CN113799152B - 一种自行走打磨机器人、打磨系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自行走打磨机器人、打磨系统及控制方法，涉及工件打磨装置技术领域，其中，自行走打磨机器人包括机器人本体，机器人本体上设有：控制部，基于设定和/或临时生成及获取的指令数据，输出行走控制信号及打磨控制信号；行走驱动部，接收并响应于行走控制信号控制打磨机器人的行走状态；打磨部，配置于机器人本体上，包括至少一个打磨件以及打磨驱动件，打磨驱动件接收并响应于打磨控制信号控制打磨件动作；以及电源。通过采用多个自行走机器人作为驱动打磨件运动的装置，使得整个打磨系统能够灵活适用于不同的打磨区域以及打磨面积，同时操控方便，能利用多个机器人本体同时对不同的打磨区进行不同精度的打磨，提升打磨精度和效率。

Description

一种自行走打磨机器人、打磨系统及控制方法

技术领域

本发明涉及工件打磨装置技术领域，更具体地说，它涉及一种自行走打磨机器人、打磨系统及控制方法。

背景技术

在精密轴承、模具等工件的加工过程中，需要严格控制工件的表面精度。通常情况下，经粗加工成型的工件需要经过数道打磨工序才能够达到设定的加工精度要求。

当前打磨的方式多种多样，如专利公告号为CN111112709A的中国专利所公开的一种自动打磨铣削装置及其工作方法，以及专利公告号为CN110977747A的中国专利提出的一种流体自动打磨机，前者方案的核心在于利用机械手臂控制电动铣刀装置对工件待打磨区域的表面进行打磨铣削，并利用激光测距装置获取工件的待打磨区域中各检测点位的实际厚度，即获取打磨效果。后者方案的核心在于利用流体中所包含的研磨料对工件表面进行冲刷打磨。

从上述工件打磨的解决方案中可以看出，现有技术中的打磨装置在同一时间内仅能提供一种设定的打磨精度，而工件上不同的位置往往需要不同的精度或表面粗糙度，由此则需要多道打磨工序，打磨时间长。并且，当工件上待打磨面的区域分布不规则或打磨面积过小时，上述打磨装置并不能很好地满足打磨要求。

发明内容

针对实际运用中工件打磨装置无法同时满足多种精度、多个打磨面需求这一问题，本发明目的一在于提出一种自行走打磨机器人，其自带设定打磨参数的打磨部，具备体积小，打磨区域可灵活规划，易于操控的优点，基于上述自行走打磨机器人，本发明目的二在于提出一种打磨系统，其能够同时对多个精度要求不同的打磨面进行打磨，本发明目的三在于保护一种打磨系统控制方法，具体方案如下：

一种自行走打磨机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上设置有：

控制部，基于设定和/或临时生成及获取的指令数据，输出行走控制信号、打磨控制信号以及拼接控制信号；

行走驱动部，与控制部控制连接，接收并响应于所述行走控制信号控制所述打磨机器人的行走状态；

打磨部，配置于所述机器人本体上，包括至少一个提供打磨面的打磨件以及打磨驱动件，所述打磨驱动件与控制部信号连接，接收并响应于所述打磨控制信号控制所述打磨件动作；

拼接部，配置于所述机器人本体上，包括用于与其它机器人本体相拼接的拼接件以及驱动当前机器人本体与设定机器人本体相拼接的拼接驱动件，所述拼接驱动件与控制部信号连接，接收并响应于所述拼接控制信号控制所述拼接件动作，将至少两个机器人本体拼接为一打磨整体；以及

电源。

通过上述技术方案，机器人本体上设置打磨部，利用行走驱动部驱动，带动上述打磨部对工件表面的打磨区进行打磨，能够灵活适用于不同的打磨区域以及打磨面积。同时操控方便，能够利用多个机器人本体同时对不同的打磨区进行不同精度的打磨。在打磨过程中，可以将多个打磨机器人进行拼接，由此组合成打磨整体，能够将单个打磨机器人的“线”打磨方式转变为“面”打磨方式，使之更加适应于不同的打磨需求，利于提升打磨的效率，同时保证打磨的精度。

进一步的，所述控制部包括：

存储件，用于存储设定的指令数据和/或临时生成及获取的指令数据；

指令数据获取件，包括主动获取件以及被动获取件，所述主动获取件识别显示于工件表面的行走及控制信号，或自所述存储件查找设定指令数据，生成并输出第一中间信号；所述被动获取件接收外部控制信号，转换并输出第二中间信号；

