CN113427242A - 一种列车设备箱自动装配机器人 - Google Patents

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黄挺博
林群煦
冯威潮
翟玉江
林梓健
江旭耀
徐群华
郭书锋
余焱江
李鹏
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract

本发明公开了一种列车设备箱自动装配机器人，包括：搬运平台装置，用于承载列车设备箱和移动自动装配机器人，搬运平台装置上设置有用于承载列车设备箱的安装孔和设置于搬运平台装置底部的车轮；六自由度并联移动平台装置，用于承载列车设备箱并与安装位置微调对准，六自由度并联移动平台装置设置在安装孔内，六自由度并联移动平台装置包括安装在安装孔上的对准装置和用于支撑列车设备箱的支撑面板，对准装置包括底座和设置于底座上的电动伸缩缸；控制装置，用于控制搬运平台装置运动和控制六自由度并联移动平台装置。列车设备箱自动装配机器人解决列车设备箱自动装配机器人自动移动、精确和列车底部预设安装位置对准的技术效果。

Description

一种列车设备箱自动装配机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种列车设备箱自动装配机器人。
背景技术
目前列车设备箱的装配采用人工或半自动化的方法进行装配，通过液压升降小车或者气垫车把设备箱搬运至车底并抬升，再通过人工对准最后进行螺母的安装固定，这种装配方法主要存在需要人员多、工作周期长等问题。在列车装配现场，列车的车体在车辆放置的位置是不固定的，每一次都有一定的偏差；自动装配***采用电子罗盘进行导航，但车间里的车架等其他铁质部件比较多，容易对电子罗盘造成干扰，产生位置误差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种列车设备箱自动装配机器人，所述列车设备箱自动装配机器人解决列车设备箱自动装配机器人自动移动、精确和列车底部预设安装位置对准的技术效果。
本发明提出一种具有上述功能的列车设备箱自动装配机器人。包括：搬运平台装置，用于承载列车设备箱和移动自动装配机器人，所述搬运平台装置上设置有用于承载列车设备箱的安装孔和设置于所述搬运平台装置底部的车轮；六自由度并联移动平台装置，用于承载列车设备箱并与安装位置微调对准，所述六自由度并联移动平台装置设置在所述安装孔内，所述六自由度并联移动平台装置包括安装在所述安装孔上的对准装置和用于支撑列车设备箱的支撑面板，所述支撑面板与所述对准装置连接，所述对准装置包括底座和设置于所述底座上的电动伸缩缸，所述电动伸缩缸的顶部与所述支撑面板连接；控制装置，用于控制所述搬运平台装置运动和控制所述六自由度并联移动平台装置，所述控制装置分别与所述搬运平台装置和所述六自由度并联移动平台装置电性连接。所述列车设备箱自动装配机器人解决列车设备箱自动装配机器人自动移动、精确和列车底部预设安装位置对准的技术效果。
根据本发明的一些实施例的列车设备箱自动装配机器人，所述搬运平台装置还包括用于导航的第一视觉摄像头，所述第一视觉摄像头与所述控制装置电性连接。所述第一视觉摄像头设置在所述搬运平台装置上，所述第一视觉摄像头用于获取视觉范围内的天花板等场景的地图信息。所述第一视觉摄像头外侧设置有防护板，可以防护障碍物直接碰到第一视觉摄像头，保证第一视觉摄像头不受损坏。
根据本发明的一些实施例的列车设备箱自动装配机器人，所述搬运平台装置还包括用于检测障碍物与所述搬运平台装置距离的避障激光雷达，所述避障激光雷达与所述控制装置电性连接。所述避障激光雷达用于检测左、右侧及前端的障碍物与搬运平台的距离，反馈信息给所述控制装置，让所述控制装置在控制所述车轮对障碍物进行避让，避免发生碰撞。
根据本发明的一些实施例的列车设备箱自动装配机器人，所述车轮的个数不少于四个，所述车轮为全转向轮或万向轮。所述车轮能在所述控制装置的控制下达到使所述搬运平台装置直行、倒行、转向的技术效果。
根据本发明的一些实施例的列车设备箱自动装配机器人，所述底座和所述支撑面板分别通过虎克铰或球铰与所述电动伸缩缸连接。借助所述电动伸缩缸的伸缩来实现上平台沿X、Y、Z的平移和绕X、Y、Z轴的旋转运动，具有前后方向、左右方向、上下方向移动以及绕转动中心旋转的能力，对列车设备箱位置的精确调整，实现列车设备箱和安装位置的定位。所述六自由度并联移动平台装置安装在所述搬运平台装置的所述安装孔上。
根据本发明的一些实施例的列车设备箱自动装配机器人，所述电动伸缩缸的个数至少为六个。所述电动伸缩缸的个数至少为六个能达到精确对准安装位置的技术效果。
