[發明專利]用于船舶甲板的拋丸機器人及作業方法

有效

• 申請號: 202110382387.1
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113134790B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 韓子延;王晶晶;廖良闖;李萌萌;何家健;徐田凡;胡明偉;何源
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一六研究所;江蘇杰瑞科技集團有限責任公司
• 主分類號: B24C1/08
• 分類號: B24C1/08;B24C9/00;B25J11/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種用于船舶甲板的拋丸機器人，其特征在于，包括遙控器、拋丸裝置和除塵裝置；拋丸裝置用于執行對船舶甲板的除銹除漆操作，除塵裝置用于回收拋丸裝置清理時產生的粉塵，拋丸裝置與除塵裝置通過軟管、電纜和網線相互連接，遙控器用于控制拋丸裝置和除塵裝置相互配合完成作業，遙控器包括顯示模塊、作業切換選擇模塊和控制模塊，其中：

顯示模塊用于設置行走速度和丸料流量作業參數以及顯示導航路徑、報警信息；

作業切換選擇模塊用于作業的選擇和操作模式的切換；

控制模塊用于控制拋丸裝置和除塵裝置的啟停以及行走路徑；

所述拋丸裝置包括拋丸機構、拋丸控制機構以及拋丸行走機構；拋丸機構和拋丸控制機構安裝于拋丸行走機構上，其中：

拋丸機構用于執行除銹除漆操作，與拋丸控制機構通過電纜連接；

拋丸控制機構用于實現拋丸控制、移動控制、遙控、定位、防碰撞以及供電功能，拋丸控制機構與拋丸行走機構通過CAN總線連接；

拋丸行走機構用于實現拋丸裝置的行走和轉向；

所述拋丸機構包括第一拋丸電機、第二拋丸電機、進料口丸料閥、補料倉切換閥、儲料箱及料位檢測模塊；拋丸控制機構包括第一控制器、第一電源模塊、第一繼電器及接觸器組合模塊、安全激光掃描模塊、激光導航模塊、第一遙控接收器、第一急停開關以及第一報警指示燈；拋丸行走機構包括升降機構、第一行走驅動器、第一行走電機及編碼器、第一轉向驅動器、第一轉向電機及編碼器、第一動力線及數據線、拋丸車架和第一舵輪；其中：

所述第一拋丸電機和第二拋丸電機，用于執行拋丸作業；進料口丸料閥和補料倉切換閥用于儲料箱的進料和補料；料位檢測模塊用于檢測儲料箱料位；儲料箱與第一拋丸電機和第二拋丸電機連接；

所述第一控制器通過DI/DO口分別與第一急停開關、第一報警指示燈連接；第一控制器通過以太網與安全激光掃描模塊、激光導航模塊通信，安全激光掃描模塊安裝在拋丸裝置的左前方和右后方，掃描扇形區域，激光導航模塊通過激光雷達掃描360度形成地圖；第一控制器通過CAN總線與第一遙控接收器和行走機構連接，第一遙控接收器接收遙控器發送的操作指令；第一控制器通過DO口與第一繼電器及接觸器組合模塊連接；第一繼電器及接觸器組合模塊與拋丸機構連接，進而控制第一拋丸電機和第二拋丸電機的啟停；

所述第一行走驅動器和第一行走電機及編碼器、第一轉向驅動器和第一轉向電機及編碼器均通過第一動力線及數據線連接，驅動第一舵輪的行走和轉向；

所述作業切換選擇模塊包括操作模式切換模塊和拋丸或除塵選擇模塊，控制模塊包括啟動/停止模塊、手柄、抱閘開關、一鍵啟動模塊、一鍵停止模塊以及一鍵掉頭模塊；其中：

操作模式切換模塊用于遙控拋丸操作模式和自動導航拋丸操作模式的切換；

拋丸或除塵選擇模塊用于發送拋丸或者除塵作業的指令；

手柄用于發送拋丸裝置和除塵裝置前后左右移動的控制指令；

啟動/停止模塊包括導航啟動第一拋丸電機和第二拋丸電機啟動/停止、除塵電機啟動/停止、補料倉切換閥啟動/停止和進料口丸料閥啟動/停止；

一鍵啟動模塊和一鍵停止模塊用于一鍵啟動或停止第一拋丸電機、第二拋丸電機、除塵電機和進料口丸料閥；

一鍵掉頭模塊用于發送拋丸裝置的掉頭作業指令；

其中，所述操作模式切換到自動導航拋丸操作模式時，基于整理好的軟管，拋丸裝置自動按照預定行走路徑執行拋丸作業；如果拋丸裝置在行走路徑上遇到未經提前規劃的新增障礙時，將自動關閉進料口丸料閥，自動停止第一拋丸電機、第二拋丸電機以及行走機構；同時拋丸裝置報警，顯示模塊顯示報警信息；當新增障礙移除后，自動重新啟動相關設備，繼續進行預定路徑的拋丸作業；拋丸作業結束，自動關閉進料口丸料閥，自動停止第一拋丸電機、第二拋丸電機、除塵電機和拋丸行走機構。

2.根據權利要求1所述的拋丸機器人，其特征在于，所述第一拋丸電機和第二拋丸電機的供電電路中配有斷路器、過熱繼電器、電流表以及帶燈啟停按鈕；安全激光掃描模塊包括安全激光導航掃描儀，激光導航模塊包括安全防撞掃描儀。