[发明专利]一种仿章鱼的水下焊接机器人

说明书

本发明公开了一种仿章鱼的水下焊接机器人，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，该机器人检测水下目标物体表面的裂纹，并对裂纹进行焊接；其四个触手总成具有可折弯、可扭转、可变形、可缠绕等特性功能；具有智能化程度高、焊接检测准确、焊接作业灵活等特点。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体是一种仿章鱼的水下焊接机器人。

背景技术

现有的水下焊接机器人体积较为庞大，焊接时的稳定性与定位精度不足，大部分需要人工来进行辅助操作，其难以在较为复杂的水下环境中进行精确的巡检定位与高效的焊接作业。为了减轻水下焊接作业人员的风险以及提升焊接的速度，水下焊接机器人应运而生。中国专利CN201810364961.9公开了一种水下焊接机器人。该发明采用两条平行式滑座连接机构，通过横纵向螺旋桨配合实现焊接机器人的定点漂浮，但该机构的灵活性有待提高。。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿章鱼的水下焊接机器人，该机器人可实现水下物体表面裂纹的检测并焊接；其配备有4个仿章鱼触手具有可折弯、可扭转、可变形、可缠绕等特性；具有智能化程度高、裂纹检测准确、焊接作业灵活等特点。

实现本发明目的的技术方案是：

一种仿章鱼的水下焊接机器人，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。