专利名称：越障全位置自主焊接机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接机器人，特别涉及一种越障全位置自主焊接机器人。
背景技术：
焊接机器人，是一种能够完成焊接操作的自动化装置。焊接机器人，一般采用多个关节的机械手臂，以实现工作空间内任意位置和姿态移动。工业中，焊接机器人，一般采用磁吸式焊接机器人吸住焊接工件的表面，然后在焊接工作表面完成焊接任务。磁吸式焊接机器人，一般都是与工件直接接触或者不直接接触实现与焊接工作的磁吸，以进行焊接，例如中国专利公开号CN02079339A公开了一种储油罐表面作业机器人，此种机器人为与焊接工作接触磁吸式焊接机器人。中国专利公开号CN1739925公开了一种非接触磁吸附轮式爬壁机器人，此种机器人为不直接接触式磁吸机器人。以上两种机器人，当焊接工件表面有障碍物时，都不能实现跨越障碍物焊接，存在行走不到的位置死角；焊枪把持机构自由度限制焊接工作位置和姿态，当遇到角缝焊接时， 焊枪不能移动到焊接工件的焊缝位置，存在焊接死角；另外，以上两种机器人传感方式单一，不能实现自主的连续焊接工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供了一种越障全位置自主焊接机器人，以自主地实现越障全位置的焊接作业。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种越障全位置自主焊接机器人， 包括机器人运动系统，包括车架，位于所述车架上方的由多个关节组成的机械手臂，用于调节工作范围内任意位置和姿态；位于所述车架下方的多组驱动轴，每组驱动轴为两个、 且位于同一直线上，每个驱动轴的靠近车架外侧的端部连接有驱动轮，所述每个驱动轴与车架之间还滑动连接有直线滑轨，所述直线滑轨位于所述驱动轮的内侧，所述每个驱动轴连接有用于控制驱动轮的驱动电机，所述每组驱动轴与车架之间设置有磁吸附装置，用于吸附焊接工件表面；焊接设备系统，包括焊机、与焊机电路连接的的送丝机构，所述送丝机构安装在机械手臂的首个关节上，以及安装在所述机械手臂末个关节的焊枪，所述送丝机构，包括带有焊丝的送丝缆，所述送丝缆沿着机械手臂将焊丝送给焊枪，所述焊机的底部设置有水箱，所述水箱内设置有水泵，所述水泵连接有水管，所述水管连接到焊枪上，用于降低焊枪的温度，所述焊机气路连接装有保护气体的气瓶，所述水箱、气瓶安装在辅助小车上；智能传感系统，包括分别安装在焊枪前后方的CXD图像传感器，用于寻迹焊接工件及其焊缝区域位置、以及采集焊接过程中的熔池图像信息，以使所述机器人运动系统对焊接工件及其焊缝区域进行准确定位、并实时检测熔池形貌特征；安装在车架前部上方的摄像机，用于采集车架前进方向的障碍物的图像信息，精确检测车架与障碍物的距离信息，并确定障碍物的几何形状尺寸；安装在车架前部的距离传感器，用于粗略检测车架与其前进方向的障碍物的距离信息；中央控制系统，用于控制所述机器人运动系统、焊接设备系统、智能传感系统的动作；通讯系统，用于实现所述机器人运动系统、焊接设备系统、智能传感系统与中央控制系统的数据通讯。 进一步的，所述通讯系统，包括机器人通讯模块，通过CAN总线协议实现中央控制系统与机器人运动系统的数据通讯；焊接通讯模块，通过可编程逻辑控制器实现中央控制系统与焊接设备系统的数据通讯；数据采集模块，包括图像采集卡、数据采集卡和路由器，所述图像采集卡，用于将所述智能传感系统的CCD图像传感器实时采集的图像信息传送给中央控制系统；所述数据采集卡，用于将所述智能传感系统的超声波距离传感器和红外线距离传感器实时采集所述焊接机器人与障碍物的距离信息传送给中央控制系统；所述路由器，用于将所述智能传感系统的摄像机采集的障碍物的图像信息传送给中央控制系统。