CN219503063U - 一种城市桥梁喷涂机器人 - Google Patents

Abstract

一种城市桥梁喷涂机器人，包括无人车(11)，所述无人车(11)上设置有至少一个机械臂(12)，所述机械臂(12)可相对所述无人车(11)转动；所述无人车(11)上还设置有喷涂组件(13)，包含储存仓(131)、至少一条管道(132)以及至少一个喷嘴(133)，所述管道(132)的一端与所述储存仓(131)连通，所述喷嘴(133)与所述管道(132)连通，所述储存仓(131)固定在所述无人车(11)上，所述管道(132)固定在所述机械臂(12)上。本申请提供的机器人能够提高喷涂效率，并避免了对人体健康的危害。

Description

一种城市桥梁喷涂机器人

技术领域

本实用新型涉及桥梁维护技术领域，具体为一种城市桥梁喷涂机器人。

背景技术

随着城市的发展，高架桥随处可见，其担任着疏导城市交通的重要作用。为了延长高架桥的使用寿命，相关人员需要定期对高架桥喷涂防腐漆进行防腐，而目前大多数都是采用人工喷涂的喷涂方式，使用升降机将工作人员运到高架桥底部，然后工作人员使用喷壶对桥梁进行喷漆，不仅升降机的架设非常的不方便，而且升降机无法灵活的规避桥墩、路灯等设施，需要不时的重新架设，大大降低了喷涂作业的效率。另外，防腐漆内的有害物质往往会对工人的身体造成不可逆转的危害。因此现在社会上亟需一种高效的自动化喷漆机器人。

实用新型内容

为解决上述背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种城市桥梁喷涂机器人。

本实用新型技术方案如下：

一种城市桥梁喷涂机器人，包括无人车，无人车上设置有至少一个机械臂，机械臂可相对车体转动。无人车上还设置有喷涂组件，喷涂组件包含储存仓、至少一条管道以及至少一个喷嘴，管道的一端与储存仓连通，喷嘴与管道连通，储存仓固定在无人车上，管道固定在机械臂上，能够随机械臂一同运动。从而，机械臂能够将喷嘴送达到指定喷漆位置，而无人车能够带动机械臂和喷涂组件随时移动位置，使得喷涂作业更高效。

进一步的，无人车上还搭载有探测器，探测器的数量为四个，分别布置在无人车的四个角上，以获取无人车周边环境信息，以保证机器人在运行过程中不会撞上障碍物。

进一步的，机械臂包含与无人车连接的底座、一端与底座连接并可相对转动的关节以及为机械臂运动提供动力的机械臂驱动件。关节的数量为三个或三个以上，各关节彼此连接并可相对转动。进而，机械臂可变换不同姿态，以躲避桥墩、路灯等障碍物，也可以应对不同形状的桥梁。

进一步的，每个关节上安装有相机，相机实时检测机械臂与桥面的距离，防止机械臂与桥体发生碰撞。同时相机也可以实时检测桥底防腐漆喷涂情况，从而对喷涂不到位的区域进行补漆，并调整喷涂策略以及机械臂的位置姿态，获得更好的喷涂效果。

进一步的，管道沿关节的长度方向布置并固定在关节上，喷嘴均匀地排布在管道上。从而，机械臂能够将喷嘴送到指定喷涂位置，且能够同时启动指定关节位置的多个喷嘴同时作业，喷涂更具有针对性，喷涂效率也更高。

进一步的，储存仓为扁平箱体且均匀的平铺在无人车上，避免重量集中使无人车重心失衡不稳。

进一步的，机器人还包括无人机，无人车上设置有供无人机升降的平台。无人机能够飞起俯视机器人，或飞到桥底实时查看机械臂的工作状态，进一步提高机器人避让障碍物的能力。

进一步的，无人车上还设置有控制器。控制器接收探测器、关节上的相机或无人机传递的信息，并根据获取的信息控制无人车的移动、机械臂的运动以及喷嘴的开与关。

本实用新型提供的一种城市桥梁喷涂机器人，能够通过机械臂形态的变化能够方便、快速的将喷嘴送达到所需喷涂的位置，且能够改变机械臂的姿态，灵活避让障碍物，大大节省了设备架设的时间。另，机械臂上能够搭载多个喷嘴，能够同时进行喷涂，无人车能够实时移动，实现连续作业，大大提高了喷涂效率。此外，通过机械化作业，避免了防腐漆内的有害物质对人工作业时的工人的危害。