数据处理件，接收所述第一中间信号及第二中间信号，基于设定算法生成并输出所述行走控制信号、打磨控制信号及拼接控制信号。

通过上述技术方案，机器人本体能够自动地或根据现场的控制信号进行动作，进而对工件表面的带打磨区域进行精确的打磨。

进一步的，所述主动获取件包括设置于机器人本体上的信号识别器，用于主动识别获取工件表面的标志信息或自工件表面反馈的引导信号，生成并输出上述第一中间信号；

所述被动获取件包括设置于机器人本体上的信号接收器，所述信号接收器与外部控制端通信连接，识别并接收外部控制信号，生成并输出所述第二中间信号。

通过上述技术方案，使得打磨机器人本体能够根据投射或设置于工件表面的引导信号或标志信息自动完成循迹行走，在行走的同时完成打磨操作。

进一步的，所述信号识别器包括设置于机器人本体上的图像采集装置、红外识别装置及主动信号转换器；

所述信号接收器包括蓝牙通信模块、WIFI通信模块及被动信号转换器。

通过上述技术方案，能够使得打磨机器人准确快速的完成打磨工作，并且实现指令数据及检测数据的及时传输。

进一步的，所述行走驱动部包括设置于机器人本体上的多个车轮、驱动上述车轮转动的马达以及控制所述车轮转向的转向控制件；

其中，所述马达、转向控制件均与所述控制部信号连接，接收并响应于所述控制部输出的行走控制信号控制机器人本体的行走状态。

进一步的，所述打磨件包括设置于机器人本体底部朝向工件表面一侧和/或设置于机器人本体侧壁上的打磨盘以及带动上述打磨盘转动的驱动连杆，所述打磨盘上可拆卸连接有设定砂粒大小的砂纸或砂轮盘；

所述打磨驱动件包括输出轴与所述驱动连杆传动连接的打磨电机，所述打磨电机与所述控制部信号连接，接收并响应于所述控制部输出的打磨控制信号，控制所述打磨部动作。

通过上述技术方案，打磨机器人在沿工件表面待打磨区域行走的过程中能够对工件表面进行打磨，完成打磨作业。

进一步的，所述机器人本体上还设置有用于识别待打磨工件表面粗糙度的识别装置，所述识别装置识别并采集工件表面参数，输出精度检测数据至控制部；

所述控制部的数据处理件中还配置有指令数据生成模块，所述指令数据生成模块接收所述精度检测数据，基于设定算法输出对应的打磨控制参数。

通过上述技术方案，能够利用打磨机器人本体实现对工件表面精度的检测，且检测更为准确，确保打磨的精度要求。

进一步的，所述拼接件包括设置于机器人本体侧壁上的至少一组形状大小相适配的拼接块以及拼接槽；

所述拼接驱动件包括设置于机器人本体上的拼接引导组件以及设置于所述拼接槽及拼接块中的电磁连接组件；

其中，所述拼接引导组件与所述控制部信号连接，用于检测待拼接的两机器人本体之间的相对位置并输出位置检测信号，所述控制部接收并响应于所述位置检测信号，基于设定算法输出行走控制信号，控制两待拼接机器人本体上拼接块与拼接槽的离合状态；

所述电磁连接组件与所述控制部信号连接且与电源电连接，接收并响应于所述拼接控制信号，调节自身的磁性连接状态。

通过上述技术方案，待拼接的两个打磨机器人利用自身的拼接槽和拼接块进行契合拼接后，利用电磁连接组件将两个打磨机器人连接起来，避免后期在运动过程中分离，方便快捷。

进一步的，所述拼接引导组件包括与控制部信号连接的超声定位模块、图像识别定位模块或光电定位模块；

所述电磁连接组件包括分别设置于拼接块和拼接槽中的电磁铁/电磁线圈以及磁性块，所述电源配置为具备多个电压输出端且与控制部控制连接的程控电源，所述电磁铁/电磁线圈与所述程控电源的其中一电压输出端电连接。

通过上述技术方案，可以实现不同打磨机器人之间的拼接组合，同时利用电磁铁及电磁线圈作为电磁连接组件，控制简单快捷。

基于上述自行走打磨机器人，本发明目的二在于提出一种打磨系统，包括中央处理器、用于检测工件表面参数的检测组件以及打磨组件，还包括数据通信组件；

所述打磨组件包括至少一个如前所述的自行走打磨机器人，所述打磨机器人与所述中央处理器通过所述数据通信组件通信连接；

所述中央处理器内配置有设定算法模块，接收并响应于所述检测组件输出的用于反映工件表面各区域表面参数的检测信号，生成并输出用以控制所述打磨机器人打磨及行走动作的指令数据，并通过所述数据通信组件传输至所述打磨机器人中。