进一步的，所述磁吸附装置，包括位于驱动轴底部的磁铁组件，所述磁铁组件与车架之间设置有丝杠机构，所述丝杠机构用于调节磁铁组件与地面之间的高度。进一步的，所述磁吸附装置，还包括固定在每个驱动轴长度方向的两侧、且固定在所述磁铁组件上的两个滑动导杆，以及套合在每个滑动导杆外侧的弹簧。进一步的，所述磁铁组件，包括一块轭铁，以及安装在所述轭铁底部的多块永磁铁。进一步的，所述丝杠机构，包括连接在磁铁组件与车架之间的丝杠，与所述丝杠螺纹连接有第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆位于丝杠的上部，所述第二丝杆位于丝杠的下部。进一步的，所述距离传感器为超声波距离传感器和/或红外线距离传感器。进一步的，所述保护气体为二氧化碳。进一步的，所述辅助小车内设置有直流电机，用于驱动辅助小车的行走。进一步的，所述驱动轴为中空管状，所述驱动电机安装在中空管状的驱动轴内。与现有技术相比，本发明的焊接设备系统由中央控制系统通过通讯系统与焊接设备系统的数据通讯，实现焊接作业；本发明焊接机器人启动后，智能传感系统的CCD图像传感器实时采集的焊接工件的图像信息传送给中央控制系统，摄像机、距离传感器实时采集的障碍物的图像信息和距离信息传送给中央控制系统；由中央控制系统控制机器人运动系统的直行、转弯、跨越障碍物或者吸住焊接工件，以完成机器人运动系统的位置移动。机器人运动系统的驱动电机、 驱动轴、驱动轮实现机器人运动系统的直线行走，通过对每个驱动轮的速度控制实现机器人运动系统的转弯行走。当智能传感系统的摄像机、距离传感器检测到前方有障碍物时，根据障碍物的大小、形状，通过直线滑轨提起驱动轴以及驱动轮的高度，实现跨越障碍物的行走。当遇到非水平面焊接作业时，特别是垂直焊接作业时，通过磁吸附装置吸住焊接工件的表面，再配合驱动电机控制驱动轴及驱动轮的行走，以实现非水平面的位置移动。因此，本发明不存在焊接机器人移动不到的死角位置，实现了全位置的行走。机械手臂在工作空间内的任意位置和姿态运动，保证了焊接姿态的柔性和复杂工件焊缝的可到达性，实现了全位置的焊接。机械手臂通过智能传感系统的CCD图像传感器采集到焊接工件的位置和形状，实现对焊接工件的焊缝的定位，定位后，焊接设备系统的焊枪开始对焊接工作进行焊接作业，焊接过程中中央控制系统进行智能化焊接控制。综上所述，本发明焊接机器人能够自主的进行跨越障碍物，自主的进行全位置行走和焊接，并主的进行焊接作业。
图1是本发明实施例的方框结构示意图；图2是本发明实施例的通讯系统的方框结构示意图；图3是本发明实施例的通讯系统的数据采集模块的方框结构示意图；图4是本发明实施例的机器人运动系统的立体结构示意图；图5是本发明实施例的机器人运动系统的右视结构示意图；图6是图5中I部的局部放大示意图；图7是本发明实施例的磁铁组件的立体结构示意图；图8是本发明实施例的机械人运动系统行走及跨越障碍物的示意图；图9是本发明实施例的总体结构示意图。图中所示100、中央控制系统，200、通讯系统，210、机器人通讯模块，220、焊接通讯模块，230、数据采集通讯模块，231、图像采集卡，232、数据采集卡，233、路由器，300、焊接设备系统，301、焊机，302、送丝机构，303、焊枪，3020、送丝缆，304、水箱，305、水管，306、气瓶，307、辅助小车，400、机器人运动系统，401、车架，402、机械手臂，403、驱动轴，404、驱动轮，405、直线滑轨，406、驱动电机，410、磁铁组件，411、轭铁，412、永磁铁，420、丝杠机构， 421、丝杠，422、第一丝杆，423、第二丝杆，430、滑动导杆，440、弹簧，500、智能传感系统， 501、(XD图像传感器，502、摄像机，503、距离传感器，5031、超声波距离传感器，5032、红外线距离传感器。