附图说明

在附图中：

图1为城市桥梁喷涂机器人作业示意图；

图2为城市桥梁喷涂机器人的立体示意图；

图3为城市桥梁喷涂机器人的另一立体示意图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、城市桥梁喷涂机器人；11、无人车；12、机械臂；13、喷涂组件；131、储存仓；132、管道；133、喷嘴；134、泵；14、控制器；15、探测器；16、相机；17、无人机；18、平台。

具体实施方式

请参照图1和图2，本申请实施例提供一种城市桥梁喷涂机器人，包括无人车11，无人车11上设置有至少一个机械臂12和喷涂组件13。

本申请实施例提供的机器人能够实现人为远程控制作业或智能无人作业的方式，完成对桥梁的喷漆作业，不仅提高了喷涂效率，还能避免防腐漆对工人身体健康的危害。

本实施例中所述的无人车11，应理解为包含车辆的必备要素特征，例如车轮、驱动车轮转动的驱动件、车体等。较佳的，车轮为履带轮，在无人车11前进和静止的时候能够保证车体的高稳定性，避免发生震颤使机械臂12喷漆不均匀。较佳的，无人车11可为自动巡航车。

机械臂12包含与无人车11连接的底座121、一端与底座121连接并可相对转动的关节122以及为机械臂12运动提供动力的机械臂驱动件123。

具体的，关节122的数量为多个，应能理解，关节122的数量越多，越能适应不同作业环境以及不同形状的桥梁。各关节122彼此连接并可相对转动。

较佳的，因机械臂12底端(即底座121所在的一端)受力较大，底端的关节122采用较厚的材料制作；机械臂12末端(即远离底座121的一端)受力较小，末端的关节122采用较薄的材料制作。另外，还可通过对关节122的结构进行合理设计，使机械臂12在不工作时可以整齐的收在小车上。

另外，关节122与底座121之间以及相邻关节122之间均设置有机械臂驱动件123，用以驱动关节122相对底座121转动以及驱动关节122之间相对转动，来变换机械臂12的姿态。较佳的，本实施例中，机械臂驱动件123采用的是电机，电机可为直流伺服电机、交流电机等。应能理解，在一些实施例中，机械臂驱动件123还可为液压结构，通过液压杆带动各关节122转动。

另外，较佳的，机械臂12的数量可以为两个或两个以上，多个机械臂12可同时作业，能够大大提高喷涂效率，还可有利于机器人的平衡。

喷涂组件13包含储存仓131、至少一条管道132以及至少一个喷嘴133。

具体的，储存仓131用于存储防腐漆，可直接固定在无人车11上。较佳的，储存仓131为扁平箱体且平铺在所述无人车11内，进而使防腐漆均匀的平铺在无人车11内，避免重量集中使无人车重心不稳。

另外，管道132固定在机械臂12上，具体的，管道132沿关节122的长度方向布置并固定在各关节122上。较佳的，管道132为软管，能够随关节122的转动而弯曲。但在一些实施例中，管道132也可以为多节硬管，例如pc管或金属管等，再配合柔性管将各硬管加以连接。优选的，管道132设置在机械臂12的一侧，且管道132上均匀地排布着多个喷嘴133，喷嘴133朝向相同，且喷射方向较佳为平行于机械臂12侧面的方向。多个喷嘴133可同时喷涂，增大喷涂面积，提高喷涂效率，也可以根据桥底面需要喷涂的区域的情况，打开相应位置的喷嘴133，这样可以针对不同大小的高架桥实施作业，灵活方便。另外，较佳的，喷嘴133由压力阀控制，可以保证在喷涂过程中可以均匀喷涂防腐漆。

另外，无人车11上还可设置有泵134，用于将储存仓131内的防腐漆抽向喷嘴133。

本申请实施例中所述的无人车11，应能理解其上还包含控制器14，控制器14与无人车11的驱动件和机械臂驱动件123电性连接，以控制无人车11的移动和机械臂12的运动。

请参见图3，为了实现智能无人作业，本申请实施例中，无人车11上还搭载有探测器15，探测器15可为超声波探测器和/或双目视觉相机，较佳的为两种探测器的组合，能够协同使用，更精准的获取无人车11周围环境的信息，以保证机器人在遇到路灯或屏障等情况下自动调整机械臂12的姿态避免发生干涉。同时双目视觉相机还可以将画面远程通过网络传输到云端处理器，使操作人员可以远程监视机器人工作状态。