通过上述技术方案，利用检测组件对工件表面进行检测，中央处理器根据检测结果控制各个自行走打磨机器人对工件表面进行打磨，可以同时对多个不同的待打磨区域进行打磨且打磨的目标精度可以不同，大大节约了打磨所需的时间。

进一步的，所述检测组件包括设置于待打磨工件周边的支架以及设置于所述支架上多个光电传感器，所述光电传感器的光电发射端及反射信号接收端均朝向工件待打磨区域设置；

所述支架上还设置有用于在工件表面投射和/或向所述自行走打磨机器人传输行走及控制信号的信号投射装置，所述信号投射装置与所述中央控制器数据连接，响应于中央控制器输出的控制信号进行信号输出动作。

通过上述技术方案，利用光电传感器可以对工件表面的粗糙度以及平整度加以检测，能够快速准确的输出检测信号。当工件表面上待打磨区域过大时，调节光电发射端与反射信号接收端的角度，能够实现大范围的精度检测。

进一步的，所述信号投射装置包括红外信号发射器、射频信号发射器、激光投射装置、磁场信号发生器或声波发送器，以及用于控制上述各信号发送器信号强度和/或信号发射方向的信号发射控制件，所述信号发射控制件与所述中央控制器信号连接，接收并响应于中央控制器的控制信号进行动作。

进一步的，所述指令数据包括：

用于控制所述打磨机器人自行走路线的路线指令信息；

用于控制所述打磨机器人自行走速度的速度指令信息；

用于控制所述打磨机器人中打磨件转动速度的打磨指令信息。

进一步的，所述数据通信组件包括蓝牙通信模块、WIFI通信模块或无线遥控模块。

通过上述技术方案，能够实现自行走打磨机器人与中央控制器之间快速的数据通信。

一种打磨系统控制方法，基于如前所述的打磨系统，包括如下步骤：

确认并存储各个打磨机器人的编号以及打磨参数，以及工件表面上的待打磨区域及其对应的目标参数；

采集当前各待打磨区域中工件表面的实际参数信息并存储；

根据上述目标参数及实际参数信息，基于设定算法生成各打磨区域对应的打磨工序；

基于上述打磨工序选择至少一个设定配置的打磨机器人并规划输出其行走路线；

利用工件表面参数检测组件检测并输出工件待打磨区域的表面参数信息，基于上述表面参数信息实时修正打磨工序；

当检测到工件待打磨区域的表面参数信息与设定的目标参数相一致时，停止打磨。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

通过采用多个自行走机器人作为驱动打磨件运动的装置，使得整个打磨系统能够灵活适用于不同的打磨区域以及打磨面积，同时操控方便，能够利用多个机器人本体同时对不同的打磨区进行不同精度的打磨，提升打磨精度和效率。

附图说明

图1为本发明的整体功能框架示意图；

图2为本发明自行走打磨机器人的外观示意图一；

图3为本发明自行走打磨机器人的外观示意图二；

图4为打磨件的结构示意图；

图5为本发明实施例二自行走打磨机器人的示意图（俯视图）；

图6为本发明打磨系统的结构示意图；

图7为本发明打磨系统的框架示意图；

图8为本发明打磨方法的示意图。

附图标记：1、机器人本体；11、车轮；12、识别装置；2、控制部；21、存储件；22、指令数据获取件；221、主动获取件；222、被动获取件；2211、信号识别器；23、数据处理件；3、行走驱动部；4、打磨部；41、打磨件；411、打磨盘；412、固定段；413、伸缩段；414、伸缩槽；415、滚珠；416、卡块；417、从动齿轮；418、主动齿轮；419、砂轮盘；421、第一磁性体；422、第二磁性体；43、打磨电机；50、中央处理器；51、自行走打磨机器人；52、数据通信组件；53、工作台面；54、支架；55、光电传感器；56、信号投射装置；61、拼接块；62、拼接槽；63、电磁连接组件。

具体实施方式

下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例一

一种自行走打磨机器人51，如图1所示，包括机器人本体1，为简化示意，上述机器人本体1整体呈圆盘状，在实际应用中，为了缓冲机器人本体1之间的碰撞或机器人本体1对待打磨工件表面的冲击，上述机器人本体1整体设置呈圆柱形。

机器人本体1上设置有：控制部2、行走驱动部3、打磨部4以及供电用电源。

所述控制部2基于设定和/或临时生成及获取的指令数据，输出行走控制信号及打磨控制信号。上述设定指令数据包括初始状态下加载至存储器件中的指令数据，如机器人本体1在待打磨工件上行进的路线、行进速度等。上述临时生成的指令数据则包括机器人本体1根据实时检测到的待打磨工件表面的参数而自主生成的指令数据。上述获取到的指令数据则是来自于外部的遥控信号。