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作详细描述请参考图1-9所示，本发明越障全位置自主焊接机器人，包括中央控制系统100、 通讯系统200、焊接设备系统300、机器人运动系统400、智能传感系统500。请参考图4至9，机器人运动系统400，包括车架401，位于所述车架401上方的由多个关节组成的机械手臂402，用于调节工作范围内任意位置和姿态，任意位置包括X、Y、Z 方向的自由度位置，姿态，是由机械手臂402的各关节移动而产生的，实现对焊接工件的运动轨迹的全位置移动；位于所述车架401下方的多组驱动轴403，每组驱动轴403为两个、 且位于同一直线上，每个驱动轴403的靠近车架401外侧的端部连接有驱动轮404，所述每个驱动轴403与车架401之间还滑动连接有直线滑轨405，所述直线滑轨405位于所述驱动轮404的内侧，所述每个驱动轴403连接有用于控制驱动轮404的驱动电机406，所述每组驱动轴403与车架401之间设置有磁吸附装置，用于吸附焊接工件表面。机器人运动系统400的驱动电机406、驱动轴403、驱动轮404实现机器人运动系统400的直线行走，通过对每个驱动轮404的速度控制实现机器人运动系统400的转弯行走；当遇到障碍物时，通过直线滑轨405提起驱动轴403以及驱动轮404的高度，实现跨越障碍物的行走；当遇到非水平面焊接作业时，特别是垂直焊接作业时，通过磁吸附装置吸住焊接工件的表面，再配合驱动电机406控制驱动轴403及驱动轮404的行走，以实现非水平面的位置移动。因此，本发明不存在焊接机器人移动不到的死角位置，实现了全位置的行走。也就是说，驱动电机406、驱动轴403、驱动轮404、直流滑轨405、磁吸附装置实现了机器人运动系统的长距离的运动轨迹。其中，长距离运动轨迹，包括直线、转弯、跨越障碍物的运动轨迹。请参考图4至7，所述磁吸附装置，包括位于驱动轴403底部的磁铁组件410，所述磁铁组件410与车架401之间设置有丝杠机构420，所述丝杠机构420用于调节磁铁组件 410与地面之间的高度；由此可知，本发明的磁吸附装置是不与地面接触的；还包括固定在每个驱动轴403长度方向的两侧、且固定在所述磁铁组件410上的两个滑动导杆430，以及套合在每个滑动导杆430外侧的弹簧440。当提起磁铁组件410时，弹簧440被压缩在滑动导杆430上，此时磁铁组件410与地面之间的高度距离较高；当放下磁铁组件410时，弹簧440由于弹性力作用在滑动导杆430上伸展并向磁铁组件410施加向下的弹性力，从而使磁铁组件410与地面或者焊接平台之间保持一个较低的高度距离。通过磁铁组件410的高度调节，实现磁铁组件410与不同的焊接工作材料的磁吸附能力。请参考图7，所述磁铁组件410，包括一块轭铁411，以及安装在所述轭铁411底部的多块永磁铁412。请参考图5至6，所述丝杠机构420，包括连接在磁铁组件410与车架401之间的丝杠421，与所述丝杠421螺纹连接有第一丝杆422和第二丝杆423，所述第一丝杆422位于丝杠421的上部，所述第二丝杆423位于丝杠421的下部。丝杠机构420通过丝杠421、 第一丝杆422、第二丝杆423的向上运动和向下运动，带动磁铁组件410向上抬起或者向地面落下。作为较佳的实施方式，所述驱动轴403为中空管状，所述驱动电机406安装在中空管状的驱动轴403内。