[發(fā)明專利]一種六自由度打印機(jī)器人

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810108925.6
• 申請(qǐng)日: 2018-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN108407321A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉貴杰;李廣浩;王新寶;原子超;王蒙蒙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué);青島森科特智能儀器有限公司
• 主分類號(hào): B29C67/00
• 分類號(hào): B29C67/00;B33Y30/00;B22F3/115;B25J11/00;B62D57/032
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發(fā)明公開了一種六自由度打印機(jī)器人，包括爬壁機(jī)器人和三軸3D打印機(jī)；所述爬壁機(jī)器人包括控制倉(cāng)、吸盤，以及設(shè)置在所述控制倉(cāng)周圍的兩個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臂；所述移動(dòng)臂的一端與所述控制倉(cāng)連接，另一端與所述吸盤連接；所述三軸3D打印機(jī)與所述控制倉(cāng)通過(guò)剛性連接桿連接；所述剛性連接桿一端與所述三軸3D打印機(jī)剛性連接，另一端與所述控制倉(cāng)軸連接；所述爬壁機(jī)器人通過(guò)吸盤將所述三軸3D打印機(jī)固定在不同的區(qū)域以實(shí)現(xiàn)航行器任意平面內(nèi)溝槽的打印。本發(fā)明通過(guò)三軸3D打印機(jī)對(duì)航行器進(jìn)行區(qū)域性的溝槽打印，再結(jié)合爬壁機(jī)器人使得三軸3D打印機(jī)對(duì)航行器實(shí)現(xiàn)整體區(qū)域的溝槽打印，完成對(duì)水下航行器的減阻工作，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種六自由度打印機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著海洋事業(yè)的開發(fā)，一些海洋探索設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越多，包括水下航行器等等，減小水下航行器在水下行進(jìn)時(shí)的阻力無(wú)論是對(duì)速度的提升還是能源的節(jié)省都是十分有意義的。目前而言溝槽減阻作為一種最有前景的應(yīng)用技術(shù)，在國(guó)外已經(jīng)進(jìn)行了開發(fā)應(yīng)用；就國(guó)內(nèi)而言，理論已經(jīng)趨于成熟但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中關(guān)于溝槽的制備始終是個(gè)問(wèn)題。

目前存在的表面溝槽制備技術(shù)主要是壓印法和覆膜法。壓印法是通過(guò)壓印的方式使得材料本身帶有溝槽之后進(jìn)行加工制造，但是壓印法制備的材料在后續(xù)加工的時(shí)候，可能會(huì)損壞溝槽結(jié)構(gòu)，這將使得材料丟失減阻效果。覆膜法則是通過(guò)在物體的表面覆蓋一層加工有溝槽的薄膜，覆膜法技術(shù)難度在于覆膜的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程需要尤其小心氣泡等缺陷的產(chǎn)生，因?yàn)楫a(chǎn)生的氣泡會(huì)對(duì)整體的減阻效果產(chǎn)生巨大的影響，而且覆膜在水下的持久性很難保證。現(xiàn)有的方法對(duì)人工要求十分高，因此研制一款機(jī)器人代替人工進(jìn)行溝槽制備工作顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種六自由度打印機(jī)器人。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種六自由度打印機(jī)器人，包括爬壁機(jī)器人和三軸3D打印機(jī)；

所述爬壁機(jī)器人包括控制倉(cāng)、吸盤，以及設(shè)置在所述控制倉(cāng)周圍的兩個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臂；所述移動(dòng)臂的一端與所述控制倉(cāng)連接，另一端與所述吸盤連接；

所述三軸3D打印機(jī)與所述控制倉(cāng)通過(guò)剛性連接桿連接；所述剛性連接桿一端與所述三軸3D打印機(jī)剛性連接，另一端與所述控制倉(cāng)軸連接；所述爬壁機(jī)器人通過(guò)吸盤將所述三軸3D打印機(jī)固定在不同的區(qū)域以實(shí)現(xiàn)航行器任意平面內(nèi)溝槽的打印。

優(yōu)選地，所述三軸3D打印機(jī)包括打印機(jī)框架、與所述打印機(jī)框架通過(guò)鉸連接的驅(qū)動(dòng)滑塊、帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)滑塊上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)連桿，以及設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)連桿底端用于打印的打印嘴。

優(yōu)選地，所述打印機(jī)框架為柱形結(jié)構(gòu)，包括頂框架、底框架，以及設(shè)置在所述頂框架和底框架之間的棱柱；所述頂框架為等邊三角形；所述棱柱均垂直設(shè)置在所述等邊三角形的三個(gè)角處。

優(yōu)選地，所述爬壁機(jī)器人還包括物料供給倉(cāng)；所述控制倉(cāng)的一端與所述物料供給倉(cāng)軸連接，另一端與所述剛性連接桿軸連接。

優(yōu)選地，所述控制倉(cāng)的底部與所述底框架的一邊通過(guò)兩個(gè)剛性連接桿連接；所述剛性連接桿之間的夾角為45°。

優(yōu)選地，所述移動(dòng)臂包括依次通過(guò)鉸連接的移動(dòng)前臂、移動(dòng)后臂和移動(dòng)端臂；所述移動(dòng)前臂與所述吸盤通過(guò)球連接；所述移動(dòng)端臂與所述控制倉(cāng)通過(guò)鉸連接。

優(yōu)選地，所述棱柱上均連接有一個(gè)驅(qū)動(dòng)滑塊，所述驅(qū)動(dòng)滑塊上均連接有兩根驅(qū)動(dòng)連接桿，所述兩根驅(qū)動(dòng)連桿為平行關(guān)系。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)連接桿設(shè)置在所述打印機(jī)框架的內(nèi)部，且一端與所述驅(qū)動(dòng)滑塊通過(guò)鉸連接，另一端與所述打印嘴通過(guò)鉸連接。

優(yōu)選地，所述移動(dòng)前臂、移動(dòng)后臂和移動(dòng)臂端內(nèi)均設(shè)有小型舵機(jī)。