所述行走驱动部3与控制部2控制连接，接收并响应于行走控制信号控制打磨机器人的行走状态。所述打磨部4配置于机器人本体1上，包括至少一个用于提供打磨面的打磨件41以及打磨驱动件，上述打磨驱动件接收并响应于所述打磨控制信号控制打磨件41动作。

在本申请中，详述的，所述控制部2包括：存储件21、指令数据获取件22以及数据处理件23。

所述存储件21用于存储设定的指令数据和/或临时生成及获取的指令数据，应当理解的是，上述存储件21包括有存储介质本身以及用于数据读写的接口。在本申请中，上述存储件21配置为设置于机器人本体1内的可读写存储芯片。

所述指令数据获取件22包括主动获取件221以及被动获取件222。主动获取件221识别显示于工件表面的行走及控制信号，或自存储件21查找设定指令数据，生成并输出第一中间信号。被动获取件222接收外部控制信号，转换并输出第二中间信号。

在本申请中，上述主动获取件221包括设置于机器人本体1上的信号识别器2211，用于主动识别获取工件表面的标志信息或自工件表面反馈的引导信号，生成并输出上述第一中间信号。可选的，上述信号识别器2211包括设置于机器人本体1上的图像采集装置、红外识别装置12及主动信号转换器。

在一实施方式中，信号识别器2211配置为图像采集装置，可以采用配置于机器人本体1上的摄像头实现，用以采集机器人本体1周围工件表面的标志信息。当采用图像采集装置作为信号识别器2211时，工件表面的标志信息可以采用投射于工件表面的标志线、标志箭头等，利用图像采集装置对其加以采集并输出。在另一实施方式中，信号识别器2211配置为红外识别装置12，如红外信号接收器，用于采集自工件表面反射的红外信息，上述红外信息可以为自工件表面反射的红外线。上述主动信息转换器与上述图像采集装置、红外识别装置12信号连接，接收二者的输出信号并将其转化为能够被上述数据处理件23识别并处理的数据类型。

在本申请中，上述被动获取件222包括设置于机器人本体1上的信号接收器，信号接收器与外部控制端通信连接，识别并接收外部控制信号，生成并输出第二中间信号。详述的，信号接收器包括蓝牙通信模块、WIFI通信模块、遥控信号接收模块及被动信号转换器。通过上述技术方案，能够实时接收新的指令数据以完成打磨操作。

上述数据处理件23与指令数据获取件22数据连接，接收第一中间信号和/或第二中间信号，并基于设定算法生成并输出行走控制信号及打磨控制信号。

本申请中，上述数据处理件23作为控制部2的核心模块，可以配置为内置有设定程序的FPGA模块或单片机模块或定制DSP芯片模块。

通过上述技术方案，能够使得打磨机器人自动的根据工件表面的标志信息完成打磨，也可以根据外部控制端输出的控制信号完成打磨。

如图2和图3所示，所述行走驱动部3包括设置于机器人本体1上的多个车轮11、驱动上述车轮11转动的马达以及控制车轮11转向的转向控制件。其中，马达、转向控制件均与控制部2信号连接，接收并响应于控制部2输出的行走控制信号控制机器人本体1的行走状态。在本申请中，上述行走驱动部3的配置可以参见现有技术中的扫地机器人实现。车轮11的数量设置为3个，其中2个为驱动轮，1个为导向轮，马达、转向控制件用与多个车轮11之间的驱动关系在现有技术中已经有很多公开，在此不再赘述。

如图1和图4所示（图4中为示意打磨部，省去了车体其它部分），所述打磨件41包括设置于机器人本体1底部朝向工件表面一侧的打磨盘411以及带动上述打磨盘411转动的驱动连杆，打磨盘411上可拆卸连接有设定砂粒大小的砂纸或砂轮盘419。应当指出的是，在特定实施方式中，上述打磨盘411亦可设置于机器人本体1侧壁上。

所述打磨驱动件包括输出轴与驱动连杆传动连接的打磨电机43，打磨电机43与控制部2信号连接，接收并响应于控制部2输出的打磨控制信号，控制打磨部4动作。打磨电机43可以采用伺服电机。

详述的，上述打磨电机43与数据处理件23的信号输出端信号连接，接收打磨控制信号进行转动。上述打磨控制信号包括打磨电机43转动的周期及频率等。在实践中，不同的打磨件41以及不同的打磨控制信号，能够实现不同的打磨效果，上述打磨效果可以事先与打磨控制信号对应存储于所述存储件21中，当需要设定的打磨效果时，则能够直接快速地调取到对应的打磨控制信号，从而提升打磨部4的响应速度。