此种结构，能够使机器人运动系统400的结构更加紧凑。请参考图9，焊接设备系统300，包括焊机301、与焊机301电路连接的的送丝机构 302，所述送丝机构302安装在机械手臂402的第首个关节上，以及安装在所述机械手臂402 第末个关节的焊枪303，通过机械手臂402的各关节运动，实现焊枪303顶端点到焊接工件的点、直线、圆的运动；也就是说，机械手臂402带动焊枪303实现了短距离的运动轨迹； 其中，短距离运动轨迹是指焊枪303顶端点到焊接工件的点、直线、圆的运动。所述送丝机构302，包括带有焊丝的送丝缆3020，所述送丝缆3020沿着机械手臂402将焊丝送给焊枪 303，所述焊机301的底部设置有水箱304，所述水箱304内设置有水泵，所述水泵连接有水管，所述水管连接到焊枪303上，通过水循环降低焊枪303的温度，所述焊机301气路连接装有二氧化碳气体等保护气体的气瓶306，所述水箱304、气瓶306安装在辅助小车307上。其中，所述保护气体可以为二氧化碳气体，也可以是焊接技术领域中其它的常规保护气体。
作为较佳的实施方式，所述辅助小车307内可以设置有直流电机，用于驱动辅助小车307的行走；所述辅助小车307也可以由机器人运动系统400通过绳索拖拽实现行走。 需要特别说明的是，机器人运动系统400在非水平面行走时，辅助小车307依然处于水平面的行走，只要辅助小车307与机器人运动系统400的绳索足够长即可。请参考图9，智能传感系统500，包括分别安装在焊枪303前后方的CXD图像传感器501，用于寻迹焊接工件及其焊缝区域位置、以及采集焊接过程中的熔池图像信息，以使所述机器人运动系统400对焊接工件及其焊缝区域进行准确定位、并实时检测熔池形貌特征；安装在车架401前部上方的摄像机502，用于采集车架401前进方向的障碍物的图像信息，精确检测车架401与障碍物的距离信息，并确定障碍物的几何形状尺寸；安装在车架 401前部的距离传感器503，用于粗略检测车架401与其前进方向的障碍物的距离信息。摄像机502和距离传感器503，均能检测车架401与其前方的障碍物的距离信息， 不同的是，距离传感器503用于粗略检测，而摄像机502用于精确检测。摄像机502，采用立体视觉技术，基于双目视差测量景深的原理测距；距离传感器503是粗略测量距离，此距离用以推算障碍物进入摄像机502视野的距离，从而提前通知机器人运动系统400减速。其中，所述距离传感器503为超声波距离传感器5031和/或红外线距离传感器 5032。本实施方式将红外线距离传感器5032设置于超声波距离传感器5031的下方。由于器件物理特征决定，超声波距离传感器5031要比红外线距离传感器5032采集的距离要长。 也就是说，红外线距离传感器5032检测的距离长度要比超声波距离传感器5031检测的距离长度要短。因此，超声波距离传感器5031适用于远距离障碍物的检测，红外线距离传感器5032适用于近距离障碍物的检测。中央控制系统100，用于控制所述机器人运动系统400、焊接设备系统300、智能传感系统500的动作。所述中央控制系统100，包括机器人控制模块、复杂轨迹平稳控制模块、自主越障模块、焊接设备控制模块、弧焊包模块、智能化焊接模块。