CN113605938A - 雷达装置及喷浆机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雷达装置及喷浆机器人，其中雷达装置用于喷浆机器人喷浆前对受喷面的扫描，且雷达装置包括：展开机构，该展开机构的输出构件用于载置雷达，并具有展开行程，该展开行程具有展开止点和收纳止点；收纳罩壳，位于展开行程的收纳止点位，以在输出构件运行收纳止点位时，雷达导入所述收纳罩壳。基于本发明的雷达装置能够对雷达进行有效保护，且对雷达启用效率影响较小。
Description
技术领域
本发明涉及一种雷达装置，具体是喷浆机器人所配雷达装置，本发明还涉及一种配有该雷达装置的喷浆机器人。
背景技术
作为参考，中国专利文献CN111828042A中指出，在喷浆机器人进行喷浆作业前，需要对受喷面进行三维扫描。目前对受喷面进行扫描的雷达可以是电磁波雷达、超声波雷达，以及激光雷达。其中激光雷达最容易为污染物所污染，而影响其使用。
在大多数的喷浆机器人作业中，通常先建模然后对受喷面进行喷浆，一般扫描会在一个较大的范围内扫描，然后喷浆机器人完成较大范围的喷浆。但在本发明相关联的一些方案中，例如激光雷达的扫描范围被限制在一个较小的范围内，在此技术条件下，为完成一个较大范围的喷浆作业，例如激光雷达需要频繁的被调用，对其在施工过程中的保护，相对于其他类型的雷达有更高的要求。
同样地，对于其他类型的雷达，也需尽可能的减少例如浆料在其表面的沉积。相对而言，对于需要频繁调用雷达的应用，应尽可能的对雷达进行保护，同时，其调用本身也需考虑效率。
发明内容
在本发明的实施例中，提供了一种能够对雷达进行有效保护，且对雷达启用效率影响较小的雷达装置。在本发明的实施例中，还提供了一种配有该雷达装置的喷浆机器人。
在本发明的实施例中，提供了一种雷达装置，其基本结构包括：
展开机构，该展开机构的输出构件用于载置雷达，并具有展开行程，该展开行程具有展开止点和收纳止点；
收纳罩壳，位于展开行程的收纳止点位，以在输出构件运行收纳止点位时，雷达导入所述收纳罩壳。
可选地，所述展开机构为：
第一机构：直线运动机构；或
第二机构：摆转机构。
可选地，直线运动机构为水平或竖直运动机构。
可选地，水平运动机构包括：
机架；
推杆，水平地安装在机架上，形成水平的移动副，用于载置所述雷达；
驱动装置，用于驱动所述推杆在推杆的轴向作直线运动。
可选地，用于载置雷达的部件包括一垂直于推杆轴线的载板；
载板的正面载有所述雷达；
其中，载板的正面为位于驱动装置所在侧的面。
可选地，雷达位于推杆的上方，且该雷达为激光雷达；
相应地，雷达的运动轨迹与推杆的轴线平行；
收纳罩壳位于驱动装置的上方，口部与雷达对位。
可选地，直线运动机构配有辅助导向装置。
可选地，所述导向装置为布设在直线运动机构两侧的各一个导杆导套总成。
可选地，所述驱动装置为直线电机、流体缸、丝杠螺母副、齿轮齿条机构或曲柄滑块机构。
在本发明的实施例中，还提供了一种喷浆机器人，于该喷浆机器人底盘的前侧安装有前述的雷达装置。
在本发明的实施例中，于例如喷浆机器人的前侧安装有雷达装置，该雷达装置将雷达与收纳罩壳分开，其中雷达为展开机构所驱动，收纳罩壳则位于展开机构驱动雷达路径的一个止点位，借助于展开机构，雷达具有可以从收纳罩壳中脱出而进行工作的状态，并具有导入收纳罩壳的收纳状态。因仅是收纳与脱出的一个常规运动形式的控制，可靠性好，而适于频繁的使用雷达。处于收纳状态的雷达可被收纳罩壳进行有效的保护，不容易损坏。
附图说明
图1为一实施例中雷达装置主视结构示意图。
图2为一实施例中雷达装置立体结构示意图。
图3为一实施例中雷达装置在喷浆机器人上的配置结构示意图。
图中：1.基座，2.导杆，3.导套，4.载板，5.雷达，6.雷达罩，7.罩座，8.座板，9.液压缸，10.立板，11.电子仓，12.底盘，13.机械臂。
具体实施方式
一般而言，喷浆机器人所配扫描装置安装在喷浆机器人所配车体或底盘12的前侧，而易于避开底盘12上所安装其他部件的遮挡和干扰。
此外，对于例如雷达5而言，其展开状态时，即机械臂13处于非工作状态，而不必过多的考虑雷达5展开时所占据空间的大小。
在本发明优选的实施例中，仍以雷达5展开状态占据较小的空间为优选。
需知，喷浆机器人所配扫描装置基于可用性，其工作位置往往是相对固定的，换言之，在本发明的实施例中，例如雷达5处于展开状态时，即处于工作状态，而工作状态时往往处于预先设定的位置。进一步地，预先设定的工作位置与雷达5的收纳位置处于给定的展开机构工作行程的两个端点。一般在机械领域工作行程的两个端点可以记为止点，尽管一个工作行程可以包含若干个止点，但在本发明的实施例中，侧重于展开机构仅有两个止点的应用。
应知，机构具有确定的运动，因此，对于展开机构而言，其不仅能够实现“展开”，基于复位还具有“收纳”。
进一步，作为机构，在大多数的应用中末端从动件作为输出构件，尤其是在运动形式相对简单的机构中。因而，在本发明的实施例中雷达装置所配展开机构的输出构件用于载置雷达5，因而展开机构具有展开行程，相应地，使雷达5处于复位状态时的运动行程记为回程。需知，在机械领域工作行程与回程可能在运动路径上并不相同，在本发明的实施例中同样如此，工作行程与回程可以在路径上相同，也可以不同。
