[实用新型]一种基于力控的智能清洗机器人系统

说明书

本实用新型涉及机器人技术领域，公开一种基于力控的智能清洗机器人系统，包括机械臂、力控浮动刷头和传感器单元，机械臂具有多个自由度；力控浮动刷头通过传感器单元与机械臂连接，力控浮动刷头包括浮动机构和刷头，刷头通过浮动机构与机械臂连接；传感器单元包括力传感器、位移传感器和倾角传感器，力传感器用于实时感知刷头的清洗力度，位移传感器用于实时感知浮动机构的位置伸缩，倾角传感器用于实时感知刷头的姿态。本实用新型提高了清洗效率和智能化程度，节约了水资源，提高了清洗质量，能够更有效地清除污渍，保证清洗质量，获得一致的清洗效果，进行全方位接触式清洗，避免清洗过程中对被清洗物体表面涂层的损坏。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于力控的智能清洗机器人系统。

背景技术

目前，在汽车零部件清洗领域、工业产品零部件清洗领域以及高铁动车转向架及其组件清洗领域，主要采用人工手动清洗的方法，清洗环境较为恶劣，而且工作量也大，造成清洗效率低，人力成本高。

若采用自动化的清洗设备，非接触式的高压水枪清洗方式不仅严重浪费水资源，还存在无法清洗干净的局部区域，造成清洗质量不合格。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型的目的在于提供一种基于力控的智能清洗机器人系统，清洗效率高，清洗质量好，节省人力成本和水资源。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于力控的智能清洗机器人系统，包括：

机械臂，具有多个自由度；

力控浮动刷头，通过传感器单元与所述机械臂连接，所述力控浮动刷头包括浮动机构和刷头，所述刷头通过所述浮动机构与所述机械臂连接；

传感器单元，与所述机械臂末端连接，包括力传感器、位移传感器和倾角传感器，所述力传感器用于实时感知所述刷头的清洗力度，所述位移传感器用于实时感知所述浮动机构的位置伸缩，所述倾角传感器用于实时感知所述刷头的姿态；

所述力控浮动刷头还包括控制器和伺服控制单元，所述控制器通过所述伺服控制单元实时调整所述浮动机构在Z方向上的行程，采用双清洗力阈值，当刷头清洗力度大于阈值上限时，自动调整浮动机构Z方向上行程，使刷头清洗力逐渐减小，当刷头清洗力度小于阈值下限时，自动调整浮动机构Z方向上行程，使刷头清洗力逐渐增大，以使所述刷头与被清洗物体之间维持恒定的接触清洗压力。

作为本实用新型的基于力控的智能清洗机器人系统的优选方案，所述力控浮动刷头还包括气动马达和气动阀控制单元，所述气动马达的一端与所述浮动机构连接，另一端与所述刷头连接，所述控制器通过所述气动阀控制单元控制所述气动马达，以使所述刷头在所述被清洗物体的表面以预设速度旋转，进行接触式清洗。

作为本实用新型的基于力控的智能清洗机器人系统的优选方案，所述力控浮动刷头还包括水管和水管控制单元，所述水管与所述刷头连通，在所述刷头清洗时，所述控制器通过所述水管控制单元按照设定水流速度进行所述水管的喷水控制。

作为本实用新型的基于力控的智能清洗机器人系统的优选方案，所述刷头的形状为圆型、方型或梳齿型，所述刷头的材料为纳米丝、尼龙、硬毛、软毛或海绵。

本实用新型的有益效果为：