其中，机器人控制模块，用于控制机器人运动系统400的行走以及机械手臂402的运动轨迹；其中，复杂轨迹平稳控制模块，针对不同焊接任务设置最佳焊接路径，通过所所述机器人控制模块控制机器人运动系统400的机械手臂402的运动轨迹(包括在越障时的焊接以及角焊缝焊接时的轨迹规划)，以使安装在机械手臂402上的焊枪303按照设置的最佳焊接路径平稳有序的行焊接作业；其中，自主越障模块，根据智能传感系统500的摄像机502、距离传感器503传送的障碍物信息，通过所述机器人控制模块控制机器人运动系统400，以实现自主平稳的跨越障碍物；其中，焊接设备控制模块，设定焊接电流、电压、脉冲宽度等焊接工艺参数，用于根据不同的焊接任务调节焊接设备系统300工艺参数及读取焊接设备系统运行状态；其中，弧焊包模块，储存有焊接工艺知识库，根据CXD图像传感器501采集的焊接工件的图像信息确定焊接任务或者人机交互选取焊件模型，输出焊接动作时序及焊接工艺参数；也就是说，弧焊包模块针对不同焊接任务提供相应的工艺规范；其中，智能化焊接模块，根据智能传感系统的CCD图像传感器501传送回来的图像信息控制焊接的全过程。其包括焊接任务的自主规划、机器人运动轨迹控制、焊接过程的信息传感、建模与智能控制。其中信息传感包括焊接起始位置识别、焊前自主导引、焊缝实时跟踪、熔池动态特征获取、焊缝成型预测及控制，使用模板匹配、灰度直方图变换、自动阈值分割、边缘提取、霍夫变换等图像处理技术。请参考图2至3，所述通讯系统200，用于实现所述中央控制系统100、焊接设备系统300、智能传感系统500与机器人运动系统400的数据通讯。其中，所述通讯系统200，包括机器人通讯模块210，通过CAN总线协议实现中央控制系统100与机器人运动系统 400的数据通讯；焊接通讯模块220，通过可编程逻辑控制器PLC实现中央控制系统100与焊接设备系统300的数据通讯；数据采集模块230，包括图像采集卡231、数据采集卡232和路由器233，所述图像采集卡231，用于将所述智能传感系统500的CCD图像传感器501实时采集的图像信息传送给中央控制系统100 ；所述数据采集卡232，用于将所述智能传感系统500的超声波距离传感器5031和红外线距离传感器5032实时采集所述焊接机器人与障碍物的距离信息传送给中央控制系统100 ；所述路由器233，用于将所述智能传感系统500的摄像机502采集的障碍物的图像信息传送给中央控制系统100。所述图像采集卡231、数据采集卡232和路由器 233可以为PCI接口或者其它形式的接口。本发明的工作原理是将焊接机器人放置于焊接平台上，中央控制系统100作为焊接机器人的上位机，机器人运动系统400、焊接设备系统300、智能传感系统500作为焊接机器人的下位机，通过数据通讯系统200形成主-从控制模式，机器人启动后，摄像机502 开始工作，并由智能传感系统500分析宏观场景信息，由中央控制系统100控制机器人运动系统400做直行、转弯的动作，当摄像机502检测到障碍物并分析障碍物形状、长度、高度、 宽度大小后，中央控制系统100对机器人运动系统400做减速控制，超声波距离传感器5031 开始工作并检测机器人运动系统400与障碍物之间的距离位置作为初检距离，机器人运动系统400继续前行到初检距离的一半，红外线距离传感器5032开始工作并检测与障碍物的距离信息和位置信息，中央控制系统100根据红外线距离传感器5032测量的障碍物与机器人运动系统400之间的距离信息和位置信息，并根据摄像机502获得的障碍物的形状大小调用机器人控制模块和处主越障模块103实现跨越障碍物行走；工业CXD图像传感器501 获取局部图像信息，当检测到焊接工件时，主控机中央控制系统100分析工件类型及大小， 调用弧焊包模块计算工艺参数，调用复杂轨迹平稳控制模块制定运动方案，调用智能化焊接模块实现焊前导引，设定焊接设备系统300相关参数，机器人运动系统400与焊接设备系统300在主控机中央控制系统100协调下开始起弧，焊接过程中调用智能化焊接模块对焊接过程进行智能化控制，包括焊缝跟踪、焊接参数实时调整、焊接姿态调整等。