[发明专利]一种巡检作业机器人系统及其控制方法在审
申请号: | 202310499064.X | 申请日: | 2023-05-06 |
公开(公告)号: | CN116423546A | 公开(公告)日: | 2023-07-14 |
发明(设计)人: | 张学荣 | 申请(专利权)人: | 上海钦方机电科技发展有限公司 |
主分类号: | B25J13/00 | 分类号: | B25J13/00;B25J9/16;B25J11/00 |
代理公司: | 上海海贝律师事务所 31301 | 代理人: | 范海燕 |
地址: | 201405 上海市奉*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 巡检 作业 机器人 系统 及其 控制 方法 | ||
1.一种巡检作业机器人系统,其特征在于,包括机器人远程集控后台、机器人本地操控后台、机器人控制系统、巡检作业机器人本体、交换机、专用网络和充电桩,所述机器人远程集控后台、机器人本地操控后台和巡检作业机器人本体通过所述专用网络与所述交换机进行通讯交换,所述巡检作业机器人本体可与所述充电桩连接充电。
2.根据权利要求1所述的巡检作业机器人系统,其特征在于,所述巡检作业机器人本体包括巡检作业机器人底盘(1),地刀工具作业单元(2),机械臂单元(3),末端工具作业单元(4),机器人外壳(5)和云台单元(6),所述巡检作业机器人底盘(1)上设置有所述地刀工具作业单元(2),所述地刀工具作业单元(2)上通过连接轴设置有所述机械臂单元(3),所述机械臂单元(3)上设置有所述末端工具作业单元(4),所述巡检作业机器人底盘(1)上设置有支柱,所述支柱上设置有所述云台单元(6),所述云台单元(6)包括可见光相机、红外相机、俯仰控制模块和旋转控制模块,所述末端工具作业单元(4)包括末端工具控制板,末端作业工具,对目标进行拍照并获取深度信息的深度相机,伺服电机,编码器和舵机;
所述末端作业工具包括按键工具,手车工具、紧急分闸工具和旋转夹爪工具;
所述地刀工具作业单元(2)包括地刀工具控制板,地刀作业工具,对目标进行拍照并获取深度信息的深度相机,作为每个轴的原点位置标识的接近传感器,伺服电机和编码器;
所述地刀作业工具为五轴调姿机构,包括平移轴、升降轴、摆转轴,伸缩轴和旋转轴。
3.根据权利要求2所述的巡检作业机器人系统,其特征在于,所述巡检作业机器人底盘(1)包括工控机,主控板,无线AP,交换机,电池管理单元,行走转向单元和基础硬件单元;
所述工控机作为机器人控制系统的载体,用于运行机器人系统软件平台、图像算法模块、导航算法模块、底盘控制算法、任务管理模块、人机交互模块、硬件驱动模块和数据库;
所述主控板用于运行底盘控制算法和基础硬件单元的通讯数据处理;
所述无线AP用于与基站进行无线网络通讯;
所述交换机用于各功能模块的通讯;
所述电池管理单元包括锂电池组,DC/DC电源模块和电池管理系统BMS;
所述基础硬件单元包括激光雷达,超声波传感器,惯性导航仪,扬声器,温湿度传感器,安全触边,激光测距传感器,急停按钮,三色灯和气体检测传感器;
所述图像算法模块负责识别与计算机械臂末端操作工具与设备目标点中心位置的距离,并返回对应参数指引机械臂移动至预操作位置;
所述导航算法模块负责接收任务管理模块前往导航点命令并执行;
所述任务管理模块负责检测任务并开启任务,任务过程中负责各个模块交互与任务逻辑控制,实现任务顺利完成。
4.根据权利要求1所述的巡检作业机器人系统,其特征在于,所述机器人本地操控后台包括首页,任务详情,任务管理,结果详情,本体信息,阈值管理,用户管理和机器人控制;
所述首页包括可见光相机实时画面,红外相机实时画面,深度相机实时画面,云台控制操作界面和告警信息;
所述任务详情包括历史任务和任务图表;
所述任务管理包括任务下发,周期任务和任务收藏;
所述结果详情包括巡检/操作数据和巡检/操作报表;
所述本体信息机器人本体状态和机器工作电量设置;
所述阈值管理包括巡检阈值设置和本体告警阈值设置;
所述用户管理包括用户操作和权限配置;
所述机器人控制包括机器人底盘控制,机械臂控制,末端工具控制和地刀工具控制。
5.根据权利要求1所述的巡检作业机器人系统,其特征在于,所述机器人控制系统包括系统软件平台,图像算法模块,导航算法模块,底盘控制算法,任务管理模块,人机交互模块和硬件驱动模块。
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