CN114618723B

CN114618723B - 一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构

Info

Publication number: CN114618723B
Application number: CN202210305775.4A
Authority: CN
Inventors: 任志强; 黄秉章; 邓卿; 林通敏; 潘丽华
Original assignee: Guangxi University of Science and Technology; Liuzhou Institute of Technology
Current assignee: Guangxi University of Science and Technology; Liuzhou Institute of Technology
Priority date: 2022-03-25
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2023-05-23
Anticipated expiration: 2042-03-25
Also published as: CN114618723A

Abstract

本发明涉及刷涂机器人技术领域，且公开了一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，包括底板，所述底板的上表面固定连接有固定架，固定架的顶部活动连接有转动架，转动架的上表面固定连接有旋转机构，旋转机构的一侧设有升降机构，升降机构的一侧活动连接有喷涂机构，所述转动架的底部开设有第一滑槽，第一滑槽内活动连接有第一滑块，所述底板的上表面固定连接有液压缸。本发明不仅能够对装置进行固定，提高了装置的使用效果，同时能够通过连接杆与定位杆的配合使用，方便工作人员将装置从地面上移出，提高了装置的便捷性，还能够通过螺纹帽避免外部的杂质通过加注管进入到喷液箱内，提高了装置的防护效果。

Description

一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构

技术领域

本发明涉及刷涂机器人技术领域，具体为一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构。

背景技术

喷涂机器人又叫喷漆机器人，是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，喷漆机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特点，喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。

在现实生活中，行道树一般种植在路边，有的行道树是种植在斜坡上，常规的行道树刷涂机器人在斜坡路面上的固定并不理想，并且无法调节角度，导致涂刷效果不佳，因此，提出一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构显得非常必要。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，主要为解决刷涂机器人在斜坡路面固定不好的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，包括底板，所述底板的上表面固定连接有固定架，固定架的顶部活动连接有转动架，转动架的上表面固定连接有旋转机构，旋转机构的一侧设有升降机构，升降机构的一侧活动连接有喷涂机构，所述转动架的底部开设有第一滑槽，第一滑槽内活动连接有第一滑块，所述底板的上表面固定连接有液压缸，且液压缸液压杆的一端与第一滑块转动连接，所述底板的内部活动连接有多个滑管，滑管的顶端固定连接有连接架，连接架的多侧均开设有第三滑槽，所述转动架的底部开设有多个第二滑槽，第二滑槽内活动连接有第二滑块，第二滑块的底部活动连接有滑筒，且滑筒与连接架滑动连接，所述滑筒的底端固定连接有两个连接板，且连接板与第三滑槽滑动连接，连接板与连接架相接触，所述滑筒内开设有第四滑槽，第四滑槽内活动连接有连接轴，连接轴的底端穿过滑管并通过固定连接有圆锥，所述连接轴的顶端固定连接有第二弹簧，且第二弹簧与滑筒相固定，所述连接轴的两侧外壁均开设有避位槽，避位槽内活动连接有撑杆。

进一步的，所述滑管的两侧均开设有避位孔，且撑杆穿过避位孔。

在前述方案的基础上，所述连接轴的一侧固定连接有连接杆，所述连接架的两侧均活动连接有两个定位杆，且定位杆与连接杆相接触，所述连接架的两侧均套接有两个扭簧，且扭簧的两端分别与定位杆和连接架相固定，第一弹簧的弹力大于扭簧的扭力，所述底板的两侧均固定连接有两个楔形块，且楔形块可与定位杆相接触。

作为本发明再进一步的方案，所述转动架的底部活动连接有多个L型杆，且L型杆与定位杆相接触，所述L型杆的一侧固定连接有第一弹簧，且第一弹簧与转动架相固定。

进一步的，所述转动架的顶部固定连接有喷液箱，且喷液箱与旋转机构相连通。

在前述方案的基础上，所述喷液箱的顶部开设有加注口，加注口内固定连接有加注管。

作为本发明再进一步的方案，所述加注管的顶部活动连接有螺纹帽，螺纹帽的圆周外侧开设有多个防滑纹。

进一步的，所述底板的底部设有有移动机构，移动机构的一侧固定连接有摄像头。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，具备以下有益效果：