本实施方式对焊接机器人进行模块化划分，功能结构清晰简单；焊接机器人能够实现爬壁、越障及转弯的行走，具备全位置长距离的焊接功能；爬壁，主要依靠磁吸附装置、 并配合驱动轮的行走实现；越障，主要依靠直线滑轨405抬起驱动轴403以及驱动轮404 实现跨越障碍物的行走；转弯是依靠每组驱动轮404左右两个轮子之间速度差来实现。弧焊包模块可以提供丰富的焊接工艺知识库，轨迹平稳控制模块可以减少运动误差对焊接质量的影响；通讯系统200的各模块采用通用的接口协议，方便二次开发，实时性好；智能传感系统500采用多种传感器组合方案，实现障碍物的采集和焊接工作的采集及焊接后焊缝的跟踪，并且传感器能够实时获取信息，满足自主焊接及工作环境检测的要求；焊接机器人集成了智能化焊接领域的工件识别、自主导引、焊缝跟踪、熔透控制等成果，具有广泛应用范围；能够满足大型设备非结构空间焊接需求，提高了焊接机器人智能化及自主性能力，为移动机器人的焊接过程智能化控制研究提供一种可靠的实验平台，为开发适用于特殊场合的专用移动焊接机器人提供参考，在拓展机器人在焊接自动化领域的应用方面具有重要作用。 综上所述，本发明焊接机器人能够实现跨越障碍物、全位置的行走和焊接、自主的焊接作业。
权利要求
1.一种越障全位置自主焊接机器人，其特征在于包括机器人运动系统G00)，包括车架001)，位于所述车架(401)上方的由多个关节组成的机械手臂002)，用于调节工作范围内任意位置和姿态；位于所述车架(401)下方的多组驱动轴003)，每组驱动轴(40 为两个、且位于同一直线上，每个驱动轴003)的靠近车架(401)外侧的端部连接有驱动轮004)，所述每个驱动轴(40 与车架(401)之间还滑动连接有直线滑轨005)，所述直线滑轨(40 位于所述驱动轮G04)的内侧，所述每个驱动轴(40 连接有用于控制驱动轮G04)的驱动电机006)，所述每组驱动轴(40 与车架 (401)之间设置有磁吸附装置，用于吸附焊接工件表面；焊接设备系统(300)，包括焊机(301)、与焊机(301)电路连接的的送丝机构(302)，所述送丝机构(302)安装在机械手臂002)的首个关节上，以及安装在所述机械手臂(402) 末个关节的焊枪(303)，所述送丝机构(302)，包括带有焊丝的送丝缆(3020)，所述送丝缆 (3020)沿着机械手臂(40 将焊丝送给焊枪(303)，所述焊机(301)的底部设置有水箱 (304)，所述水箱(304)内设置有水泵，所述水泵连接有水管，所述水管连接到焊枪(303) 上，通过水循环降低焊枪(303)的温度，所述焊机(301)气路连接装有保护气体的气瓶 (306)，所述水箱(304)、气瓶(306)安装在辅助小车(307)上；智能传感系统(500)，包括分别安装在焊枪(303)前后方的CCD图像传感器(501)，用于寻迹焊接工件及其焊缝区域位置、以及采集焊接过程中的熔池图像信息，以使所述机器人运动系统(400)对焊接工件及其焊缝区域进行准确定位、实时检测熔池的形貌特征；安装在车架(401)前部上方的摄像机(502)，用于采集车架(401)前进方向的障碍物的图像信息，精确检测车架G01)与障碍物的距离信息，并确定障碍物的几何形状尺寸；安装在车架 (401)前部的距离传感器(503)，用于粗略检测车架(401)与其前进方向的障碍物的距离信息；中央控制系统(100)，用于控制所述机器人运动系统000)、焊接设备系统(300)、智能传感系统(500)的动作；通讯系统000)，用于实现所述机器人运动系统000)、焊接设备系统(300)、智能传感系统(500)与中央控制系统(100)之间的数据通讯。
