度为300mm。
5.如权利要求1所述的移动式三维扫描机器人底座，其特征在于，所述底座固定机构还包括进气阀，该进气阀设置于所述吸盘的盘面上，由所述三维扫描机器人控制系统控制所述进气阀是否进气。
6.如权利要求1所述的移动式三维扫描机器人底座，其特征在于，所述主动滚轮设置为2个，所述从动滚轮设置为2个，两个所述主动滚轮相邻设置。
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