在一实施方式中，如图4所示，上述打磨盘411朝向待打磨工件表面一侧上设置有螺纹孔，并通过螺栓可拆卸设置有砂轮盘419，上述砂轮盘419朝向工件表面的一侧整体平行于工件表面设置。

如图4所示，打磨部4一种可实施的设置为：所述驱动连杆包括固定段412以及伸缩段413，所示固定段412的设置方式保持与工件表面垂直，其与机器人本体1的底部固定连接并沿其轴向开设有一圆柱形伸缩槽414，所述伸缩段413插接于所述伸缩槽414内，二者伸缩配合。

为了保证伸缩段413能够绕其轴向自由转动，所述伸缩槽414的内侧壁上绕其周向嵌设有多颗滚珠415，或同轴设置有一轴承，使得伸缩段413既可以绕其轴向转动，又可以沿所述伸缩槽414长度方向伸缩。为了避免所述伸缩段413滑出所述伸缩槽414，在所述伸缩槽414的槽口处设置有卡块416，所述伸缩段413上绕其周向开设有与所述卡块416相配合的环形卡槽，所述环形卡槽的宽度等于所述伸缩段413沿伸缩槽414滑移的最大行程长度。

为了驱动所述伸缩段413转动，于所述伸缩段413的表面套设有一从动齿轮417，所述打磨电机43的转轴与伸缩段413平行设置，所述打磨电机43的转轴上套设有主动齿轮418，所述主动齿轮418与从动齿轮417相啮合，由打磨电机43驱动上述伸缩段413绕其轴向转动。

为了保证砂轮盘419与工件表面之间有足够的抵接力，在一优选的实施方式中，所述伸缩段413伸入伸缩槽414内的一端设置有第一磁性体421，所述伸缩槽414槽底设置有第二磁性体422，上述第一磁性体421与第二磁性体422相向一端的极性呈相同设置，由此使得伸缩段413在磁性力的作用下始终具有被挤出伸缩槽414中的斥力。进一步优化的，上述砂轮盘419的边缘设有倒圆角，结合上述第一磁性、第二磁性的设置，当自行走打磨机器人51在行走时遇到工件表面有轻微凸起时，砂轮盘419也能抬升，进而跨过上述凸起，而后恢复，保持打磨件41作用于工件表面作用力的稳定。

为了更为精确地测得工件表面的表面参数，如表面粗糙度等，上述机器人本体1上还设置有用于识别待打磨工件表面粗糙度的识别装置12，识别装置12识别并采集工件表面参数，输出精度检测数据至控制部2。控制部2的数据处理件23中还配置有指令数据生成模块，指令数据生成模块接收精度检测数据，基于设定算法输出对应的打磨控制参数。在具体实施方式中，上述识别装置12可以配置为光电对射传感器，利用光信号的发射与接收检测工件表面参数。

在本申请中，电源根据打磨机器人的大小，可以采用纽扣电池、干电池或蓄电池，并结合电源电路实现，已提供不同的供电电压供不同的功能模块使用。

基于上述自行走打磨机器人51，本发明申请中还提出一种打磨系统，如图6和图7所示，包括中央处理器50、用于检测工件表面参数的检测组件以及打磨组件，还包括数据通信组件52。

所述打磨组件包括至少一个如前所述的自行走打磨机器人51，打磨机器人与中央处理器50通过数据通信组件52通信连接。所述数据通信组件52包括蓝牙通信模块、WIFI通信模块或无线遥控模块。所述数据通信组件52分别设置于打磨机器人以及中央处理器50处，以实现自行走打磨机器人51与中央控制器之间快速的数据通信。

中央处理器50内配置有设定算法模块，接收并响应于检测组件输出的用于反映工件表面各区域表面参数的检测信号，生成并输出用以控制打磨机器人打磨及行走动作的指令数据，并通过数据通信组件52，如蓝牙通信模块传输至打磨机器人中。

在一实施方式中，上述检测组件包括设置于待打磨工件周边的支架54以及设置于支架54上多个光电传感器55，如图6所示，上述支架54设置于放置待打磨工件的工作台面53上，在上述支架54上的多个所述光电传感器55均通过锁紧件可拆卸设置。光电传感器55的光电发射端及反射信号接收端均朝向工件待打磨区域设置。

支架54上还设置有用于在工件表面投射和/或向自行走打磨机器人51传输行走及控制信号的信号投射装置56，信号投射装置56与中央控制器数据连接，响应于中央控制器输出的控制信号进行信号输出动作。

