[发明专利]一种六自由度打印机器人

说明书

本发明公开了一种六自由度打印机器人，包括爬壁机器人和三轴3D打印机；所述爬壁机器人包括控制仓、吸盘，以及设置在所述控制仓周围的两个或多个移动臂；所述移动臂的一端与所述控制仓连接，另一端与所述吸盘连接；所述三轴3D打印机与所述控制仓通过刚性连接杆连接；所述刚性连接杆一端与所述三轴3D打印机刚性连接，另一端与所述控制仓轴连接；所述爬壁机器人通过吸盘将所述三轴3D打印机固定在不同的区域以实现航行器任意平面内沟槽的打印。本发明通过三轴3D打印机对航行器进行区域性的沟槽打印，再结合爬壁机器人使得三轴3D打印机对航行器实现整体区域的沟槽打印，完成对水下航行器的减阻工作，克服了现有技术的不足，适合大规模生产。

技术领域

本发明属于海洋技术领域，更具体地，涉及一种六自由度打印机器人。

背景技术

随着海洋事业的开发，一些海洋探索设备的应用越来越多，包括水下航行器等等，减小水下航行器在水下行进时的阻力无论是对速度的提升还是能源的节省都是十分有意义的。目前而言沟槽减阻作为一种最有前景的应用技术，在国外已经进行了开发应用；就国内而言，理论已经趋于成熟但是在实际实验中关于沟槽的制备始终是个问题。

目前存在的表面沟槽制备技术主要是压印法和覆膜法。压印法是通过压印的方式使得材料本身带有沟槽之后进行加工制造，但是压印法制备的材料在后续加工的时候，可能会损坏沟槽结构，这将使得材料丢失减阻效果。覆膜法则是通过在物体的表面覆盖一层加工有沟槽的薄膜，覆膜法技术难度在于覆膜的过程，这个过程需要尤其小心气泡等缺陷的产生，因为产生的气泡会对整体的减阻效果产生巨大的影响，而且覆膜在水下的持久性很难保证。现有的方法对人工要求十分高，因此研制一款机器人代替人工进行沟槽制备工作显得十分必要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的一个目的在于提供一种六自由度打印机器人。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种六自由度打印机器人，包括爬壁机器人和三轴3D打印机；

所述爬壁机器人包括控制仓、吸盘，以及设置在所述控制仓周围的两个或多个移动臂；所述移动臂的一端与所述控制仓连接，另一端与所述吸盘连接；

所述三轴3D打印机与所述控制仓通过刚性连接杆连接；所述刚性连接杆一端与所述三轴3D打印机刚性连接，另一端与所述控制仓轴连接；所述爬壁机器人通过吸盘将所述三轴3D打印机固定在不同的区域以实现航行器任意平面内沟槽的打印。

优选地，所述三轴3D打印机包括打印机框架、与所述打印机框架通过铰连接的驱动滑块、带动所述驱动滑块上下往复运动的驱动连杆，以及设置在所述驱动连杆底端用于打印的打印嘴。

优选地，所述打印机框架为柱形结构，包括顶框架、底框架，以及设置在所述顶框架和底框架之间的棱柱；所述顶框架为等边三角形；所述棱柱均垂直设置在所述等边三角形的三个角处。

优选地，所述爬壁机器人还包括物料供给仓；所述控制仓的一端与所述物料供给仓轴连接，另一端与所述刚性连接杆轴连接。

优选地，所述控制仓的底部与所述底框架的一边通过两个刚性连接杆连接；所述刚性连接杆之间的夹角为45°。

优选地，所述移动臂包括依次通过铰连接的移动前臂、移动后臂和移动端臂；所述移动前臂与所述吸盘通过球连接；所述移动端臂与所述控制仓通过铰连接。

优选地，所述棱柱上均连接有一个驱动滑块，所述驱动滑块上均连接有两根驱动连接杆，所述两根驱动连杆为平行关系。

优选地，所述驱动连接杆设置在所述打印机框架的内部，且一端与所述驱动滑块通过铰连接，另一端与所述打印嘴通过铰连接。

优选地，所述移动前臂、移动后臂和移动臂端内均设有小型舵机。