CN203495958U - 拆除机器人的激光扫描破拆点定位装置 - Google Patents

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徐志春
蒋化瑜
赵金星
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Giant Hydraulic Tech Co ltd Anhui
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Giant Hydraulic Tech Co ltd Anhui
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Abstract

本实用新型公开了拆除机器人的激光扫描破拆点定位装置,它包括云台、旋转基座、旋转轴电机、俯仰基座、俯仰轴电机、俯仰轴、激光测距传感器、激光固定架、激光发射器,云台上连接旋转基座,旋转轴电机设置在旋转基座内;旋转基座上方连接俯仰基座,俯仰轴电机设置在俯仰基座内,俯仰基座上方通过俯仰轴与激光测距传感器连接;激光测距传感器上装有激光固定架,激光发射器通过螺母固定在激光固定架的上面。本装置能够有效提高拆除机器人对破拆点定位的精确性和可靠性,为拆除机器人在恶劣户外环境下的高效作业提供了有力的技术保障。

Description

拆除机器人的激光扫描破拆点定位装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及机器人破拆领域,更具体的说,它涉及拆除机器人进行作业时的基于激光测距传感器的破拆点定位装置。
背景技术
[0002] 拆除机器人是为在恶劣环境下进行破拆工作而生产的机械。目前拆除机器人种类较多,破拆方式也各不相同。现有的拆除机器人存在一些不足:手工操作中对破拆点的定位相对困难;破拆点自动定位中的超声波定位系统精度较低,而视觉定位抗干扰性较差。目前还没有一种比较好的破拆点定位装置。
发明内容
[0003] 本实用新型所要解决的问题是提供拆除机器人的激光扫描破拆点定位装置,它能够有效提高拆除机器人对破拆点定位的精确性和可靠性,为拆除机器人在恶劣户外环境下的高效作业提供了有力的技术保障。
[0004] 本实用新型拆除机器人的激光扫描破拆点定位装置,它包括云台、旋转基座、旋转轴电机、俯仰基座、俯仰轴电机、俯仰轴、激光测距传感器、激光固定架、激光发射器,云台上连接旋转基座,旋转轴电机设置在旋转基座内;旋转基座上方连接俯仰基座,俯仰轴电机设置在俯仰基座内,俯仰基座上方通过俯仰轴与激光测距传感器连接;激光测距传感器上装有激光固定架,激光发射器通过螺母固定在激光固定架的上面。
[0005] 在本新型装置中,旋转轴电机用来驱动旋转基座旋转,俯仰轴电机用来驱动激光测距传感器进行俯仰动作。本装置通过旋转轴电机和俯仰轴电机的驱动,可以使激光测距传感器对准破拆点并精确测量破拆点的距离。
[0006] 本新型激光扫描破拆点定位装置与现有的机器人定位技术相比,具有以下优点:
1、它通过三维空间坐标系内的特征匹配,有效消除了恶劣作业环境中其他杂物的干扰,定位准确性高;2、装置配合现有的无线视频和无线遥控技术,在控制室内进行恶劣环境下的破拆工作,确保了安全生产;3、装置结构简单,定位精度高,可广泛应用于工程机械领域。
附图说明
[0007] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0008] 图2为本实用新型装配在拆除机器人上的示意图。
具体实施方式
[0009] 下面结合附图对本实用新型做更为详尽的说明。
[0010] 从图1可知,本实用新型拆除机器人的激光扫描破拆点定位装置,它包括云台1、旋转基座2、旋转轴电机3、俯仰基座4、俯仰轴电机10、俯仰轴5、激光测距传感器6、激光固定架7、激光发射器9,云台I上连接旋转基座2,旋转轴电机3设置在旋转基座2内;旋转基座2上方连接俯仰基座4,俯仰轴电机10设置在俯仰基座4内,俯仰基座4上方通过俯仰轴5与激光测距传感器6连接;激光测距传感器6上装有激光固定架7,激光发射器9通过螺母8固定在激光固定架7的上面。
