[发明专利]用于船舶甲板的抛丸机器人及作业方法

权利要求书

1.一种用于船舶甲板的抛丸机器人，其特征在于，包括遥控器、抛丸装置和除尘装置；抛丸装置用于执行对船舶甲板的除锈除漆操作，除尘装置用于回收抛丸装置清理时产生的粉尘，抛丸装置与除尘装置通过软管、电缆和网线相互连接，遥控器用于控制抛丸装置和除尘装置相互配合完成作业，遥控器包括显示模块、作业切换选择模块和控制模块，其中：

显示模块用于设置行走速度和丸料流量作业参数以及显示导航路径、报警信息；

作业切换选择模块用于作业的选择和操作模式的切换；

控制模块用于控制抛丸装置和除尘装置的启停以及行走路径；

所述抛丸装置包括抛丸机构、抛丸控制机构以及抛丸行走机构；抛丸机构和抛丸控制机构安装于抛丸行走机构上，其中：

抛丸机构用于执行除锈除漆操作，与抛丸控制机构通过电缆连接；

抛丸控制机构用于实现抛丸控制、移动控制、遥控、定位、防碰撞以及供电功能，抛丸控制机构与抛丸行走机构通过CAN总线连接；

抛丸行走机构用于实现抛丸装置的行走和转向；

所述抛丸机构包括第一抛丸电机、第二抛丸电机、进料口丸料阀、补料仓切换阀、储料箱及料位检测模块；抛丸控制机构包括第一控制器、第一电源模块、第一继电器及接触器组合模块、安全激光扫描模块、激光导航模块、第一遥控接收器、第一急停开关以及第一报警指示灯；抛丸行走机构包括升降机构、第一行走驱动器、第一行走电机及编码器、第一转向驱动器、第一转向电机及编码器、第一动力线及数据线、抛丸车架和第一舵轮；其中：

所述第一抛丸电机和第二抛丸电机，用于执行抛丸作业；进料口丸料阀和补料仓切换阀用于储料箱的进料和补料；料位检测模块用于检测储料箱料位；储料箱与第一抛丸电机和第二抛丸电机连接；

所述第一控制器通过DI/DO口分别与第一急停开关、第一报警指示灯连接；第一控制器通过以太网与安全激光扫描模块、激光导航模块通信，安全激光扫描模块安装在抛丸装置的左前方和右后方，扫描扇形区域，激光导航模块通过激光雷达扫描360度形成地图；第一控制器通过CAN总线与第一遥控接收器和行走机构连接，第一遥控接收器接收遥控器发送的操作指令；第一控制器通过DO口与第一继电器及接触器组合模块连接；第一继电器及接触器组合模块与抛丸机构连接，进而控制第一抛丸电机和第二抛丸电机的启停；

所述第一行走驱动器和第一行走电机及编码器、第一转向驱动器和第一转向电机及编码器均通过第一动力线及数据线连接，驱动第一舵轮的行走和转向；

所述作业切换选择模块包括操作模式切换模块和抛丸或除尘选择模块，控制模块包括启动/停止模块、手柄、抱闸开关、一键启动模块、一键停止模块以及一键掉头模块；其中：

操作模式切换模块用于遥控抛丸操作模式和自动导航抛丸操作模式的切换；

抛丸或除尘选择模块用于发送抛丸或者除尘作业的指令；

手柄用于发送抛丸装置和除尘装置前后左右移动的控制指令；

启动/停止模块包括导航启动第一抛丸电机和第二抛丸电机启动/停止、除尘电机启动/停止、补料仓切换阀启动/停止和进料口丸料阀启动/停止；

一键启动模块和一键停止模块用于一键启动或停止第一抛丸电机、第二抛丸电机、除尘电机和进料口丸料阀；

一键掉头模块用于发送抛丸装置的掉头作业指令；

其中，所述操作模式切换到自动导航抛丸操作模式时，基于整理好的软管，抛丸装置自动按照预定行走路径执行抛丸作业；如果抛丸装置在行走路径上遇到未经提前规划的新增障碍时，将自动关闭进料口丸料阀，自动停止第一抛丸电机、第二抛丸电机以及行走机构；同时抛丸装置报警，显示模块显示报警信息；当新增障碍移除后，自动重新启动相关设备，继续进行预定路径的抛丸作业；抛丸作业结束，自动关闭进料口丸料阀，自动停止第一抛丸电机、第二抛丸电机、除尘电机和抛丸行走机构。

2.根据权利要求1所述的抛丸机器人，其特征在于，所述第一抛丸电机和第二抛丸电机的供电电路中配有断路器、过热继电器、电流表以及带灯启停按钮；安全激光扫描模块包括安全激光导航扫描仪，激光导航模块包括安全防撞扫描仪。