1、通过在转动架上安装L型杆的设置，移动机构带动装置移动到需要喷涂的树木面前，然后把喷涂机构展开，使其卡住树木，然后使喷涂机构收缩包裹住树干，然后启动液压缸，液压缸收缩使第一滑块带动转动架的一端向下转动，且第一滑块沿着第一滑槽进行滑动，从而使靠近液压缸的两个滑筒向下移动，滑筒向下移动使连接板推动连接架向下移动，从而使滑管带动圆锥向下移动到合适的位置与地面接触，然后滑管继续向下移动，圆锥受力使连接轴沿着第四滑槽向上滑动，且第二弹簧收缩，同时连接轴向上移动使撑杆在避位孔内向下转动，此时滑管与圆锥接触，然后滑管继续向下移动使圆锥受到推力插入到地面内，进而使装置对不同倾斜程度的树木进行固定，然后液压缸伸长使滑筒带动连接板向上移动，此时第二弹簧回弹伸长，从而使连接架带动滑管向上移动，进而使撑杆向上转动的合适的角度，进而使撑杆对装置的位置进行进一步的固定，同时远离液压缸的两个滑筒带动连接板向上移动到合适的位置并离开连接架，避免常规的行道树刷涂机器人在斜坡路面上的固定并不理想，并且无法调节角度，导致涂刷效果不佳，提高了装置的使用效果。

2、通过连接杆与定位杆的配合使用，当需要将装置从地面上拔出时，液压缸继续收缩使滑筒上的连接板推动连接架向下移动到合适的位置与底板接触，此时定位杆向下移动到合适的位置与楔形块接触，从而使定位杆转动并推动连接杆向上移动，且扭簧变形，进而使连接轴向上移动并带动撑杆向下转动，然后工作人员将装置从地面上移出，提高了装置的便捷性。

3、通过在转动架上安装喷液箱的设置，喷液箱内的涂料通过旋转机构进入到升降机构内，旋转机构能够带动升降机构进行旋转到合适的角度，然后升降机构内的涂料进入到喷涂机构内，升降机构能够带动喷涂机构沿着升降机构上下移动到合适的位置，从而使喷涂机构多方位的便捷的对树干进行喷涂，提高了装置的灵活性。

4、通过在加注管上安装螺纹帽的设置，螺纹帽能够对加注管进行防护，使喷液箱内的涂料保持洁净，避免外部的杂质通过加注管进入到喷液箱内，提高了装置的防护效果。

5、通过在移动机构上安装摄像头的设置，摄像头能够对装置前方的位置进行检测，从而使装置能够进行实时避位，避免装置在移动到过程中容易被路障阻碍，提高了装置的实用性。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构的后侧立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构的前侧立体结构示意图；