根据本发明的一些实施例的列车设备箱自动装配机器人，所述底座为六边形。
根据本发明的一些实施例的列车设备箱自动装配机器人，所述六自由度并联移动平台装置还包括用于控制所述对准装置运动的第二视觉摄像头，所述第二视觉摄像头与所述控制装置电性连接。所述第二视觉摄像头可随所述六自由度并联移动平台装置平移、升降、转动且与列车设备箱安装位置固定不变，方向垂直朝上，所述第二视觉摄像头对角固定安装在所述六自由度并联移动平台的所述支撑面板底部，与列车设备箱螺栓孔对齐且具有固定位移偏量，用于列车设备箱自动装配机器人在车底移动时对车底悬挂的障碍物检测以及在列车设备箱对准环节的吊挂螺栓与设备箱螺栓孔的定位。所述第二视觉摄像头外侧设置有防护板，可以防护障碍物直接碰到第二视觉摄像头，保证第二视觉摄像头不受损坏。
根据本发明的一些实施例的列车设备箱自动装配机器人，所述第二视觉摄像头的个数至少为两个。所述第二视觉摄像头的个数至少为两个能达到增强对准精度的技术效果。
根据本发明的一些实施例的列车设备箱自动装配机器人，还包括用于供电的电源装置，所述电源装置分别与所述搬运平台装置、所述六自由度并联移动平台装置和所述控制装置电性连接。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实施例的列车设备箱自动装配机器人的示意图；
图2为本实施例的列车设备箱自动装配机器人的搬运平台装置侧面示意图；
图3为本实施例的列车设备箱自动装配机器人的搬运平台装置底面示意图；
图4为本实施例的列车设备箱自动装配机器人的六自由度并联移动平台装置示意图；
附图标记：
搬运平台装置100、安装孔101、车轮102、第一视觉摄像头103、避障激光雷达104、
六自由度并联移动平台装置200、对准装置201、支撑面板202、底座203、电动伸缩缸204、第二视觉摄像头205、
列车设备箱300。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1、图2和图3，本发明提出一种具有上述功能的列车设备箱自动装配机器人。包括：搬运平台装置100，用于承载列车设备箱300和移动自动装配机器人，搬运平台装置100上设置有用于承载列车设备箱300的安装孔101和设置于搬运平台装置100底部的车轮102；六自由度并联移动平台装置200，用于承载列车设备箱300并与安装位置微调对准，六自由度并联移动平台装置200设置在安装孔101内，六自由度并联移动平台装置200包括安装在安装孔101上的对准装置201和用于支撑列车设备箱300的支撑面板202，支撑面板202与对准装置201连接，对准装置201包括底座203和设置于底座203上的电动伸缩缸204，电动伸缩缸204的顶部与支撑面板202连接；控制装置，用于控制搬运平台装置100运动和控制六自由度并联移动平台装置200，控制装置分别与搬运平台装置100和六自由度并联移动平台装置200电性连接。列车设备箱自动装配机器人解决列车设备箱自动装配机器人自动移动、精确和列车底部预设安装位置对准的技术效果。
参照图1，在本发明的一些具体实施例中的列车设备箱自动装配机器人，搬运平台装置100还包括用于导航的第一视觉摄像头103，第一视觉摄像头103与控制装置电性连接。第一视觉摄像头103设置在搬运平台装置100上，第一视觉摄像头103用于获取视觉范围内的天花板等场景的地图信息。第一视觉摄像头103外侧设置有防护板，可以防护障碍物直接碰到第一视觉摄像头103，保证第一视觉摄像头103不受损坏。
参照图1、图2和图3，在本发明的一些具体实施例中的列车设备箱自动装配机器人，搬运平台装置100还包括用于检测障碍物与搬运平台装置100距离的避障激光雷达104，避障激光雷达104与控制装置电性连接。避障激光雷达104用于检测左、右侧及前端的障碍物与搬运平台的距离，反馈信息给控制装置，让控制装置在控制车轮102对障碍物进行避让，避免发生碰撞。
参照图3，在本发明的一些具体实施例中的列车设备箱自动装配机器人，车轮102的个数不少于四个，车轮102为全转向轮或万向轮。车轮102能在控制装置的控制下达到使搬运平台装置100直行、倒行、转向的技术效果。
参照图4，在本发明的一些具体实施例中的列车设备箱自动装配机器人，底座203和支撑面板202分别通过虎克铰或球铰与电动伸缩缸204连接。借助电动伸缩缸204的伸缩来实现上平台沿X、Y、Z的平移和绕X、Y、Z轴的旋转运动，具有前后方向、左右方向、上下方向移动以及绕转动中心旋转的能力，对列车设备箱300位置的精确调整，实现列车设备箱300和安装位置的定位。六自由度并联移动平台装置200安装在搬运平台装置100的安装孔101上。
