[发明专利]管桁架焊缝表面质量检测机器人及其控制系统、方法

说明书

本发明涉及一种管桁架焊缝表面质量检测机器人，包括：第一运动单元和与所述第一运动单元铰接的第二运动单元，以及安装在所述第一运动单元和所述第二运动单元之间用于驱动所述第一运动单元和所述第二运动单元进行翻转运动的第一驱动器；第一运动单元和第二运动单元均包括安装架，安装在所述安装架上的移动机构，以及分别安装在安装架的相对的两侧面上的夹紧移动机构和铺平机构。本发明还涉及一种管桁架焊缝表面质量检测机器人控制系统和一种管桁架焊缝表面质量检测机器人控制方法。本发明提高了管桁架焊缝表面质量检测过程中的自动化程度。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种管桁架焊缝表面质量检测机器人。

背景技术

钢结构管桁架因结构稳定、易于构建、重量小、节约成本等优点，在建筑领域有广泛的应用。管桁架的焊接质量对其性能和寿命有着至关重要的影响，工程中需进行焊接质量检测。管桁架空间结构复杂，焊缝检测作业点离地间距大，人工操作危险且不便。因此，应用图像处理技术识别焊缝表面的缺陷，将人类从中解脱出来，是一项机具现实意义和应用前景的工作。

发明内容

本发明的目的在于解决上述背景技术中的至少一个技术问题，提供一种管桁架焊缝表面质量检测机器人及其控制系统、方法。

为实现上述目的，本发明提供一种管桁架焊缝表面质量检测机器人，包括：第一运动单元和与所述第一运动单元铰接的第二运动单元，以及安装在所述第一运动单元和所述第二运动单元之间用于驱动所述第一运动单元和所述第二运动单元进行翻转运动的第一驱动器；

所述第一运动单元和所述第二运动单元均包括安装架，安装在所述安装架上的移动机构，以及分别安装在所述安装架的相对的两侧面上的夹紧移动机构和铺平机构；

所述移动机构包括与管体的一侧抵接并可往复移动的行走轮；

所述夹紧移动机构包括用于夹紧管体的夹紧结构和转动连接在所述夹紧结构的自由端用于抵接管体的另一侧并可配合所述行走轮的移动而移动的从动结构。

根据本发明的一个方面，所述夹紧结构包括两个相对设置的弧形夹板和设置在所述弧形夹板端部用于驱动两个所述弧形夹板张开角度和所述从动结构转动角度的第二驱动器。

根据本发明的一个方面，所述从动结构包括安装座，所述安装座的一端两侧设置两个安装耳，所述安装耳与所述夹紧结构的端部转动连接；所述从动结构还包括：

a.安装在所述安装座上的两个牛眼轮，或，

b.安装在所述安装座上的一个牛眼轮。

根据本发明的一个方面，所述铺平机构包括分别设置在所述第一运动单元和所述第二运动单元的安装架上用于控制所述行走轮垂直于管体中心轴线的两个第三驱动器。

根据本发明的一个方面，还包括设置在所述第一运动单元和/或第二运动单元的安装架的端部的图像采集机构。

根据本发明的一个方面，所述图像采集机构包括安装在所述安装架上的底座，通过安装端可在水平方向转动地支承在所述底座上的机架，支承在所述机架的安装端上用于驱动所述机架在所述底座上转动的第四驱动器，可在竖直方向转动地安装在所述机架的自由端的摄像头，以及与所述摄像头连接用于驱动所述摄像头转动的第五驱动器。

根据本发明的一个方面，所述移动机构还包括支承在所述安装架上用于安装所述行走轮的定位架，以及安装在所述定位架上的驱动电机。

根据本发明的一个方面，所述安装架由顶板、底板以及支承在所述顶板和所述底板之间的多根铜柱构成。

根据本发明的一个方面，所述第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器和第五驱动器为双轴旋转关节电机。