[發明專利]一種屋頂彩鋼瓦維護機器人

在審

• 申請號: 202010310595.6
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111519925A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 熊瑞平;陳貴全;劉悅沆
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04G23/03;B24B27/033;B24B41/02;B24B41/04;B24B47/12;B24B55/10;B24B49/12;B05B13/04
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1.一種屋頂彩鋼瓦維護機器人，其特征在于：該屋頂彩鋼瓦維護機器人由機器人主體部分（包括履帶式行走機構（1）和型材框架（2））、除銹裝置（3）、吸塵裝置（4）、噴漆裝置（5）、工業攝像頭部分（6）、光電開關部分（7）和控制裝置組成；型材框架（2）兩側分別與履帶式行走機構（1）中的型材支撐板（208）固定連接，履帶式行走機構（1）中，驅動輪（209）和導向輪（204）通過支撐裝置安裝在型材框架（2）中同一型材的左右兩端，減速器（201）安裝在型材框架（2）上，一端與驅動輪（209）通過軸配合，另一端與驅動電機（202）配合，張緊彈簧（207）一端與承重輪支撐板（206）固連另一端與型材支撐板（208）上的特定結構固連，承重輪支撐板（206）中特定位置與型材支撐板（208）上的特定結構鉸接，承重輪支撐板（206）另一端與承重輪（205）軸固連，張緊彈簧（207）伸縮時可帶動承重輪支撐板（206）繞鉸接位置轉動，進而帶動承重輪（205）支撐橡膠履帶（203），實現張緊，橡膠履帶（203）與驅動輪（209）通過齒形嚙合，導向輪（204）和承重輪（205）不帶齒形，與橡膠履帶（203）中的溝槽配合；除銹裝置中，電機（303）通過電機座（304）安裝在型材Ⅰ（301）上，電機（303）軸通過聯軸器（305）與帶輪Ⅰ（307）連接，帶輪Ⅰ（307）通過皮帶（306）與帶輪Ⅱ（314）配合，帶輪Ⅱ（314）與除銹鋼絲輪（315）安裝在同一軸上，同時該軸的左右兩端裝有軸承，兩軸承分別安裝在軸承座板Ⅰ（312）和軸承座板Ⅱ（316）的軸承座內，軸承座板Ⅰ（312）和軸承座板Ⅱ（316）的圓孔端分別與砂輪部分支撐板Ⅰ（308）和砂輪部分支撐板Ⅱ（302）的圓孔端鉸接，砂輪部分支撐板Ⅰ（308）和砂輪部分支撐板Ⅱ（302）都安裝型材Ⅰ（301）上，鋼絲輪保護罩（313）左右兩端分別與軸承座板Ⅰ（312）和軸承座板Ⅱ（316）固連，防止打磨鐵銹時鐵銹屑飛濺，氣缸Ⅰ（310）和氣缸Ⅱ（318）分別通過氣缸安裝板Ⅰ（309）和氣缸安裝板Ⅱ（319）安裝在型材Ⅰ（301）上，氣缸Ⅰ（310）和氣缸Ⅱ（318）的活塞桿端部分別與氣缸連接板Ⅰ（311）和氣缸連接板Ⅱ（317）對應端固連，氣缸連接板Ⅰ（311）和氣缸連接板Ⅱ（317）的另一端分別與軸承座板Ⅰ（312）和軸承座板Ⅱ（316）的相應位置固連，這樣當氣缸Ⅰ（310）和氣缸Ⅱ（318）的活塞桿伸縮時就可以通過氣缸連接板Ⅰ（311）和氣缸連接板Ⅱ（317）帶動軸承座板Ⅰ（312）和軸承座板Ⅱ（316）繞鉸接位置轉動，實現除銹鋼絲輪（315）與瓦面間隙的調整，同時，氣缸Ⅰ（310）和氣缸Ⅱ（317）均帶雙向鎖緊功能，可保證間隙調整完成后，除銹鋼絲輪（315）的位置能夠保持不變動，為了保證調整過程中帶輪Ⅰ（307）和帶輪Ⅱ（314）的中心距保持不變，需要保證軸承座板Ⅰ（312）和砂輪部分支撐板Ⅰ（308）的鉸接圓孔、軸承座板Ⅱ（316）和砂輪部分支撐板Ⅱ（302）的鉸接圓孔以及帶輪Ⅰ（307）三者軸線共線；吸塵裝置（4）中，吸塵器頭（403）通過吸塵器頭安裝板（402）安裝在型材Ⅱ（401）上，與工業吸塵器配合使用；噴漆裝置（5）安裝在型材Ⅲ（509）上，噴槍（501）安裝在噴槍連桿（513）上位置可調，噴槍連桿（513）通過擰緊螺桿Ⅱ（502）安裝在連接塊（503）中位置可調，連接塊（503）通過擰緊螺桿Ⅰ（504）安裝在噴槍支撐桿（505）上位置可調，噴槍支撐桿（505）安裝在直線模組滑臺（506）上；工業攝像頭Ⅰ（601）安裝在型材Ⅲ（509），工業攝像頭Ⅱ（602）通過工業攝像頭Ⅱ安裝板（603）安裝在型材Ⅳ（604）上，工業攝像頭Ⅲ（605）安裝在型材Ⅱ（401）上，用于觀察瓦面銹蝕狀況和各裝置工作狀況，光電開關部分（7）安裝在型材框架（2）不同型材上，通過光電開關（702）的通斷判斷機器人是否已經行走到瓦面邊沿。

2.根據權利要求1所述的屋頂彩鋼瓦維護機器人，其特征在于：操作人員通過控制裝置操作機器人在瓦面上完成維護工作，通過控制裝置可控制履帶式行走機構（1）中兩驅動電機（202）的轉速和轉向，當兩驅動輪（209）的轉速和轉向相同時，履帶式行走機構（1）可實現前進或后退，當兩驅動輪（209）的轉向相同轉速不同時，履帶式行走機構（1）可實現轉向；通過控制裝置可控制除銹裝置（3）中電機（303）的啟停以及氣缸Ⅰ（310）和氣缸Ⅱ（318）的伸縮，實現除銹鋼絲輪（315）工作啟停以及與瓦面間隙的調整；通過控制裝置可控制與吸塵裝置（4）配套使用的工業吸塵器的啟停；通過控制裝置可控制噴漆裝置（5）中直線模組電機（508）和噴槍（501）的啟停，實現噴槍（501）直線往復噴涂油漆；工業攝像頭部分（6）監測到的畫面情況傳遞給控制裝置，操作人員根據畫面控制機器人動作；光電開關部分（7）檢測到機器人行走到瓦面邊沿時，通過控制裝置警告操作員只能控制機器人向相反方向運動。