CN207593801U - 一种道面修复机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种道面修复机器人系统,包括移动底盘、控制系统、支撑架、机械臂、机器视觉装置和路面修复装置,控制系统、支撑架和机械臂均安装在移动底盘上,机器视觉装置安装在支撑架上,路面修复装置安装在机械臂上,机器视觉装置和路面修复装置均和控制系统电连接;还包括手持遥控器,手持遥控器和所述控制系统无线通讯连接。本实用新型以自动化的作业方式代替传统的人工作业,并且设备体积比较小,效率比较高。移动平台安装机械臂,机械臂上安装道面修复所需工具;机器人本体载有智能控制系统,控制系统与工作平台、移动平台都具有电气连接;机器人本体还装设视觉导航系统,识别路面缺陷位置,进行路径规划,引导机器人完成修复流程。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种道面修复机器人系统,属于道路路面修复装置技术领域。
背景技术
随着中国高速公路事业的快速发展,高速里程逐年增长,道路服务年限逐年增加。高速公路的检修养护任务愈发繁重。在高速公路使用寿命期限内,随着年限的增加,高速公路在其自身使用功能不断下降的同时各种病害也会日益严重。与高速公路建设已取得的巨大成就及远景目标相比,我国的高速公路的养护管理工作却严重滞后,已经远远不能适应我国公路事业高速发展的需要。
高速公路养护的主要职责就是在设计使用年限内保持良好的路况,及时发现和修补道路病害,保证通行的安全性和效率。高速公路养护包括路基养护、路面养护、桥涵养护、通道养护、隧道养护、标志标线养护、房屋养护、机电设施养护等等,其中路面养护是高速公路养护的重要内容。路面养护的前提是对路面状况的检测与评估。目前,高速道面状况检修与维护主要依靠人工和一些专用设备配合的方式,由于这些设备自动化程度低,体积较大,需要较多人力进行操作,效率较低下。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种道面修复机器人系统,以自动化的作业方式代替传统的人工作业,并且设备体积比较小,效率比较高。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下的技术方案:
一种道面修复机器人系统,包括移动底盘、控制系统、支架、机械臂、机器视觉装置和路面修复装置,控制系统、支架和机械臂均安装在移动底盘上,机器视觉装置安装在支架上,路面修复装置安装在机械臂上,机器视觉装置和路面修复装置均和控制系统电连接;还包括手持遥控器,手持遥控器和所述控制系统无线通讯连接。视觉导航系统包含但不限于工业相机、激光雷达、里程计、陀螺仪、GPS全球定位系统。其中工业相机用于拍照识别定位道面破损位置,为中央处理单元进行路径规划提供条件;激光雷达用于机器人移动时躲避障碍物;里程计用于记录相对位移,和陀螺仪、GPS一起实现室外高精度位置和姿态控制。
前述的一种道面修复机器人系统中,所述移动底盘安装有履带机构。以履带式移动平台为例,移动平台由履带、主动轮、从动轮、减速机构、电驱及控制模块、电源模块组成;电驱及控制模块接收上位机控制信号,经过减速机构控制主动轮的转动,主动轮带动履带和从动轮一起转动,根据左右履带转速差控制方向;电源模块为机器人整体提供动力。
前述的一种道面修复机器人系统中,所述移动底盘安装有橡胶轮。以橡胶轮移动平台为例,移动平台由驱动轮、从动轮、减速机构、电驱及控制模块、方向机、电源模块组成;电驱及控制模块接收上位机控制信号,经过减速机构控制驱动轮的转动;方向机控制从动轮的转弯方向;电源模块为机器人整体提供电力。
前述的一种道面修复机器人系统中,所述移动底盘安装有麦克纳姆轮。以全向轮式移动平台为例,移动平台包含四个或更多麦克纳姆轮作为驱动轮,还包括减速机构、电驱及控制模块、电源模块;电驱及控制模块接收上位机控制信号,经过减速机构控制每个麦克纳姆轮的速度和旋转方向;电源模块为机器人整体提供电力。
前述的一种道面修复机器人系统中,所述路面修复装置包括开缝装置和/或灌浆装置和/或热风装置。
前述的一种道面修复机器人系统中,所述机械臂由若干依次相互铰接的连杆组成,相邻的连杆之间通过驱动机构相连;所述驱动机构的数量大于或者等于4个,且小于或者等于7个。
前述的一种道面修复机器人系统中,所述机械臂包括安装底座,安装底座上固定有支撑架,支撑架上铰接有第一连杆,支撑架连接第一连杆的中部,第一连杆的端部和第二连杆铰接;还包括第一伸缩装置和第二伸缩装置,第一伸缩装置一端连接支撑架,另一端连接第一连杆;第二伸缩装置一端连接支撑架另一端连接第二连杆,第二连杆的端部设有用于安装路面修复装置的工具安装位。
与现有技术相比,本实用新型以自动化的作业方式代替传统的人工作业,并且设备体积比较小,效率比较高。移动平台安装机械臂,机械臂上安装道面修复所需工具;机器人本体载有智能控制系统,控制系统与工作平台、移动平台都具有电气连接;机器人本体还装设视觉导航系统,识别路面缺陷位置,进行路径规划,引导机器人完成修复流程。
附图说明
图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图;
图2是机械臂的一种实施例的结构示意图;
图3是机械臂的另一种实施例的结构示意图。
附图标记:1-手持遥控器,2-移动底盘,3-控制系统,4-机械臂,5-支架,6-机器视觉装置,7-路面修复装置,8-连杆,9-驱动机构,10-支撑架,11-第一伸缩装置,12-第一连杆,13-第二伸缩装置,14-安装位,15-第二连杆,16-安装底座。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