在本发明中，所述信号投射装置56包括红外信号发射器、射频信号发射器、激光投射装置、磁场信号发生器或声波发送器中的一种或多种，以及用于控制上述各信号发射器/发送器信号强度和/或信号发射方向的信号发射控制件，信号发射控制件与中央控制器信号连接，接收并响应于中央控制器的控制信号进行动作。在实际应用中，上述信号发射控制件包括控制各个信号发射器发射功率及时间的控制件，如红外信号发射器中控制红外线波长以及开断的控制件，上述控制器件一般为信号发射器自带。

在一实施方式中，上述信号投射装置56可以采用设置于支架54上的激光投线仪，在待打磨工件的表面投射形成指引标志，自行走打磨机器人51通过内置的信号识别器2211循迹行走即可。

通过上述技术方案，利用光电传感器55可以对工件表面的粗糙度以及平整度加以检测，能够快速准确的输出检测信号。当工件表面上待打磨区域过大时，调节光电发射端与反射信号接收端的角度，能够实现大范围的精度检测。

在本发明申请中，中央控制器输出用以控制打磨机器人打磨及行走动作的指令数据至少包括：

用于控制打磨机器人自行走路线的路线指令信息；

用于控制打磨机器人自行走速度的速度指令信息；

用于控制打磨机器人中打磨件41转动速度的打磨指令信息。

优化的，为了及时清理掉工作台面53或待打磨工件表面上的碎屑，工作台面53上以所述支架54为骨架设置有罩体，上述罩体由塑料膜或塑料板制成，在支架54或台面上还设置有相互配合的吹气与吸气装置，对待打磨工件表面进行清洁。

通过本申请中的打磨系统，利用检测组件对工件表面进行检测，中央处理器50根据检测结果控制各个自行走打磨机器人51对工件表面进行打磨，可以同时对多个不同的待打磨区域进行打磨且打磨的目标精度可以不同，大大节约了打磨所需的时间。

实施例二

一种自行走打磨机器人51，如图5所示，包括机器人本体1，与实施例一不同之处在于，所述机器人本体上设置有拼接部，所述拼接部配置于所述机器人本体上，包括用于与其它机器人本体相拼接的拼接件、以及驱动当前机器人本体与设定机器人本体相拼接的拼接驱动件，所述拼接驱动件与控制部信号连接，接收并响应于所述控制部输出的拼接控制信号控制所述拼接件动作，将至少两个机器人本体拼接为一打磨整体。

具体实施方式中，所述拼接件包括设置于机器人本体侧壁上的至少一组形状大小相适配的拼接块以及拼接槽，如图5所述，其可以设定为半圆槽，也可以设置为矩形槽。

所述拼接驱动件包括设置于机器人本体上的拼接引导组件以及设置于所述拼接槽及拼接块中的电磁连接组件63。其中，所述拼接引导组件与所述控制部信号连接，用于检测待拼接的两机器人本体之间的相对位置并输出位置检测信号，所述控制部接收并响应于所述位置检测信号，基于设定算法输出行走控制信号，控制两待拼接机器人本体上拼接块与拼接槽的离合状态。在本实施例中，上述拼接引导组件包括与控制部信号连接的超声定位模块、图像识别定位模块或光电定位模块，类似于当前家用扫地机器人的位置识别模块，可以自动识别定位机器人本体的位置。

所述电磁连接组件63与所述控制部信号连接且与电源电连接，接收并响应于所述拼接控制信号，调节自身的磁性连接状态。为了便于控制，所述电磁连接组件63包括分别设置于拼接块61和拼接槽62中的电磁铁/电磁线圈以及磁性块，所述电源配置为具备多个电压输出端且与控制部控制连接的程控电源，所述电磁铁/电磁线圈与所述程控电源的其中一电压输出端电连接。当需要将两个打磨机器人拼接在一起时，只需要两个机器人本体的拼接块61和拼接槽62相拼接，而后给到电磁铁/电磁线圈通电即可。

上述实施例二的优势在于：在打磨过程中，可以将多个打磨机器人进行拼接，由此组合成打磨整体，能够将单个打磨机器人的“线”打磨方式转变为“面”打磨方式，使之更加适应于不同的打磨需求，利于提升打磨的效率，同时保证打磨的精度。基于如前所述的打磨系统，如图8所示，本申请还提出了一种打磨系统控制方法，包括如下步骤：

