CN113021101A - 一种用于移动机器人的平面打磨装置 - Google Patents

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孟昭懿
代晓林
庄明艺
张元�
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    • B25J11/0065—Polishing or grinding

Abstract

本发明涉及一种用于移动机器人的平面打磨装置，其技术特点是：包括连接底板、焊接钢板、焊接钢管、多个气动马达、多个百叶盘和多个砂纸群，两个焊接钢板对称且垂直固装在连接底板上，两个焊接钢管水平安装在两个焊接钢板上，两个焊接钢管用于与移动机器人相连接；多个气动马达均布安装在连接底板上，每个气动马达的输入端通过气管与空气压缩机相连接，每个气动马达输出轴穿过连接底板与百叶盘固装在一起，每个砂纸群呈圆周状安装在百叶盘底部。本发明设计合理，实现了对高空设备壁面进行安全、高效的打磨功能，降低了人工作业的危害，可广泛用于船舶船板、储罐等高空设备壁面打磨领域。

Description

一种用于移动机器人的平面打磨装置
技术领域
本发明属于移动机器人技术领域，涉及移动机器人打磨装置，尤其是一种用于移动机器人的平面打磨装置。
背景技术
机器人能够进入人们视野主要有以下原因：一是劳动力的成本与效率的提高；二是人们想摆脱繁琐体力活动减轻负担；三是随着社会老龄化趋势的加重，服务型设备能更加智能地代替人们从事生产任务；四是存在劳动强度大，维护成本高、存在安全隐患等问题。
由于很多特殊环境不适合人工作业，因此越来越多的科研人员开展了研究特殊环境下代替人工作业的智能机器人。特殊环境下的作业机器人主要包括巡检机器人、监测机器人、喷漆焊接机器人等以及其它智能检测和维护设备等。近年来，特殊环境下作业机器人成为研究热点，采用机器人代替人工作业是发展的必然趋势。
目前，一些行业经常需要对船舶船板、大型储罐等设备表面进行打磨维护，在这种高空、高危作业环境下，存在人工作业存在危险、效率低下、人力工作强度大等问题，如何通过移动机器人搭载专用的打磨装置实现对高空设备壁面进行安全、高效打磨是目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、工作效率高、劳动强度低且安全可靠的用于移动机器人的平面打磨装置。
本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种用于移动机器人的平面打磨装置，包括连接底板、焊接钢板、焊接钢管、多个气动马达、多个百叶盘和多个砂纸群，两个焊接钢板对称且垂直固装在连接底板上，两个焊接钢管水平安装在两个焊接钢板上，两个焊接钢管用于与移动机器人相连接；多个气动马达均布安装在连接底板上，每个气动马达的输入端通过气管与空气压缩机相连接，每个气动马达输出轴穿过连接底板与百叶盘固装在一起，每个砂纸群呈圆周状安装在百叶盘底部。
进一步，所述两个焊接钢管与两个钢板的连接关系为：两个焊接钢管水平穿过两个焊接钢板上端的通孔并与焊接钢板焊接在一起。
进一步，所述气动马达输出轴通过上下盖板与百叶盘的安装在一起，其安装方法为：首先上盖板套入气动马达输出轴，百叶盘套入气动马达输出轴，最后将下盖板套入气动马达输出轴进行固定。
进一步，所述百叶盘与砂纸群的连接关系为：百叶盘底部均布设有缝隙，砂纸群中的砂纸可以插入到百叶盘底部的缝隙中并固定，从而在百叶盘底部形成圆周状的砂纸群。
进一步，所述气动马达、百叶盘和砂纸群的数量均为三个。
进一步，所述两个焊接钢管安装在移动机器人的前端位置。
进一步，所述移动机器人包括轮式结构移动机器人、履带式结构移动机器人和腿式结构移动机器人。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明作为末端执行机构安装在移动机器人上，并在移动机器人的驱动下移动到指定的位置对待打磨平面进行打磨作业，实现了对高空设备壁面进行安全、高效的打磨功能，降低了人工作业的危害。
2、本发明采用砂纸对壁面进行打磨，由于砂纸具有柔软特性并使砂纸与接触面产生柔性接触，因此不易损伤待打磨平面。
3、本发明通过三个气动马达同时驱动三个砂纸群进行平面打磨作业，扩大其打磨面积，能够极大提高人工作业效率。
4、本发明采用气压传动方式，空气来源方便，用后直接排出，无污染。其中空气黏度小，气体在传输中摩擦力较小,故可以集中供气和远距离输送。工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣环境可以有较强的适用性。
5、本发明结构紧凑、体积小，可快捷、简便地安装在多种类型的移动机器人上，任一移动机器人只需通过两个固定焊接钢管即可搭载该执行末端机构使其进行作业，扩大了其应用范围。
6、本发明可以与移动机器人控制系统相互配合，通过视觉系统反馈自动调节砂纸与接触面的力度，也能判断打磨效果并决定是否需要反复打磨；通过远程控制系统可以人工干预机器人的工作指令，实现人机互助，完成更加复杂的工作或者更加出色的完成工作。