[0011] 其中,旋转轴电机3用来驱动旋转基座2旋转,俯仰轴电机10用来驱动激光测距传感器6进行俯仰动作。本装置通过旋转轴电机3和俯仰轴电机10的驱动,可以使激光测距传感器6对准破拆点并精确测量破拆点的距离。当松开螺母8时,可以调节激发发射器9的高度以及位置,使其发射的激光与激光测距传感器6发射的激光位置一致,然后将螺母8旋紧以固定激光发射器9的位置。
[0012] 为了对激光测距传感器6、激光发射器9等元件进行保护,本新型的激光扫描破拆点定位装置还包括有机玻璃罩11,有机玻璃罩11罩在俯仰基座4外,并与旋转基座2相连。有机玻璃罩11通过强力胶水与旋转基座2的上部相连。
[0013] 从图2可知,本实用新型激光扫描破拆点定位装置300安装在拆除机器人100上构成自动定位拆除机器人。上述拆除机器人包括机械臂700、回转平台800、破拆属具600、工业电脑400、位置传感器900和PLC200,工业电脑400和PLC200安装于机器人100内部,使用CAN总线进行通讯连接和发送接收数据信号。
[0014] 在拆除机器人100进行破拆工作前,首先将其开至破拆区域内,并确定破拆点500的位置,然后由本新型定位装置300获取破拆点位置信息,破拆点的激光扫描定位方法具体详述如下:
[0015] 第一步:打开拆除机器人的激光扫描破拆点定位装置300,等待旋转轴电机3与俯仰轴电机10回零完毕、激光测距传感器6回到初始位置。自定义破拆点500,打开激光发射器9,控制旋转轴电机3使旋转基座2转动,直到发射的激光与破拆点500在纵向的一条直线上,然后控制俯仰轴电机10使激光测距传感器6进行俯仰动作,直到发射的激光与破拆点500重合,从而得到与破拆点500对应的旋转基座2的旋转角度、激光测距传感器6的俯仰角度以及激光测距传感器6与破拆点500的直线距离。
[0016] 第二步:上述第一步得到数据后会自动反馈到工业电脑400内,与工业电脑400存储的三维空间坐标系进行特征匹配,匹配结束后,可以得到所述的破拆点500相对于拆除机器人100在三维空间坐标系内的相对位置,通过事先存储在工业电脑400内的运算公式求逆解,计算出使破拆属具600的破拆头到达破拆点500时拆除机器人各个机械臂700和回转平台800需要到达的位置。
[0017] 第三步:将上述第二步所得到的的数据通过CAN通讯传输到PLC300内,PLC300会将其与拆除机器人100的机械臂700和回转平台800两者的位置传感器900现有的位置进行比较,计算出各个机械臂700和回转平台800需要运动的距离以及各个机械臂700运动的先后逻辑顺序。
[0018] 第四步:计算完毕后,PLC300给拆除机器人100发送信号,控制各个机械臂700以及回转平台800进行运动。正确的逻辑顺序是:控制回转平台800先进行运动,待回转平台800运动完毕后控制机械臂700进行运动,破拆属具600破拆头到达破拆点500位置,并使破拆属具600处于一个正常破拆的姿态。
[0019] 显然,本实用新型的上述具体实施方式仅是为了说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以容易的做出其他形式上的变化或者替代,而这些改变也将包含在本实用新型确定的保护范围之内。

Claims (2)

1.拆除机器人的激光扫描破拆点定位装置,其特征在于:它包括云台(I)、旋转基座(2)、旋转轴电机(3)、俯仰基座(4)、俯仰轴电机(10)、俯仰轴(5)、激光测距传感器(6)、激光固定架(7 )、激光发射器(9 ),云台(I)上连接旋转基座(2 ),旋转轴电机(3 )设置在旋转基座(2)内;旋转基座(2)上方连接俯仰基座(4),俯仰轴电机(10)设置在俯仰基座(4)内,俯仰基座(4)上方通过俯仰轴(5)与激光测距传感器(6)连接;激光测距传感器(6)上装有激光固定架(7),激光发射器(9)通过螺母(8)固定在激光固定架(7)的上面。
2.根据权利要求1所述的激光扫描破拆点定位装置,其特征在于:它还包括有机玻璃罩(11),有机玻璃罩(11)罩在俯仰基座(4 )外,并与旋转基座(2 )相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105215972A (zh) * 2015-09-18 2016-01-06 中国科学院合肥物质科学研究院 一种破拆机器人手眼协调定位装置及方法

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