S1，确认并存储各个打磨机器人的编号以及打磨参数，以及工件表面上的待打磨区域及其对应的目标参数；

S2，采集当前各待打磨区域中工件表面的实际参数信息并存储；

S3，根据上述目标参数及实际参数信息，基于设定算法生成各打磨区域对应的打磨工序；

S4，基于上述打磨工序选择至少一个设定配置的打磨机器人并规划输出其行走路线；

S5，利用工件表面参数检测组件检测并输出工件待打磨区域的表面参数信息，基于上述表面参数信息实时修正打磨工序；

S6，当检测到工件待打磨区域的表面参数信息与设定的目标参数相一致时，停止打磨。

上述步骤S1中，打磨机器人的打磨参数包括打磨机器人上携带的打磨件41的表面粗糙度，如砂纸的目数。待打磨区域对应的目标参数则是该区域所需要达到的打磨精度，在打磨操作前，可根据目标参数的不同为各个待打磨区域进行编号。

上述步骤S2中，采集当前各待打磨区域中工件表面的实际参数信息并存储，包括利用如前所述的光电传感器55获取待打磨工件的表面精度并将上述数据关联于待打磨区域（的编号）存储。

在上述步骤S3中，达到待打磨区域中不同的目标参数需要不同的工序完成，如需要通过多种目数的砂纸先后配合打磨才能完成，则需要规划各个自行走打磨机器人51的自行走路线、自行走速度以及打磨件41转动速度等参数。上述打磨工序可以事先存储于设定的存储器中，使用时直接调取即可。

上述步骤S4-S6为自行走打磨机器人51的自修正步骤，根据待打磨区域的表面精度实时修正打磨参数，最终得到目标参数。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种自行走打磨机器人，包括机器人本体(1)，其特征在于，所述机器人本体(1)上设置有：

控制部(2)，基于设定和/或临时生成及获取的指令数据，输出行走控制信号、打磨控制信号以及拼接控制信号；

行走驱动部(3)，与控制部(2)控制连接，接收并响应于所述行走控制信号控制所述打磨机器人的行走状态；

打磨部(4)，配置于所述机器人本体(1)上，包括至少一个提供打磨面的打磨件(41)以及打磨驱动件，所述打磨驱动件与控制部信号连接，接收并响应于所述打磨控制信号控制所述打磨件(41)动作；

拼接部，配置于所述机器人本体上，包括用于与其它机器人本体相拼接的拼接件、以及驱动当前机器人本体与设定机器人本体相拼接的拼接驱动件，所述拼接驱动件与控制部信号连接，接收并响应于所述拼接控制信号控制所述拼接件动作，将至少两个机器人本体拼接为一打磨整体；以及

电源；

所述控制部(2)包括：

存储件(21)，用于存储设定的指令数据和/或临时生成及获取的指令数据；

指令数据获取件(22)，包括主动获取件(221)以及被动获取件(222)，所述主动获取件(221)识别显示于工件表面的行走及控制信号，或自所述存储件(21)查找设定指令数据，生成并输出第一中间信号；所述被动获取件(222)接收外部控制信号，转换并输出第二中间信号；

数据处理件(23)，接收所述第一中间信号及第二中间信号，基于设定算法生成并输出所述行走控制信号、打磨控制信号及拼接控制信号。

2.根据权利要求1所述的自行走打磨机器人，其特征在于，所述主动获取件(221)包括设置于机器人本体(1)上的信号识别器(2211)，用于主动识别获取工件表面的标志信息或自工件表面反馈的引导信号，生成并输出上述第一中间信号；

所述被动获取件(222)包括设置于机器人本体(1)上的信号接收器，所述信号接收器与外部控制端通信连接，识别并接收外部控制信号，生成并输出所述第二中间信号。

3.根据权利要求2所述的自行走打磨机器人，其特征在于，所述信号识别器(2211)包括设置于机器人本体(1)上的图像采集装置、红外识别装置及主动信号转换器；

所述信号接收器包括蓝牙通信模块、WIFI通信模块及被动信号转换器。

4.根据权利要求1所述的自行走打磨机器人，其特征在于，所述行走驱动部(3)包括设置于机器人本体(1)上的多个车轮(11)、驱动上述车轮(11)转动的马达以及控制所述车轮(11)转向的转向控制件；

其中，所述马达、转向控制件均与所述控制部(2)信号连接，接收并响应于所述控制部(2)输出的行走控制信号控制机器人本体(1)的行走状态。

5.根据权利要求1所述的自行走打磨机器人，其特征在于，所述打磨件(41)包括设置于机器人本体(1)底部朝向工件表面一侧和/或设置于机器人本体(1)侧壁上的打磨盘(411)以及带动上述打磨盘(411)转动的驱动连杆，所述打磨盘(411)上可拆卸连接有设定砂粒大小的砂纸或砂轮盘(419)；

所述打磨驱动件包括输出轴与所述驱动连杆传动连接的打磨电机(43)，所述打磨电机(43)与所述控制部(2)信号连接，接收并响应于所述控制部(2)输出的打磨控制信号，控制所述打磨部(4)动作。