2.根据权利要求1所述的越障全位置自主焊接机器人，其特征在于所述磁吸附装置， 包括位于驱动轴(40 底部的磁铁组件010)，所述磁铁组件(410)与车架(401)之间设置有丝杠机构G20)，所述丝杠机构(420)用于调节磁铁组件(410)与地面之间的高度。
3.根据权利要求2所述的越障全位置自主焊接机器人，其特征在于所述磁吸附装置， 还包括固定在每个驱动轴(40 长度方向的两侧、且固定在所述磁铁组件(410)上的两个滑动导杆G30)，以及套合在每个滑动导杆(430)外侧的弹簧040)。
4.根据权利要求2或3所述的越障全位置自主焊接机器人，其特征在于所述磁铁组件G10)，包括一块轭铁011)，以及安装在所述轭铁Gll)底部的多块永磁铁012)。
5.根据权利要求4所述的越障全位置自主焊接机器人，其特征在于所述丝杠机构 020)，包括连接在磁铁组件(410)与车架(401)之间的丝杠021)，与所述丝杠(421)螺纹连接有第一丝杆(42 和第二丝杆023)，所述第一丝杆(42 位于丝杠021)的上部，所述第二丝杆(42 位于丝杠021)的下部。
6.根据权利要求1所述的越障全位置自主焊接机器人，其特征在于所述距离传感器(503)为超声波距离传感器(5031)和/或红外线距离传感器(5032)。
7.根据权利要求1所述的越障全位置自主焊接机器人，其特征在于所述保护气体为二氧化碳。
8.根据权利要求1所述的越障全位置自主焊接机器人，其特征在于所述辅助小车 (307)内设置有直流电机，用于驱动辅助小车(307)的行走。
9.根据权利要求1所述越障全位置自主焊接机器人，其特征在于所述通讯系统 (200)，包括机器人通讯模块010)，通过CAN总线协议实现中央控制系统(100)与机器人运动系统 (400)的数据通讯；焊接通讯模块020)，通过可编程逻辑控制器实现中央控制系统(100)与焊接设备系统(300)的数据通讯；数据采集模块030)，包括图像采集卡031)、数据采集卡(23 和路由器033)，所述图像采集卡031)，用于将所述智能传感系统(500)的CCD图像传感器(501)实时采集的图像信息传送给中央控制系统(100)；所述数据采集卡032)，用于将所述智能传感系统 (500)的超声波距离传感器(5031)和红外线距离传感器(5032)实时采集所述焊接机器人与障碍物的距离信息传送给中央控制系统(100)；所述路由器033)，用于将所述智能传感系统(500)的摄像机(502)采集的障碍物的图像信息传送给中央控制系统(100)。
10.根据权利要求1所述的越障全位置自主焊接机器人，其特征在于所述驱动轴 (403)为中空管状，所述驱动电机(406)安装在中空管状的驱动轴003)内。
全文摘要
本发明公开了一种越障全位置自主焊接机器人，包括机器人运动系统(400)，用于实现焊接机器人的位置移动；焊接设备系统(300)，用于实现焊接作业，智能传感系统(500)，用于检测焊接机器人前方的障碍物信息、寻迹焊接工件位置以及实时控制焊接质量；中央控制系统(100)，用于控制所述机器人运动系统(400)、焊接设备系统(300)、智能传感系统(500)的动作；通讯系统(200)，用于实现所述机器人运动系统(400)、焊接设备系统(300)、智能传感系统(500)与中央控制系统(100)之间的数据通讯。本发明能够自主的进行跨越障碍物，自主的进行全位置行走和焊接，并自主的进行焊接作业。
文档编号B23K9/16GK102489838SQ20111042171
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者吴明辉, 赵言正, 邓勇军, 陈华斌, 陈善本 申请人:上海交通大学