较佳的，探测器15的数量为四个，分别布置在无人车11的四个角上，以更能全面地获取无人车11周围的环境信息。

另外，无人车上还可装有GPS定位系统(图中未示出)，可以辅助机器人自动导航并且方便工作人员对机器人进行回收。

进一步地，机械臂12上还可安装有相机16，具体为每个关节122上分别安装一个相机16，相机16可以实时检测机械臂12与桥面的距离，防止机械臂12与桥体发生碰撞。同时相机16也可以实时检测桥底防腐漆喷涂情况，从而对喷涂不到位的区域进行补漆，并调整喷涂策略、调整喷嘴133的流量以及机械臂12的位置姿态，获得更好的喷涂效果。

上面所述的探测器15和相机16均与控制器14电性连接，控制器14根据探测器15和相机16传递的信息，控制无人车11的移动和机械臂12的运动，以实现智能无人作业。

较佳的，机器人还可包括无人机17，无人车11上可设置有供无人机17升降的平台18。无人机17与控制器14通过有线或无线的方式连接，较佳为有线连接，由无人车11对无人机17进行供电，以保证无人机17的工作时间以及控制和传感信号的稳定传输。当机器人工作时，无人机17能够飞起俯视机器人，或飞到桥底实时查看机械臂12的工作状态，无人机17将获取的信息实时传送给控制器14，在遇到桥墩等障碍物时，无人车11停止前进并控制机械臂12进行避障，当绕过障碍物后继续进行喷漆工作。从而，进一步提高了机器人避让障碍物的能力和智能无人作业能力。

本实用新型提供的一种城市桥梁喷涂机器人，能够通过机械臂形态的变化能够方便、快速的将喷嘴送达到所需喷涂的位置，且能够改变机械臂的姿态，灵活避让障碍物，以及适应各种形状大小的桥梁，大大节省了设备架设的时间。另，机械臂上能够搭载多个喷嘴，能够同时进行喷涂，无人车能够实时移动，实现连续作业，大大提高了喷涂效率。同时，搭配探测设备，进一步实现无人作业，通过机械化作业，避免了防腐漆内的有害物质对人工作业时的工人的危害。

Claims (10)

1.一种城市桥梁喷涂机器人，包括无人车(11)，其特征在于，所述无人车(11)上设置有：

至少一个机械臂(12)，所述机械臂(12)可相对所述无人车(11)转动；

喷涂组件(13)，包含储存仓(131)、至少一条管道(132)以及至少一个喷嘴(133)，所述管道(132)的一端与所述储存仓(131)连通，所述喷嘴(133)与所述管道(132)连通，所述储存仓(131)固定在所述无人车(11)上，所述管道(132)固定在所述机械臂(12)上。

2.如权利要求1所述的城市桥梁喷涂机器人，其特征在于，所述无人车(11)上还搭载有探测器(15)。

3.如权利要求2所述的城市桥梁喷涂机器人，其特征在于，所述探测器(15)的数量为四个，分别布置在所述无人车(11)的四个角上。

4.如权利要求1所述的城市桥梁喷涂机器人，其特征在于，所述机械臂(12)包含与所述无人车(11)连接的底座(121)、一端与所述底座(121)连接并可相对转动的关节(122)以及为所述机械臂(12)运动提供动力的机械臂驱动件(123)。

5.如权利要求4所述的城市桥梁喷涂机器人，其特征在于，所述关节(122)的数量为三个或三个以上，各所述关节(122)彼此连接并可相对转动。

6.如权利要求5所述的城市桥梁喷涂机器人，其特征在于，每个所述关节(122)上安装有相机(16)。

7.如权利要求6所述的城市桥梁喷涂机器人，其特征在于，所述管道(132)沿所述关节(122)的长度方向布置并固定在所述关节(122)上，所述喷嘴(133)均匀地排布在所述管道(132)上。

8.如权利要求1所述的城市桥梁喷涂机器人，其特征在于，所述储存仓(131)为扁平箱体且平铺在所述无人车(11)内。

9.如权利要求1-8任一项所述的城市桥梁喷涂机器人，其特征在于，所述机器人还包括无人机(17)，所述无人车(11)上设置有供所述无人机升降的平台(18)。

10.如权利要求9所述的城市桥梁喷涂机器人，其特征在于，所述无人车(11)上还设置有控制器(14)。