[发明专利]一种仿章鱼的水下焊接机器人

权利要求书

1.一种仿章鱼的水下焊接机器人，其特征在于，包括机械本体、传感检测部分和控制部分；传感检测部分与控制部分通过电信号连接，且传感检测部分和控制部分固定在机械本体上；

所述传感检测部分，包括位置传感器、速度传感器、姿态传感器、裂纹检测仪和焊枪温度检测仪，位置传感器用于检测机器人所处的位置，速度传感器用于检测机器人运动的速度，姿态传感器用于检测机器人运动的姿态，裂纹检测仪用于检测裂纹大小、形状、深度，焊枪温度检测仪用于检测焊接温度；

所述控制部分，包括机器人控制单元、焊接控制单元和中心控制单元，中心控制单元分别与机器人控制单元、焊接控制单元通过电信号连接；

所述机械本体，包括躯体、头部和触手总成，头部安装在躯体的端部，触手总成对称式设置在躯体的两侧，触手总成的端部设置吸附组件；

所述头部上设有光源照明灯、水下高清摄影机，传感检测部分的裂纹检测仪设在头部，光源照明灯用于照明水下环境，水下高清摄影机用于拍摄并记录水下环境和机器人的焊接过程；

所述躯体内设有浮力调节装置、螺旋桨、螺旋桨电机、焊枪、焊条、焊接电源和触手直线电机；传感检测部分的位置传感器、速度传感器、姿态传感器，以及控制部分设在躯体的内部；浮力调节装置用于调节机器人在水中的浮力，螺旋桨电机驱动螺旋桨为机器人提供移动的动力，传感检测部分的焊枪温度检测仪设在焊枪的前端；

所述机器人控制单元，包括位置控制模块、运动控制模块I、姿态控制模块I，位置控制模块接收并处理从中心控制单元发出的机器人位置信号，将处理后的信号传递给螺旋桨电机；运动控制模块I接收并处理从中心控制单元发出的机器人运动信号，将处理后的信号传递给螺旋桨电机；姿态控制模块I接收并处理从中心控制单元发出的机器人姿态信号，将处理后的信号传递给螺旋桨电机；

所述焊接控制单元，包括运动控制模块II、姿态控制模块II、温度控制模块；运动控制模块II接收并处理从中心控制单元发出的焊枪运动信号，将处理后的信号传递给触手直线电机；姿态控制模块II接收并处理从中心控制单元发出的焊枪姿态信号，将处理后的信号传递给触手直线电机；温度控制模块用于处理从中心控制单元发出的焊接温度控制信号，将处理后的信号传递给焊接电源；

所述中心控制单元分别与位置控制模块、运动控制模块I、姿态控制模块I、运动控制模块II、姿态控制模块II、温度控制模块通信连接，还与光源照明灯和水下高清摄影机通过电信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种仿章鱼的水下焊接机器人，其特征在于，所述的触手总成，包括触手A、触手B、触手C、触手D；触手A和触手B设置在躯体一侧；触手C和触手D设置在躯体另一侧；每个触手包括6个触手关节、6个控制线组；6个触手关节依次串联，且从躯体向外触手关节依次减小；6个控制线组分别控制6个触手关节，每个控制线组包括4根相同的控制线，通过触手电机带动控制线实现触手关节的扭转和偏转；吸附组件设置在每个触手的端部。

3.根据权利要求2所述的一种仿章鱼的水下焊接机器人，其特征在于，所述的触手关节，包括万向铰链组和关节组，万向铰链组与关节组固定连接；所述万向铰链组包括万向连轴器A、万向连轴器B、中心块、轴A和轴B，中心块设有两个轴线相互垂直的通孔，轴A和轴B分别插入中心块上的两个通孔，万向连轴器A、万向连轴器B分别与轴A、轴B铰接，万向连轴器A可绕轴A旋转，万向连轴器B可绕轴B旋转。

4.根据权利要求3所述的一种仿章鱼的水下焊接机器人，其特征在于，所述关节组，包括4个角型关节片、4个弹簧、1个十字固连架，4个角型关节片围成矩形框，十字固连架设在矩形框的中心并通过4个弹簧与矩形框连接。