[发明专利]一种用于高空建筑机器人作业平台的二自由度抑振系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高空建筑机器人的抑振技术，具体为一种适用于高空建筑外墙作业、抑制作业平台系统和机器人振动的二自由度抑振机构。

背景技术

采用建筑外墙装饰机器人代替人工进行建筑外墙装饰施工，在国内外已经有了很多的工程实例。但与人工作业相比，由于机器人自重大、载荷集中，高空作业环境复杂，因此载有机器人的高空作业平台与现有的高空作业平台相比，相应的具有重量与面积均有所增大，由于高层建筑外墙装饰时的环境复杂，高空风载、安装机器人运动、工作人员移动等都会使平台产生振动，从而影响机器人的安装精度和平台整体的安全性，而当高空作业平台增大时上述问题更为突出，现有的高空作业平台并未针对承载建筑外墙装饰机器人专门设计抑振系统，如中国中国专利CN103924777A提供的一种建筑外墙装饰施工专用悬吊平台，仅采用吸盘固定作业立面与平台主体，吸盘的抑振作用极为有限，不能满足平台搭载机器人时对抑振系统的要求。对于高空作业平台来说，在水平方向的振动是影响其稳定性的主要因素。申请人在先申请的中国专利CN2015201793763公开了一种具有二维抑振系统的高空建筑机器人用作业平台，其中作为抑振系统的减振器包括真空吸盘与减震器座，真空吸盘可以朝向作业立面并伸出和收回，真空吸盘与减震器座用转动副连接，减振器座中有两个交叉布置的阻尼器，可以在平行于底板且分别垂直和平行于工作立面的两个方向上具有运动自由度，但这种抑振系统的结构难于进行主动减振设备的布局与控制，无法实现理想的实时抑振效果。因此提供一种能适用于高空机器人作业平台的抑振系统成为现有技术中急需解决的问题。

发明内容

针对当前技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，设计一种用于高空建筑机器人作业平台的二自由度抑振机构。该机构可以主动抑制高空建筑机器人作业平台在水平面两个方向的振动，且具有拆装方便，自重轻的特点。

本发明提供了一种用于高空建筑机器人作业平台的二维抑振机构，所述二维抑振机构包括力传感器、两条等长的主动杆、两条等长的从动杆、水平调整电机、磁粉离合器、旋转式磁流变阻尼器、安装板、竖直减振机构，其特征是所述安装板内表面具有两个安装座，每个安装座分别与一条主动杆的前端通过主动杆控制轴连接，每条主动杆的末端分别与一条从动杆的前端连接，两条从动杆的末端连接在一起，安装板、主动杆、从动杆构成一个平面五连杆机构，所述平面五连杆机构在垂直于安装板内表面的平面内运动且具有两个自由度，所述从动杆与主动杆的长度比为1.4～1.6，两安装座之间的距离和主动杆的长度之比为0.65～0.75，每个主动杆控制轴通过磁粉离合器分别与一个旋转式磁流变阻尼器和一个水平调整电机连接，通过磁粉离合器可以使主动杆控制轴在与水平调整电机连接和与旋转式磁流变阻尼器连接之间切换，两个从动杆末端连接处为所述平面五连杆机构的末端，平面五连杆机构末端用于与吸盘末端连接，所述吸盘用于抓取作业平台的作业立面，吸盘朝向平面五连杆机构外侧且吸盘轴线与平面五连杆机构的运动平面平行，所述力传感器安装于平面五连杆机构末端，用于检测吸盘与作业立面间的作用力大小；所述的竖直减振机构安装于安装板外表面。所述竖直减振机构为弹簧阻尼系统，包括减震簧、两个平行的导向光轴及其直线轴承座，所述直线轴承座固定在安装板外表面，导向光轴穿过直线轴承座且两端通过轴承及轴端固定座安装在辅助立板内侧，辅助立板外侧固定于作业平台上，所述减震簧分别套装在导向光轴位于直线轴承座上下两部部分的轴体上。

所述二维抑振系统，其特征是所述从动杆与主动杆的长度比为1.45～1.55。

所述主动杆、从动杆的长度为其两端转动轴的轴线距离，所述安装座之间的距离为安装座上用于安装主动杆控制轴的安装孔的轴线距离。