[发明专利]一种智能贴敷机器人装置及自动贴敷方法

权利要求书

1.一种使用智能贴敷机器人装置自动贴敷方法，其特征在于：所述智能贴敷机器人装置包括，

机器人本体(1)，所述机器人本体(1)作为行进机构搭载智能贴敷机器人装置行进到需要贴敷的区域，

以及作为执行结构的机械臂(2)和自动贴敷装置(3)，

所述机器人本体(1)搭载所述机械臂(2)和自动贴敷装置(3)行进到需要贴敷的区域通过所述机械臂和所述自动贴敷装置(3)进行贴敷作业；

所述自动贴敷装置(3)包括控制器(31)、上卷绕组件(32)、下卷绕组件(33)、胶带(34)、导向组件(35)、切割组件(36)、压辊组件(37)、拉紧组件(38)和安装法兰组件(39)；

所述机械臂(2)底座固定在所述机器人本体(1)上，所述自动贴敷装置(3)通过安装法兰组件(39)安装在所述机械臂(2)末端；

所述上卷绕组件(32)包括带座轴承一(3201)、随动轴一(3202)、卷绕盘(3203)、主动轴一(3204)、联轴器(3205)、电机固定座一(3206)和上卷绕电机(3207)；

所述下卷绕组件(33)包括下卷绕电机(3307)；

所述胶带(34)包括胶带本体(3401)、以及粘贴面(3402)和废弃面(3403)；

所述导向组件(35)包括上导向板(3501)、下导向板(3502)、导向板固定块一(3503)、导向杆(3504)、导向固定块二(3505)、导向固定板(3506)、轴承座垫块(3507)、电机上垫板(3508)和电机下垫板(3509)；

所述切割组件(36)包括切割电机(3601)、电机固定板(3602)、直线运动平台(3603)、滑块(3604)、刀片(3605)、刀片固定架一(3606)、刀片固定架二(3607)、切割联轴器(3608)、近端感应开关(3609)和远端感应开关(3610)；

所述压辊组件(37)包括接近传感器保护板(3701)、接近传感器一(3702)、接近传感器一触发板(3703)、弹簧(3704)、带座轴承二(3705)、等高限位螺栓(3706)、压辊辊体(3707)、压辊橡胶(3708)、压辊安装板(3709)和接近传感器二(3710)以及接近传感器三(3711)；

所述拉紧组件(38)包括旋转电机(3801)、电机固定座二(3802)、拉紧联轴器(3803)；主动轴二(3804)、接近传感器三触发板(3805)、接近传感器二触发板(3806)、旋转臂(3807)、拉紧带座轴承(3808)、随动轴二(3809)、推拉电磁铁(3810)、吸附板(3811)、挤压杆一(3812)、永磁铁(3813)、挤压杆固定板(3814)、挤压杆二(3815)、接近传感器四固定板(3816)和接近传感器四(3817)；

所述推拉电磁铁(3810)包括电磁铁本体(38101)、推杆(38102)和磁铁弹簧(38103)；

所述安装法兰组件(39)包括安装法兰(3901)、激光位移传感器(3902)、位移传感器固定板(3903)和视觉相机固定板(3905)，所述视觉相机(3904)固定在所述视觉相机固定板(3905)上；

使用所述智能贴敷机器人装置对需要贴敷的区域进行贴敷，包括以下步骤：

步骤一，机器人本体(1)通过手动控制或自动巡航至所需贴敷的区域；

步骤二，所述机械臂(2)通过搭载在所述自动贴敷装置(3)上的视觉相机(3904)对需要贴敷的区域进行拍照获取贴敷区域相关数据，利用该数据通过算法规划所述机械臂(2)的自动贴敷路径；

步骤三，根据步骤二规划出的贴敷路径，所述机械臂(2)带动所述自动贴敷装置(3)进行自动贴敷；

步骤三中自动贴敷包括以下步骤：

S1：自动贴敷的初始，接近传感器二触发板(3806)触发接近传感器二(3710)，反馈拉紧组件(38)旋转运动到靠近切割组件端运动到位信号；

S2：电磁铁本体(38101)通电将推杆(38102)拉回，挤压杆一(3812)和挤压杆二(3815)之间形成夹紧槽；

S3：上卷绕电机(3207)和下卷绕电机(3307)旋转，粘贴面(3402)和废弃面(3403)剥离，粘贴面(3402)沿上导向板(3501)和下导向板(3502)之间形成的导向槽运动，并进入夹紧槽，当粘贴面到达需要贴敷的位置后，触发接近传感器四(3817)，反馈粘贴面(3402)伸入到位，上卷绕电机(3207)和下卷绕电机(3307)停止运动，电磁铁本体(38101)断电，推杆(38102)弹出，吸附板(3811)和永磁体(3813)吸合，将粘贴面(3402)夹紧；

S4：旋转电机(3801)通电带动旋转臂(3807)旋转，让粘贴面(3402)绕过压辊辊体(3707)，并进行运动，接近传感器三触发板(3805)触发接近传感器三(3711)，反馈拉紧组件(38)运动到位的信号，旋转电机(3801)停止运动；

S5：机械臂(2)按照规划轨迹行至贴敷起始点，机械臂(2)末端带动自动贴敷装置(3)缓慢朝向施工面(4)运动，压辊橡胶(3708)下的粘贴面(3402)与施工面(4)接触，机械臂继续往下运动，压辊辊体(3707)向压辊安装板(3709)方向运动，弹簧(3704)受力压缩，当接近传感器一触发板(3703)触碰到接近传感器保护板(3701)时，触发接近传感器一(3702)，反馈压辊下压到位信号，机械臂(2)停止下压运动；

S6：电磁铁本体(38101)通电将推杆(38102)拉回，粘贴面(3402)从挤压杆一(3812)和挤压杆二(3815)形成的夹紧槽脱离，轻微粘贴在施工面上，电磁铁本体(38101)断电，推杆(38102)伸出，吸附板(3811)和永磁体(3813)吸合；

S7：上卷绕电机(3207)和下卷绕电机(3307)旋转，粘贴面(3402)和废弃面(3403)剥离，机械臂(2)末端带动自动贴敷装置(3)沿施工面向上运动，压辊辊体(3707)将粘贴面(3402)粘贴在施工面4上，当运动到施工面终点时，机械臂(2)停止运动，上卷绕电机(3207)和下卷绕电机(3307)停止旋转；

S8：切割电机(3601)旋转，带动刀片(3605)直线运动切割粘贴面(3402)，当触发到远端感应开关(3610)，反馈切割完毕的信号，切割电机停止旋转；

S9：机械臂(2)末端带动压辊辊体(3707)向上运动，将切割端未粘牢的粘贴面(3402)粘贴在施工面(4)上；

S10：机械臂(2)末端带动压辊辊体(3707)向下运动，将拉紧端未粘牢的粘贴面(3402)粘贴在施工面(4)上；

S11：机械臂(2)末端抬起，旋转电机(3801)将拉紧组件旋回到初始状态，贴敷施工结束。

2.根据权利要求1所述的一种使用智能贴敷机器人装置自动贴敷方法，其特征在于：贴敷施工结束后，视觉相机(3904)将施工情况实时传回地面控制中心，激光位移传感器(3902)实时检测距施工面(4)的距离，并反馈到机械臂(2)控制系统，机械臂(2)实时调整末端高度来保证辊子下压的距离，从而保证贴敷面粘接牢固，达到良好的贴敷效果；

贴敷结束后，用视觉相机(3904)拍摄贴敷面，提取相关数据并回传至地面控制中心，用以判断贴敷作业施工效果。