[发明专利]按规划路径自动作业的机器人及其位移测量机构

说明书

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种按规划路径自动作业的机器人及其位移测量机构。位移测量机构包括计米器和弹性连接组件，计米器包括随机器人主体移动而转动的随动轮，弹性连接组件包括弹性连接件，弹性连接件的第一端连接于机器人主体上，随动轮转动连接于弹性连接件的第二端，弹性连接件于垂直机器人主体移动方向的方向上弹性伸缩，使随动轮随机器人主体移动而转动时与作业面紧贴。采用计米器检测机器人主体的位移长度，计米器具有很高的检测精度，其能够实现机器人主体位移的精准测量；并且，设置弹性连接组件确保计米器的随动轮始终贴着于作业面，机器人主体移动，随动轮同步转动，同步性强，从而能确保检测完整无误。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种按规划路径自动作业的机器人及其位移测量机构。

背景技术

智能机器人是集驱动及传感控制技术于一体，能够自动控制移动的一类机器人。对于用于执行某一特定作业的智能机器人而言，如执行壁面清洗、检测和喷涂等工作的爬壁机器人，其往往需要按照提前规划好的路径行进并执行相应的作业任务，在路径规划过程中，位移参数是规划机器人行进路径的重要参数之一，机器人行进时能否准确获取机器人于某一方向上的移动距离至关重要。

以履带式爬壁机器人船舶清洗除锈作业为例，其路径规划是：机器人先按竖直方向从起点向上清洗，到作业面顶部时，机器人从当前的清洗轨道移至下一相邻的清洗轨道，且两个相邻的清洗轨道有1～2cm的重复覆盖；机器人从当前的清洗轨道移至下一相邻的清洗轨道时，由于机器人的防倾覆结构设计特点，其移动过程需要先使机器人在顶部原地旋转一定角度，然后机器人后退移动一段距离后停止，然后再反向旋转恢复至竖直方向，最后再驱动机器人行至顶部位置；最后再驱动机器人沿垂直方向下行作业至底部；更换清洗轨道时，机器人再从第2清洗轨道移至下一相邻的第3清洗轨道，如此反复直至清洗完整个壁面为止。

如此，在机器人的整个作业行进过程中，移动距离即位移测量是否精准，会直接影响机器人运动轨迹的精准度。因此，在机器人作业过程中，为了使机器人按照既定的规划路径完成各项作业，避免机器人偏离规划路径，需要对机器人的位移长度进行精准的测量，然而，现有技术中通过车轮转速来计量机器人移动距离的测量方式，测量误差相对较大，测量精度无法满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种按规划路径自动作业的机器人及其位移测量机构，旨在解决现有技术中的通过车轮转速测量机器人移动距离误差较大、测量精度无法满足按照规划路径行进需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种机器人位移测量机构，包括用于测量机器人主体移动距离的计米器和用于将所述计米器活动连接于所述机器人主体上的弹性连接组件，所述计米器包括随所述机器人主体移动而转动的随动轮，所述弹性连接组件包括弹性连接件，所述弹性连接件具有相对的第一端和第二端，所述弹性连接件的第一端连接于所述机器人主体上，所述随动轮转动连接于所述弹性连接件的第二端，所述弹性连接件于垂直所述机器人主体移动方向的方向上弹性伸缩，从而使所述随动轮始随所述机器人主体移动而转动时与作业面紧贴。

进一步地，所述机器人位移测量机构还包括用于限定所述随动轮沿垂直所述机器人主体移动方向移动的滑动连接组件，所述随动轮通过所述滑动连接组件与所述机器人主体滑动连接。

进一步地，所述滑动连接组件包括滑行安装座和滑动连接结构，所述滑行安装座安装于所述机器人主体上，所述随动轮通过所述滑动连接结构滑动安装于所述滑行安装座上。

进一步地，所述滑动连接组件还包括第一安装架，所述第一安装架连接于所述弹性连接件的第二端，所述随动轮转动安装于所述第一安装架上；所述滑动连接结构包括滑动配合的滑轨和滑块，所述滑轨设置于所述滑行安装座上并沿垂直于所述机器人主体移动方向的方向延伸，所述滑块安装于所述第一安装架上。