参照图4，在本发明的一些具体实施例中的列车设备箱自动装配机器人，电动伸缩缸204的个数至少为六个。电动伸缩缸204的个数至少为六个能达到精确对准安装位置的技术效果。
参照图4，在本发明的一些具体实施例中的列车设备箱自动装配机器人，底座203为六边形。
参照图1，在本发明的一些具体实施例中的列车设备箱自动装配机器人，六自由度并联移动平台装置200还包括用于控制对准装置201运动的第二视觉摄像头205，第二视觉摄像头205与控制装置电性连接。第二视觉摄像头205可随六自由度并联移动平台装置200平移、升降、转动且与列车设备箱300安装位置固定不变，方向垂直朝上，第二视觉摄像头205对角固定安装在六自由度并联移动平台的支撑面板202底部，与列车设备箱300螺栓孔对齐且具有固定位移偏量，用于列车设备箱300自动装配机器人在车底移动时对车底悬挂的障碍物检测以及在列车设备箱300对准环节的吊挂螺栓与设备箱螺栓孔的定位。第二视觉摄像头205外侧设置有防护板，可以防护障碍物直接碰到第二视觉摄像头205，保证第二视觉摄像头205不受损坏。
参照图1，在本发明的一些具体实施例中的列车设备箱自动装配机器人，第二视觉摄像头205的个数至少为两个。第二视觉摄像头205的个数至少为两个能达到增强对准精度的技术效果。
参照图1，在本发明的一些具体实施例中的列车设备箱自动装配机器人，还包括用于供电的电源装置，电源装置分别与搬运平台装置100、六自由度并联移动平台装置200和控制装置电性连接。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，包括：
搬运平台装置，用于承载列车设备箱和移动自动装配机器人，所述搬运平台装置上设置有用于承载列车设备箱的安装孔和设置于所述搬运平台装置底部的车轮；
六自由度并联移动平台装置，用于承载列车设备箱并与安装位置微调对准，所述六自由度并联移动平台装置设置在所述安装孔内，所述六自由度并联移动平台装置包括安装在所述安装孔上的对准装置和用于支撑列车设备箱的支撑面板，所述支撑面板与所述对准装置连接，所述对准装置包括底座和设置于所述底座上的电动伸缩缸，所述电动伸缩缸的顶部与所述支撑面板连接；
控制装置，用于控制所述搬运平台装置运动和控制所述六自由度并联移动平台装置，所述控制装置分别与所述搬运平台装置和所述六自由度并联移动平台装置电性连接。
2.根据权利要求1所述的列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，所述搬运平台装置还包括用于导航的第一视觉摄像头，所述第一视觉摄像头与所述控制装置电性连接。
3.根据权利要求1所述的列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，所述搬运平台装置还包括用于检测障碍物与所述搬运平台装置距离的避障激光雷达，所述避障激光雷达与所述控制装置电性连接。
4.根据权利要求1所述的列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，所述车轮的个数不少于四个，所述车轮为全转向轮或万向轮。
5.根据权利要求1所述的列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，所述底座和所述支撑面板分别通过虎克铰或球铰与所述电动伸缩缸连接。
6.根据权利要求1所述的列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，所述电动伸缩缸的个数至少为六个。
7.根据权利要求1所述的列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，所述底座为六边形。
8.根据权利要求1所述的列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，所述六自由度并联移动平台装置还包括用于控制所述对准装置运动的第二视觉摄像头，所述第二视觉摄像头与所述控制装置电性连接。
9.根据权利要求8所述的列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，所述第二视觉摄像头的个数至少为两个。
10.根据权利要求1所述的列车设备箱自动装配机器人，其特征在于，还包括用于供电的电源装置，所述电源装置分别与所述搬运平台装置、所述六自由度并联移动平台装置和所述控制装置电性连接。
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