[发明专利]基于线结构光检测法的深孔内壁几何结构检测机器人系统

权利要求书

1.一种基于线结构光检测法的深孔内壁几何结构检测机器人系统，其特征在于，包括从头到尾依序固定连接的检测头（1）、旋转支撑座组件（2）、前支撑架（3）、前段支撑机械足（4）、支撑板（5）、中段支撑机械足（6）、电动推杆（7）、尾支撑架（8）和尾支承机械足（9），当该机器人系统在深孔中时，检测头（1）用于螺旋凹槽深孔工件内壁几何结构的检测；前段支撑机械足（4）、中段支撑机械足（6）和尾支承机械足（9）用于沿深孔的径向进行顶紧或放松；电动推杆（7）用于沿深孔的轴向进行伸缩，带动机器人前进或后退；

所述前段支撑机械足（4）包括三个电动机械足（41）和支撑垫（42），支撑垫（42）设置在电动机械足（41）的外侧，支撑垫（42）与电动机械足（41 ）可拆卸连接，三个电动机械足（41）呈周向120度分布，所述中段支撑机械足（6）和所述尾支承机械足（9）与所述前段支撑机械足（4）同形；

所述支撑垫（42）包括连接垫（421）、贴合垫（422）、永磁块（423）、橡胶垫（424）和连接弹簧（425），连接垫（421）通过连接弹簧（425）连接两侧的贴合垫（422），永磁块（423）内嵌到连接垫（421）和贴合垫（422）中，橡胶垫（424）贴合在连接垫（421）和贴合垫（422）的表面。

2.根据权利要求1所述的基于线结构光检测法的深孔内壁几何结构检测机器人系统，其特征在于：所述检测头(1)与所述旋转支撑座组件（2）螺栓连接，所述旋转支撑座组件（2）与所述前支撑架（3）螺钉紧固连接，所述前段支撑机械足（4）与所述前支撑架（3）螺钉紧固连接，所述前支撑架（3）与所述电动推杆（7）的推杆端螺钉紧固连接，所述支撑板（5）与所述电动推杆（7）杆套前端螺钉紧固连接，所述中段支撑机械足（6）与所述支撑板（5）螺钉紧固连接，所述尾支撑架（8）与所述电动推杆（7）杆套尾端螺钉紧固连接，所述尾支承机械足（9）与所述尾支撑架（8）螺钉紧固连接。

3.根据权利要求1所述的基于线结构光检测法的深孔内壁几何结构检测机器人系统，其特征在于：所述检测头（1）包括检测头本体、开关（100）、控制模块（101）、通讯模块（102）、输入模块（103）和检测模块（104），检测头本体的一端与所述旋转支撑座组件（2）可转动连接；输入模块（103）用于输入数据；

控制模块（101）用于控制所述前段支撑机械足（4）、所述中段支撑机械足（6）和所述尾支承机械足（9）伸缩长度，所述电动推杆（7）的伸缩速率，所述检测头（1）旋转扫描的速率；

检测模块（104）包括线结构光检测模块，结构光检测模块用于螺旋凹槽深孔工件内壁几何结构的检测。

4.根据权利要求3所述的基于线结构光检测法的深孔内壁几何结构检测机器人系统，其特征在于：所述结构光检测模块包括结构光控制器（1042）、可调平面镜（1043）和CCD相机（1041），结构光控制器（1042）和CCD相机（1041）平行排布，都与所述检测头本体固定连接，可调平面镜（1043）通过支撑架与CCD相机（1041）的前端固定连接。

5.根据权利要求1所述的基于线结构光检测法的深孔内壁几何结构检测机器人系统，其特征在于：所述旋转支撑座组件（2）包括支撑轴（200）、深沟球轴承（201）、法兰（202）、联轴器（203）、伺服电机（204）和电机固定架（205），伺服电机（204）通过电机固定架（205）与所述前支撑架（3）螺钉紧固连接，支撑轴（200）的尾端通过联轴器（203）与伺服电机（204）轴连接，深沟球轴承（201）的内圈与支撑轴（200）过盈配合，深沟球轴承（201）的外圈与所述前支撑架（3）的中心孔过渡配合，深沟球轴承（201）轴向通过法兰（202）与所述前支撑架（3）连接。