为利于描述，将展开机构使雷达5处于工作状态的位置称为展开止点位，处于收纳状态的位置称为收纳止点位，分别对应于展开止点和收纳止点。
同时，对展开行程和收纳不加区分，相应地，展开行程具有前述的展开止点和收纳止点。
图1例示的雷达罩6记为雷达罩壳，用于收纳雷达5，对雷达5进行机械性的保护。
从位置上看，例示的雷达罩6位于如图1中所示的雷达5运动路径的右端止点位，即右止点位。
加以延伸的，对于收纳罩壳而言，其位于雷达5展开行程的收纳止点位，或者说位于雷达5运动路径的初始位置，从而能够在输出构件运行至收纳止点位时，雷达5导入所述收纳罩壳。
一般而言，雷达5工作状态时应尽可能的避开障碍物，尤其是对于例如激光雷达，因此，如图3所示，雷达5在工作状态时，一般需要前出，或者升高到预定高度处，借以避开喷浆机器人上其他结构的干扰。
以下为两种相对简易的展开机构，应知，在适于雷达5展开的机构包括以下两种机构，但不限于这两种机构。
其中一种机构记为第一机构，该第一机构为直线运动机构，直线运动机械运动的最基础运动之一，实现相对容易，且收纳位置的配置也相对简单，非常适于雷达5前出展开，后退收纳的应用。
另一种机构记为第二机构，具体是摆转机构。转动也是机械运动的最基础运动之一，多数动力机输出的原始运动是转动，例如旋转电机、气动马达、液压马达等。在本发明的实施例中，借助于转动实现摆转，摆转会使雷达5具有一个弧形的运动轨迹，假定摆转采用180度摆转，相应输出构件为一通过铰链连接于例如基座1上的摇杆，摇杆向前摆动180而展开，反向摆转180度而收纳。
在优选的实施例中，直线运动机构采用水平的运动机构，且输出构件为前出的运动构件，该种机构实现相对容易，结构设计也相对简单。运动形式简单，易于避开运动干涉点。
如前所述，对于雷达5而言，其可以向上伸出而展开，因此，直线运动机构还可以是竖直运动机构。
在一些实施例中，水平运动机构包括：
机架；
推杆，水平地安装在机架上，形成水平的移动副，用于载置所述雷达5；
驱动装置，用于驱动所述推杆在推杆的轴向作直线运动。
在图1和图2所示的结构中，用于载置雷达的部件包括一垂直于推杆轴线的载板4；
载板4的正面载有所述雷达5；
其中，载板4的正面为位于驱动装置所在侧的面，以底盘12为参考系，载板4的后侧为正面。
在图1所示的结构中，雷达5位于推杆的上方，且该雷达5为激光雷达，激光雷达没有避障能力，因此将其配置于推杆的上方，有利于减少障碍物的影响。对于其它具备避障能力的雷达5，例如电磁波雷达，雷达5的设置灵活性相对较好，不过仍应尽可能的直接避开障碍物为宜。
相应地，雷达5的运动轨迹与推杆的轴线平行；
收纳罩壳位于驱动装置的上方，口部与雷达对位。
在一些实施例中，考虑到精确对位，并减轻运动机构的负担，直线运动机构配有辅助导向装置。
关于辅助导向装置可以选用导轨导向，也可以选用导杆导套导向，图1和图2例示的结构中选用导杆导套总成进行直线导向，结构相对简单，尤其是可维护性比导轨要好。
关于所述驱动装置为直线电机、流体缸、丝杠螺母副、齿轮齿条机构或曲柄滑块机构。在优选的实施例中，以流体缸为宜，由其以液压缸为宜。
Claims (10)
1.一种雷达装置，其特征在于，包括：
展开机构，该展开机构的输出构件用于载置雷达，并具有展开行程，该展开行程具有展开止点和收纳止点；
收纳罩壳，位于展开行程的收纳止点位，以在输出构件运行收纳止点位时，雷达导入所述收纳罩壳。
2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述展开机构为：
第一机构：直线运动机构；或
第二机构：摆转机构。
3.根据权利要求2所述的雷达装置，其特征在于，直线运动机构为水平或竖直运动机构。
4.根据权利要求3所述的雷达装置，其特征在于，水平运动机构包括：
机架；
推杆，水平地安装在机架上，形成水平的移动副，用于载置所述雷达；
驱动装置，用于驱动所述推杆在推杆的轴向作直线运动。
5.根据权利要求4所述的雷达装置，其特征在于，用于载置雷达的部件包括一垂直于推杆轴线的载板；
载板的正面载有所述雷达；
其中，载板的正面为位于驱动装置所在侧的面。
6.根据权利要求5所述的雷达装置，其特征在于，雷达位于推杆的上方，且该雷达为激光雷达；
相应地，雷达的运动轨迹与推杆的轴线平行；
收纳罩壳位于驱动装置的上方，口部与雷达对位。
7.根据权利要求2~6任一所述的雷达装置，其特征在于，直线运动机构配有辅助导向装置。
8.根据权利要求7所述的雷达装置，其特征在于，所述导向装置为布设在直线运动机构两侧的各一个导杆导套总成。
9.根据权利要求2所述的雷达装置，其特征在于，所述驱动装置为直线电机、流体缸、丝杠螺母副、齿轮齿条机构或曲柄滑块机构。
10.一种喷浆机器人，其特征在于，于喷浆机器人底盘的前侧安装有权利要求1~9任一所述的雷达装置。
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