[发明专利]一种机器人及其铁路轨道的维护方法

权利要求书

1.一种机器人，安装在铁路轨道上，用于螺母和扣件的维护，其特征在于，包括底座(1)、行走轮(2)、上料装置(3)、组合装置(4)、送料装置(5)、抓取机械臂(6)、机械手(7)和检测装置(8)，除行走轮(2)外其余各零部件均设于底座(1)上，组合装置(4)与上料装置(3)连接，抓取机械臂(6)连接于组合装置(4)和送料装置(5)之间，检测装置(8)和机械手(7)均设于送料装置(5)的同一侧；上料装置(3)包括上料筒(31)、推送杆(32)、第一运输管(33)和第二运输管(34)，第一运输管(33)、第二运输管(34)均通过推送杆(32)与上料筒(31)连接，第二运输管(34)与送料装置(5)连通，第一运输管(33)通过组合装置(4)与送料装置(5)连接，其中所述第二运输管用于输送螺母，所述螺母通过所述推送杆直接推送到送料装置上，所述推送杆通过所述第一运输管将螺母外的各个部件推至所述组合装置实现依次叠加、自动装配，再通过所述抓取机械臂将装配完毕的扣件组运送到所述送料装置上。

2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，上料筒(31)、推送杆(32)、第一运输管(33)的数量均为多个。

3.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，第一运输管(33)与上料筒(31)的距离、第二运输管(34)与上料筒(31)的距离均等于推送杆(32)横截面的直径。

4.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，该机器人还包括置物盒(9)，置物盒(9)放置在机械手(7)一侧，且置物盒(9)内设有拧紧机和卡爪。

5.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，机械手(7)末端设有吸盘(71)。

6.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，检测装置(8)包括第一金属传感器(81)、第一视觉传感器(82)、第二视觉传感器(83)、第三视觉传感器(84)、图像采集模块(85)和第二金属传感器(86)，第一金属传感器(81)和图像采集模块(85)相对设置在送料装置(5)的末端，第一视觉传感器(82)、第二视觉传感器(83)、第三视觉传感器(84)和第二金属传感器(86)均位于靠近铁路轨道的上方。

7.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，在第一视觉传感器(82)、第二视觉传感器(83)、第三视觉传感器(84)的上方均安装有半封闭遮光罩和辅助照明单元。

8.一种机器人铁路轨道的维护方法，利用权利要求1至7任一项所述的机器人，其特征在于，包括：

a.将扣件放置于上料装置(3)内，组合装置(4)对上料装置(3)推送的各扣件装配成扣件组；

b.抓取机械臂(6)将所述扣件组放置于送料装置(5)上，所述螺母直接由上料装置(3)推送至送料装置(5)上；

c.检测装置(8)识别所述扣件组和所述螺母并将信号传递至中央处理器，由中央处理器控制机械手(7)，送料装置(5)和行走轮(2)停止运动，机械手(7)依次拾取所述扣件组和所述螺母至铁路轨道上，并完成所述螺母的拧紧。

9.如权利要求8所述的机器人铁路轨道的维护方法，其特征在于，在步骤c上，通过第一视觉传感器(82)检测得到螺栓上表面的质心在空间中的坐标点，其坐标为(X₁，Y₁，Z₁)，将其记为A；

第二视觉传感器(83)检测螺栓与铁轨平行方向的倾斜角θ₆，在与铁轨方向平行的平面上螺栓露出地面的长度为L₁，其中h₂为L₁投影在Y轴上的长度，h₁为L₁投影在Z轴上的长度；

第三视觉传感器(84)检测螺栓与铁轨垂直方向的倾斜角θ₅，在与铁轨方向垂直的平面上螺栓露出地面的长度为L₂，h₄为L₂投影在X轴上的长度，h₃为L₂投影在Z轴上的长度,其中

第一视觉传感器(82)、第二视觉传感器(83)、第三视觉传感器(84)均可根据检测要求旋转180°来对铁轨上的螺栓检测。