图3为本发明提出的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构的局部放大结构示意图；

图4为本发明提出的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构的滑筒剖视结构示意图；

图5为本发明提出的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构的A部放大结构示意图

图6为本发明提出的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构的滑管剖视结构示意图。

图中：1、底板；2、移动机构；3、固定架；4、转动架；5、喷液箱；6、加注管；7、螺纹帽；8、防滑纹；9、旋转机构；10、升降机构；11、喷涂机构；12、摄像头；13、第一滑槽；14、第二滑槽；15、第一滑块；16、第二滑块；17、L型杆；18、第一弹簧；19、液压缸；20、滑筒；21、连接杆；22、定位杆；23、连接板；24、滑管；25、第三滑槽；26、连接架；27、第二弹簧；28、第四滑槽；29、连接轴；30、扭簧；31、楔形块；32、撑杆；33、避位孔；34、避位槽；35、圆锥。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-图6，一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，包括底板1，底板1的上表面通过螺栓固定有固定架3，固定架3的顶部滑动连接有转动架4，转动架4的上表面通过螺栓固定有旋转机构9，旋转机构9 的一侧设有升降机构10，升降机构10的一侧转动连接有喷涂机构11，转动架4的底部开设有第一滑槽13，第一滑槽13内滑动连接有第一滑块15，底板1的上表面通过螺栓固定有液压缸19，且液压缸19液压杆的一端与第一滑块15转动连接，底板1的内部滑动连接有多个滑管24，滑管24的顶端通过螺栓固定有连接架26，连接架26的多侧均开设有第三滑槽25，转动架4的底部开设有多个第二滑槽14，第二滑槽14内滑动连接有第二滑块16，第二滑块16的底部转动连接有滑筒20，且滑筒20与连接架26滑动连接，滑筒 20的底端通过螺栓固定有两个连接板23，且连接板23与第三滑槽25滑动连接，连接板23与连接架26相接触，滑筒20内开设有第四滑槽28，第四滑槽 28内滑动连接有连接轴29，连接轴29的底端穿过滑管24并通过焊接有圆锥 35，连接轴29的顶端焊接有第二弹簧27，且第二弹簧27与滑筒20相固定，连接轴29的两侧外壁均开设有避位槽34，避位槽34内转动连接有撑杆32，移动机构2带动装置移动到需要喷涂的树木面前，然后把喷涂机构11展开，使其卡住树木，然后使喷涂机构11收缩包裹住树干，然后启动液压缸19，液压缸19收缩使第一滑块15带动转动架4的一端向下转动，且第一滑块15沿着第一滑槽13进行滑动，从而使靠近液压缸19的两个滑筒20向下移动，滑筒20向下移动使连接板23推动连接架26向下移动，从而使滑管24带动圆锥35向下移动到合适的位置与地面接触，然后滑管24继续向下移动，圆锥 35受力使连接轴29沿着第四滑槽28向上滑动，且第二弹簧27收缩，同时连接轴29向上移动使撑杆32在避位孔33内向下转动，此时滑管24与圆锥35 接触，然后滑管24继续向下移动使圆锥35受到推力插入到地面内，进而使装置对不同倾斜程度的树木进行固定，然后液压缸19伸长使滑筒20带动连接板23向上移动，此时第二弹簧27回弹伸长，从而使连接架26带动滑管24 向上移动，进而使撑杆32向上转动的合适的角度，进而使撑杆32对装置的位置进行进一步的固定，同时远离液压缸19的两个滑筒20带动连接板23向上移动到合适的位置并离开连接架26，避免常规的行道树刷涂机器人在斜坡路面上的固定并不理想，并且无法调节角度，导致涂刷效果不佳。

本发明中，需要说明的是，滑管24的两侧均开设有避位孔33，且撑杆32穿过避位孔33，连接轴29的一侧通过螺栓固定有连接杆21，连接架26 的两侧均转动连接有两个定位杆22，且定位杆22与连接杆21相接触，连接架26的两侧均套接有两个扭簧30，且扭簧30的两端分别与定位杆22和连接架26相固定，第一弹簧18的弹力大于扭簧30的扭力，底板1的两侧均通过螺栓固定有两个楔形块31，且楔形块31可与定位杆22相接触，转动架4的底部转动连接有多个L型杆17，且L型杆17与定位杆22相接触，L型杆17 的一侧焊接有第一弹簧18，且第一弹簧18与转动架4相固定，当需要将装置从地面上拔出时，液压缸19继续收缩使滑筒20上的连接板23推动连接架26 向下移动到合适的位置与底板1接触，此时定位杆22向下移动到合适的位置与楔形块31接触，从而使定位杆22转动并推动连接杆21向上移动，且扭簧 30变形，进而使连接轴29向上移动并带动撑杆32向下转动，然后工作人员将装置从地面上移出，转动架4的顶部通过螺栓固定有喷液箱5，且喷液箱5 与旋转机构9相连通，喷液箱5内的涂料通过旋转机构9进入到升降机构10 内，旋转机构9能够带动升降机构10进行旋转到合适的角度，然后升降机构 10内的涂料进入到喷涂机构11内，升降机构10能够带动喷涂机构11沿着升降机构10上下移动到合适的位置，从而使喷涂机构11多方位的便捷的对树干进行喷涂，喷液箱5的顶部开设有加注口，加注口内通过螺栓固定有加注管6，加注管6的顶部螺纹连接有螺纹帽7，螺纹帽7能够对加注管6进行防护，使喷液箱5内的涂料保持洁净，避免外部的杂质通过加注管6进入到喷液箱5内，螺纹帽7的圆周外侧开设有多个防滑纹8，底板1的底部设有有移动机构2，移动机构2的一侧通过螺栓固定有摄像头12，摄像头12能够对装置前方的位置进行检测，从而使装置能够进行实时避位，避免装置在移动到过程中容易被路障阻碍。

