[發(fā)明專利]一種復(fù)雜環(huán)境用的避障焊接機器人及其避障方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110961380.5
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113752254A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 南京武揮物聯(lián)科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00;B23K37/00
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32360
• 代理人: 方曉雯

1.一種復(fù)雜環(huán)境用的避障焊接機器人，包括機架，其特征在于，還包括：

至少兩組行走機構(gòu)，設(shè)于所述機架的前后側(cè)；

障礙物識別單元，用于識別障礙物；

多組平行排布的調(diào)整機構(gòu)，設(shè)于所述機架下方；所述調(diào)整機構(gòu)被設(shè)置為根據(jù)路況實現(xiàn)行走機構(gòu)平穩(wěn)地避讓障礙物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜環(huán)境用的避障焊接機器人，其特征在于：

所述調(diào)整機構(gòu)包括：兩組滾輪，設(shè)于兩組滾輪之間的滾輪軸，豎直設(shè)于所述滾輪軸的液壓頂，穿過所述液壓頂并設(shè)于所述液壓頂一端的升降座板，設(shè)于所述升降座板上方的軸承，以及設(shè)于所述軸承上方的墊圈。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)雜環(huán)境用的避障焊接機器人，其特征在于：

相鄰調(diào)整機構(gòu)之間留有間隙，所述間隙內(nèi)設(shè)有支撐機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)用于實現(xiàn)在調(diào)整機構(gòu)升高后保持機器人的穩(wěn)定性；

所述支撐機構(gòu)包括：與機架連接的安裝座，與所述安裝座連接的殼體，設(shè)于殼體內(nèi)部的伸縮件，與所述伸縮件連接的固定部，以及與所述伸縮件連接驅(qū)動單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)雜環(huán)境用的避障焊接機器人，其特征在于：

所述固定部向下移動的距離與相鄰的液壓頂升高的距離相等。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)雜環(huán)境用的避障焊接機器人，其特征在于：

還包括設(shè)于所述機架表面的豎向組件以及兩組鏡像排布的滑軌組件；

所述滑軌組件包括一組直線滑軌和兩組鏡像設(shè)置的弧形滑軌；

所述豎向組件與所述滑軌組件傳動連接，所述直線滑軌以及弧形滑軌末端與所述豎向滑軌通過彈性帶連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)雜環(huán)境用的避障焊接機器人，其特征在于：

所述豎向組件被設(shè)定具有初始狀態(tài)和中間狀態(tài)；初始狀態(tài)為豎向組件位于初始點，彈性帶處于原長狀態(tài)；中間狀態(tài)為豎向組件沿著直線滑軌或弧形滑軌移動，部分彈性帶被拉伸。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種復(fù)雜環(huán)境用的避障焊接機器人，其特征在于：

豎向組件處于中間狀態(tài)時，滿足以下等式：

其中，θ為車輪被抬高后機架底面的傾斜角度，k為彈性帶的彈性系數(shù)，m為彈性帶原長，h為彈性帶與豎向柱的連接點與D點的距離，L為豎向柱滑動后D點與E點的距離，G為豎向組件的重力。

8.一種采用權(quán)利要求1至7任意一項所述的一種復(fù)雜環(huán)境用的避障焊接機器人的避障方法，其特征在于，包括：

步驟一：障礙物識別單元對障礙物輪廓進行識別，判斷障礙物是否在行走機構(gòu)的行走范圍內(nèi)；

步驟二：調(diào)整機構(gòu)升高依據(jù)障礙物的高度，調(diào)整高度，實現(xiàn)行走機構(gòu)對障礙物的避讓。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的避障方法，其特征在于：

以垂直于水平面的平面U設(shè)定坐標(biāo)系，設(shè)置多組觀測點投影至平面U的投影點P _j（j為觀測點數(shù)量），在觀測點設(shè)置超聲波傳感器，投影點P _j的坐標(biāo)點信息為（X_{P j},Y_{P j}），障礙物R的坐標(biāo)點信息為（X_R,Y_R），Z_j為障礙物與觀測點投影點的距離；選取三個觀測點，則障礙物R的坐標(biāo)點信息（X_R,Y_R）為：

Zj通過三角化求得，以觀測點與障礙物的距離為斜邊，觀測點與投影點的距離以及Zj為直邊，通過勾股定理求出Zj。