6.根据权利要求1所述的自行走打磨机器人，其特征在于，所述机器人本体(1)上还设置有用于识别待打磨工件表面粗糙度的识别装置(12)，所述识别装置(12)识别并采集工件表面参数，输出精度检测数据至控制部(2)；

所述控制部(2)的数据处理件(23)中还配置有指令数据生成模块，所述指令数据生成模块接收所述精度检测数据，基于设定算法输出对应的打磨控制参数。

7.根据权利要求1所述的自行走打磨机器人，其特征在于，所述拼接件包括设置于机器人本体侧壁上的至少一组形状大小相适配的拼接块(61)以及拼接槽(62)；

所述拼接驱动件包括设置于机器人本体上的拼接引导组件以及设置于所述拼接槽(62)及拼接块(61)中的电磁连接组件(63)；

其中，所述拼接引导组件与所述控制部信号连接，用于检测待拼接的两机器人本体之间的相对位置并输出位置检测信号，所述控制部接收并响应于所述位置检测信号，基于设定算法输出行走控制信号，控制两待拼接机器人本体上拼接块与拼接槽的离合状态；

所述电磁连接组件(63)与所述控制部信号连接且与电源电连接，接收并响应于所述拼接控制信号，调节自身的磁性连接状态。

8.根据权利要求7所述的自行走打磨机器人，其特征在于，所述拼接引导组件包括与控制部信号连接的超声定位模块、图像识别定位模块或光电定位模块；

所述电磁连接组件包括分别设置于拼接块和拼接槽中的电磁铁/电磁线圈以及磁性块，所述电源配置为具备多个电压输出端且与控制部控制连接的程控电源，所述电磁铁/电磁线圈与所述程控电源的其中一电压输出端电连接。

9.一种打磨系统，包括中央处理器(50)、用于检测工件表面参数的检测组件以及打磨组件，其特征在于，还包括数据通信组件(52)；

所述打磨组件包括至少一个如权利要求3-8中任意一项所述的自行走打磨机器人(51)，所述打磨机器人与所述中央处理器(50)通过所述数据通信组件(52)通信连接；

所述中央处理器(50)内配置有设定算法模块，接收并响应于所述检测组件输出的用于反映工件表面各区域表面参数的检测信号，生成并输出用以控制所述打磨机器人打磨及行走动作的指令数据，并通过所述数据通信组件(52)传输至所述打磨机器人中。

10.根据权利要求9所述的打磨系统，其特征在于，所述检测组件包括设置于待打磨工件周边的支架(54)以及设置于所述支架(54)上多个光电传感器(55)，所述光电传感器(55)的光电发射端及反射信号接收端均朝向工件上待打磨区域设置；

所述支架(54)上还设置有用于在工件表面投射和/或向所述自行走打磨机器人(51)传输行走及控制信号的信号投射装置(56)，所述信号投射装置(56)与所述中央处理器（50）数据连接，响应于中央处理器（50）输出的控制信号进行信号输出动作。

11.根据权利要求10所述的打磨系统，其特征在于，所述信号投射装置(56)包括红外信号发射器、射频信号发射器、激光投射装置、磁场信号发生器或声波发送器，以及用于控制上述各信号发送器信号强度和/或信号发射方向的信号发射控制件，所述信号发射控制件与所述中央处理器（50）信号连接，接收并响应于中央处理器（50）的控制信号进行动作。

12.根据权利要求9所述的打磨系统，其特征在于，所述指令数据包括：

用于控制所述打磨机器人自行走路线的路线指令信息；

用于控制所述打磨机器人自行走速度的速度指令信息；

用于控制所述打磨机器人中打磨件(41)转动速度的打磨指令信息。

13.根据权利要求9所述的打磨系统，其特征在于，所述数据通信组件(52)包括蓝牙通信模块、WIFI通信模块或无线遥控模块。

14.一种打磨系统控制方法，其特征在于：基于如权利要求9-13中任意一项所述的打磨系统，包括如下步骤：

确认并存储各个打磨机器人的编号以及打磨参数，以及工件表面上的待打磨区域及其对应的目标参数；

采集当前各待打磨区域中工件表面的实际参数信息并存储；

根据上述目标参数及实际参数信息，基于设定算法生成各打磨区域对应的打磨工序；

基于上述打磨工序选择至少一个设定配置的打磨机器人并规划输出其行走路线；

利用工件表面参数检测组件检测并输出工件待打磨区域的表面参数信息，基于上述表面参数信息实时修正打磨工序；

当检测到工件待打磨区域的表面参数信息与设定的目标参数相一致时，停止打磨。

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