本实施例工作原理：当需要对树木进行喷涂时，首先移动机构2带动装置移动到需要喷涂的树木面前，然后旋转机构9带动升降机构10进行旋转到合适的角度，把喷涂机构11展开，使其卡住树木，然后使喷涂机构11收缩包裹住树干，然后启动液压缸19，液压缸19收缩使第一滑块15带动转动架 4的一端向下转动，且第一滑块15沿着第一滑槽13进行滑动，从而使靠近液压缸19的两个滑筒20向下移动，滑筒20向下移动使连接板23推动连接架 26向下移动，从而使滑管24带动圆锥35向下移动到合适的位置与地面接触，然后滑管24继续向下移动，圆锥35受力使连接轴29沿着第四滑槽28向上滑动，且第二弹簧27收缩，同时连接轴29向上移动使撑杆32在避位孔33 内向下转动，此时滑管24与圆锥35接触，然后滑管24继续向下移动使圆锥35受到推力插入到地面内，进而使装置对不同倾斜程度的树木进行固定，然后液压缸19伸长使滑筒20带动连接板23向上移动，此时第二弹簧27回弹伸长，从而使连接架26带动滑管24向上移动，进而使撑杆32向上转动的合适的角度，进而使撑杆32对装置的位置进行进一步的固定，同时远离液压缸 19的两个滑筒20带动连接板23向上移动到合适的位置并离开连接架26，然后喷液箱5内的涂料通过旋转机构9进入到升降机构10内，然后升降机构10 内的涂料进入到喷涂机构11内，升降机构10带动喷涂机构11沿着升降机构 10上下移动到合适的位置，从而使喷涂机构11多方位的便捷的对树干进行喷涂。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

在该文中的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，包括底板（1），其特征在于，所述底板（1）的上表面固定连接有固定架（3），固定架（3）的顶部活动连接有转动架（4），转动架（4）的上表面固定连接有旋转机构（9），旋转机构（9）的一侧设有升降机构（10），升降机构（10）的一侧活动连接有喷涂机构（11），所述转动架（4）的底部开设有第一滑槽（13），第一滑槽（13）内活动连接有第一滑块（15），所述底板（1）的上表面固定连接有液压缸（19），且液压缸（19）液压杆的一端与第一滑块（15）转动连接，所述底板（1）的内部活动连接有多个滑管（24），滑管（24）的顶端固定连接有连接架（26），连接架（26）的多侧均开设有第三滑槽（25），所述转动架（4）的底部开设有多个第二滑槽（14），第二滑槽（14）内活动连接有第二滑块（16），第二滑块（16）的底部活动连接有滑筒（20），且滑筒（20）与连接架（26）滑动连接，所述滑筒（20）的底端固定连接有两个连接板（23），且连接板（23）与第三滑槽（25）滑动连接，连接板（23）与连接架（26）相接触，所述滑筒（20）内开设有第四滑槽（28），第四滑槽（28）内活动连接有连接轴（29），连接轴（29）的底端穿过滑管（24）并通过固定连接有圆锥（35），所述连接轴（29）的顶端固定连接有第二弹簧（27），且第二弹簧（27）与滑筒（20）相固定，所述连接轴（29）的两侧外壁均开设有避位槽（34），避位槽（34）内活动连接有撑杆（32），所述滑管（24）的两侧均开设有避位孔（33），且撑杆（32）穿过避位孔（33），所述连接轴（29）的一侧固定连接有连接杆（21），所述连接架（26）的两侧均活动连接有两个定位杆（22），且定位杆（22）与连接杆（21）相接触，所述连接架（26）的两侧均套接有两个扭簧（30），且扭簧（30）的两端分别与定位杆（22）和连接架（26）相固定，第一弹簧（18）的弹力大于扭簧（30）的扭力，所述底板（1）的两侧均固定连接有两个楔形块（31），且楔形块（31）可与定位杆（22）相接触，所述转动架（4）的底部活动连接有多个L型杆（17），且L型杆（17）与定位杆（22）相接触，所述L型杆（17）的一侧固定连接有第一弹簧（18），且第一弹簧（18）与转动架（4）相固定。

2.根据权利要求1所述的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，其特征在于，所述转动架（4）的顶部固定连接有喷液箱（5），且喷液箱（5）与旋转机构（9）相连通。

3.根据权利要求2所述的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，其特征在于，所述喷液箱（5）的顶部开设有加注口，加注口内固定连接有加注管（6）。

4.根据权利要求3所述的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，其特征在于，所述加注管（6）的顶部活动连接有螺纹帽（7），螺纹帽（7）的圆周外侧开设有多个防滑纹（8）。

5.根据权利要求1所述的一种具有实时避障功能的行道树刷涂机器人辅助机构，其特征在于，所述底板（1）的底部设有移动机构（2），移动机构（2）的一侧固定连接有摄像头（12）。