本实用新型的实施例1:如图1、图2和图3所示,一种道面修复机器人系统,包括移动底盘2、控制系统3、支架5、机械臂4、机器视觉装置6和路面修复装置7,控制系统3、支架5和机械臂4均安装在移动底盘2上,机器视觉装置6安装在支架5上,路面修复装置7安装在机械臂4上,机器视觉装置6和路面修复装置7均和控制系统3电连接;还包括手持遥控器1,手持遥控器1和所述控制系统3无线通讯连接。
所述移动底盘2安装有麦克纳姆轮。所述路面修复装置7包括开缝装置和/或灌浆装置和/或热风装置。所述机械臂4包括安装底座16,安装底座16上固定有支撑架10,支撑架10上铰接有第一连杆12,支撑架10连接第一连杆12的中部,第一连杆12的端部和第二连杆15铰接;还包括第一伸缩装置11和第二伸缩装置13,第一伸缩装置11一端连接支撑架10,另一端连接第一连杆12;第二伸缩装置13一端连接支撑架10另一端连接第二连杆15,第二连杆15的端部设有用于安装路面修复装置7的工具安装位14。
实施例2:如图1、图2和图3所示,一种道面修复机器人系统,包括移动底盘2、控制系统3、支架5、机械臂4、机器视觉装置6和路面修复装置7,控制系统3、支架5和机械臂4均安装在移动底盘2上,机器视觉装置6安装在支架5上,路面修复装置7安装在机械臂4上,机器视觉装置6和路面修复装置7均和控制系统3电连接;还包括手持遥控器1,手持遥控器1和所述控制系统3无线通讯连接。
所述移动底盘2安装有履带机构。所述路面修复装置7包括开缝装置和/或灌浆装置和/或热风装置。所述机械臂4由若干依次相互铰接的连杆8组成,相邻的连杆8之间通过驱动机构9相连;所述驱动机构9的数量大于或者等于4个,且小于或者等于7个。
实施例3:如图1、图2和图3所示,一种道面修复机器人系统,包括移动底盘2、控制系统3、支架5、机械臂4、机器视觉装置6和路面修复装置7,控制系统3、支架5和机械臂4均安装在移动底盘2上,机器视觉装置6安装在支架5上,路面修复装置7安装在机械臂4上,机器视觉装置6和路面修复装置7均和控制系统3电连接;还包括手持遥控器1,手持遥控器1和所述控制系统3无线通讯连接。
所述移动底盘2安装有橡胶轮。所述路面修复装置7包括开缝装置和/或灌浆装置和/或热风装置。所述机械臂4包括安装底座16,安装底座16上固定有支撑架10,支撑架10上铰接有第一连杆12,支撑架10连接第一连杆12的中部,第一连杆12的端部和第二连杆15铰接;还包括第一伸缩装置11和第二伸缩装置13,第一伸缩装置11一端连接支撑架10,另一端连接第一连杆12;第二伸缩装置13一端连接支撑架10另一端连接第二连杆15,第二连杆15的端部设有用于安装路面修复装置7的工具安装位14。
本实用新型的一种实施例的工作原理:遥控或驾驶机器人移动至道面指定位置;根据工业相机拍摄的照片人工划定修复区域;机器人在修复区域中自动识别路面破损,进行修复工艺流程安排和路径规划;本体位姿自动微调,使得工作平台工作区域覆盖修复区域;机器人操作工具头,依次完成开缝、吹灰、灌浆的工序;人工操作机器人移动至下一段路面,重复上述流程。
Claims (7)
1.一种道面修复机器人系统,其特征在于,包括移动底盘(2)、控制系统(3)、支架(5)、机械臂(4)、机器视觉装置(6)和路面修复装置(7),控制系统(3)、支架(5)和机械臂(4)均安装在移动底盘(2)上,机器视觉装置(6)安装在支架(5)上,路面修复装置(7)安装在机械臂(4)上,机器视觉装置(6)和路面修复装置(7)均和控制系统(3)电连接;还包括手持遥控器(1),手持遥控器(1)和所述控制系统(3)无线通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种道面修复机器人系统,其特征在于,所述移动底盘(2)安装有履带机构。
3.根据权利要求1所述的一种道面修复机器人系统,其特征在于,所述移动底盘(2)安装有橡胶轮。
4.根据权利要求1所述的一种道面修复机器人系统,其特征在于,所述移动底盘(2)安装有麦克纳姆轮。
5.根据权利要求2、3或4所述的一种道面修复机器人系统,其特征在于,所述路面修复装置(7)包括开缝装置和/或灌浆装置和/或热风装置。
6.根据权利要求5所述的一种道面修复机器人系统,其特征在于,所述机械臂(4)由若干依次相互铰接的连杆(8)组成,相邻的连杆(8)之间通过驱动机构(9)相连;所述驱动机构(9)的数量大于或者等于4个,且小于或者等于7个。
7.根据权利要求5所述的一种道面修复机器人系统,其特征在于,所述机械臂(4)包括安装底座(16),安装底座(16)上固定有支撑架(10),支撑架(10)上铰接有第一连杆(12),支撑架(10)连接第一连杆(12)的中部,第一连杆(12)的端部和第二连杆(15)铰接;还包括第一伸缩装置(11)和第二伸缩装置(13),第一伸缩装置(11)一端连接支撑架(10),另一端连接第一连杆(12);第二伸缩装置(13)一端连接支撑架(10)另一端连接第二连杆(15),第二连杆(15)的端部设有用于安装路面修复装置(7)的工具安装位(14)。
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CN108044622A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-18 | 上海圭目机器人有限公司 | 一种道面修复机器人系统 |
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