附图说明
图1是本发明的整体结构图；
图中，1-第一砂纸群，2-第一百叶盘，3-连接底板，4-第二砂纸群，5-第一气动马达，6-第二百叶盘，7-第一焊接钢板，8-第二气动马达、9-第一焊接钢管，10-第二焊接钢管，11-第二焊接钢板，12-第三气动马达，13-第三百叶盘，14-第三砂纸群。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
一种用于移动机器人的平面打磨装置，如图1所示，包括连接底板3、两个第焊接钢板、两个焊接钢管、三个气动马达、三个百叶盘和三个砂纸群，其具体连接关系为：所述第一焊接钢板7、第二焊接钢板11对称且垂直固装在连接底板3上，所述第一焊接钢管9、第二焊接钢管10分别水平穿过第一焊接钢板7、第二焊接钢板11上端的通孔且并与第一焊接钢管9、第二焊接钢管10焊接成一体。第一焊接钢管9、第二焊接钢管10用于与移动机器人安装在一起。
三个气动马达(第一气动马达5、第二气动马达8、第三气动马达12)呈三角形均布安装在连接底板3上，在本实施例中，采用螺栓方式将三个气动马达固装在连接底板3上。三个气动马达的输入端通过气管与空气压缩机相连接，空气压缩机通常安装在地面或其他固定地方，并不随移动机器人移动，第一气动马达5输出轴穿过连接底板3与第一百叶盘2固装在一起，第一砂纸群1呈圆周状安装在第一百叶盘2底部；第二气动马达8输出轴穿过连接底板3与第二百叶盘6固装在一起，第二砂纸群4呈圆周状安装在第二百叶盘6底部；第三气动马达12输出轴穿过连接底板3与第三百叶盘13固装在一起，第三砂纸群14呈圆周状安装在第三百叶盘13底部。
在本实施例中，气动马达输出轴通过上下盖板与百叶盘的安装在一起，其具体连接关系为：首先将上盖板套入气动马达输出轴，将百叶盘套入气动马达输出轴，最后将下盖板套入气动马达输出轴，从而使气动马达与百叶盘固装在一起。
在本实施例中，所述百叶盘与砂纸群的连接关系为：在百叶盘底部均布设有缝隙，砂纸群中的砂纸可以插入到百叶盘底部的缝隙中并固定，从而在百叶盘底部形成圆周状的砂纸群。
本发明将三个砂纸群通过三个百叶盘固定在气动马达底部输出轴处，使三个砂纸群与待打磨平面相互接触。当空气压缩机打开后，其产生压缩空气通过气管传送至气动马达使其输出轴高速旋转，再由高速旋转的输出轴带动砂纸群高速旋转，从而可以对待打磨表面进行高效打磨工作。
本发明提供的平面打磨装置作为机器人的末端执行机构，可以安装在轮式、履带式、腿式等多种结构的移动机器人上。其安装方法为：将第一焊接钢管9、第二焊接钢管10安装在机器人前端处。安装有本发明的移动机器人在平面以及壁面上运动至待打磨位置时，由平面打磨装置进行表面打磨处理。
移动机器人通常安装有监控摄像头，通过云台摄像头监测周围环境，并将监控摄像头采集的监控画面传给地面监视设备上，监测平面打磨装置的工作效果。
本发明未述及之处适用于现有技术。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种用于移动机器人的平面打磨装置，其特征在于：包括连接底板、焊接钢板、焊接钢管、多个气动马达、多个百叶盘和多个砂纸群，两个焊接钢板对称且垂直固装在连接底板上，两个焊接钢管水平安装在两个焊接钢板上，两个焊接钢管用于与移动机器人相连接；多个气动马达均布安装在连接底板上，每个气动马达的输入端通过气管与空气压缩机相连接，每个气动马达输出轴穿过连接底板与百叶盘固装在一起，每个砂纸群呈圆周状安装在百叶盘底部。
2.根据权利要求1所述的一种用于移动机器人的平面打磨装置，其特征在于：所述两个焊接钢管与两个钢板的连接关系为：两个焊接钢管水平穿过两个焊接钢板上端的通孔并与焊接钢板焊接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种用于移动机器人的平面打磨装置，其特征在于：所述气动马达输出轴通过上下盖板与百叶盘的安装在一起，其安装方法为：首先上盖板套入气动马达输出轴，百叶盘套入气动马达输出轴，最后将下盖板套入气动马达输出轴进行固定。
4.根据权利要求1所述的一种用于移动机器人的平面打磨装置，其特征在于：所述百叶盘与砂纸群的连接关系为：百叶盘底部均布设有缝隙，砂纸群中的砂纸可以插入到百叶盘底部的缝隙中并固定，从而在百叶盘底部形成圆周状的砂纸群。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于移动机器人的平面打磨装置，其特征在于：所述气动马达、百叶盘和砂纸群的数量均为三个。
6.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于移动机器人的平面打磨装置，其特征在于：所述两个焊接钢管安装在移动机器人的前端位置。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于移动机器人的平面打磨装置，其特征在于：所述移动机器人包括轮式结构移动机器人、履带式结构移动机器人和腿式结构移动机器人。
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