本发明涉及机器人作业,尤其涉及一种基于智能机器人的汽车维护系统。
背景技术:
1、随着汽车行业的飞速发展,汽车维护成为了一个日益重要的问题。传统的汽车维护工作如更换轮胎等,主要依靠人工操作,不仅耗时耗力,而且存在安全隐患。随着智能机器人技术的发展,对于智能机器人应用逐渐成为研究热点。智能机器人可以通过集成传感器、图像处理和自动控制等技术,实现对汽车的检测和维护。然而,现有的智能机器人在汽车维护领域仍存在一定的局限性。例如,机器人的定位、运动规划和操作效率等方面仍有待提高,如何做到合理布局,各结构之间互不干扰也是需要考虑的问题之一。
2、经检索,中国专利申请号为202210435712.0的申请方案,公开了一种包含工业机器人的生产系统及方法,其中生产系统包括相互电连接的信息采集设备以机器人,机器人设置有机械臂;信息采集设备包括重量判断单元、图像采集单元和信息处理单元;机械臂包括解析单元、抓取控制单元和触发单元;重量判断单元用于判断落入包装流水线上的同批次零件是否满足重量需求,若不满足,则生成采集指令并发送至图像采集单元;图像采集单元用于跟随包装流水线对该批次零件进行图像拍摄,得到视频信息,并发送给信息处理单元;将其标记为目标零件,实时获取目标零件的位置以及该目标零件的偏移角度。上述文献中的工业机器人存在以下不足:虽具备图像采集分析的能力,但是局限性较大,应用于汽车维护方面还存在困难。
技术实现思路
1、本发明主要解决现有技术的智能机器人在汽车维护领域仍存在一定的局限性,虽具备图像采集分析的能力,但是难以应用于汽车维护方面的技术问题,提出一种基于智能机器人的汽车维护系统,实现对轮胎进行搬运、螺栓拆装,满足汽车维护的不同作业需求,提升轮胎拆装效率和可靠性。
2、本发明提供了一种基于智能机器人的汽车维护系统,包括:维护台和智能机器人;
3、所述智能机器人位于维护台的侧面;
4、所述智能机器人,包括:机器人主体、图像采集组件、轮胎搬运机构和螺栓拆装机构;
5、所述图像采集组件倾斜且可滑动设置在机器人主体上;
6、所述机器人主体上设置轮胎搬运机构和螺栓拆装机构;
7、所述螺栓拆装机构包括:水平滑架、调节柱、水平移动组件和旋拧组件;
8、所述水平滑架上安装有安装筒;所述水平移动组件,用于驱动水平滑架水平移动;
9、所述调节柱安装于安装筒内侧;所述调节柱和安装筒呈相适配的棱柱状结构,多个旋拧组件呈圆周分布的安装于调节柱外侧;
10、所述旋拧组件包括:套管、旋拧杆、旋拧头;
11、所述套管一侧外壁安装有旋拧驱动电机,旋拧驱动电机的输出端传动连接有驱动齿轮;
12、所述旋拧杆可转动的安装于套管内壁,旋拧杆一端安装有从动齿轮,从动齿轮与驱动齿轮相啮合;
13、所述旋拧头固定于旋拧杆一端。
14、优选的,所述维护台,包括:维护台主体和多个顶升液压缸;
15、所述维护台主体呈梯形结构;所述维护台主体上设置有呈矩形分布的多个开口;
16、所述顶升液压缸顶部安装有托板,所述托板的形状与开口适配,所述托板顶面设置有承托垫。
17、优选的,所述机器人主体底部安装有用于控制机器人主体移动的行驶机构;
18、所述行驶机构,包括:第一底座、液压调节缸、第二底座;
19、所述第一底座安装于机器人主体底部;
20、所述液压调节缸安装于第一底座上;
21、所述第二底座位于第一底座下方,所述第二底座的顶面固定于液压调节缸的输出端,所述第二底座底部设置有电控的移动轮组件。
22、优选的,所述机器人主体上安装有斜向滑轨;
23、所述斜向滑轨内滑动连接有滑台;所述滑台上安装有图像采集组件;
24、所述斜向滑轨内可转动的安装有斜向螺杆,所述斜向螺杆通过螺纹连接于滑台内壁,所述斜向滑轨一端安装有斜向控制电机;
25、所述斜向螺杆的一端与斜向控制电机的输出端传动连接。
26、优选的,所述调节柱滑动连接于安装筒内壁;所述水平滑架上固定电动调节缸,所述电动调节缸的一端固定于调节柱位于安装筒内的一端上;
27、所述调节柱一端外侧铰接有第二调节臂,所述安装筒一端外侧铰接有第一调节臂,所述第二调节臂和第一调节臂的端部通过安装轴铰接连接;
28、所述套管靠近安装筒的一侧安装有套筒,所述套筒可转动的安装于安装轴外壁;所述安装筒外侧固定有导向柱,所述导向柱外壁滑动连接有导向座,所述套管滑动连接于导向座内壁。
29、优选的,所述水平移动组件包括:安装架、水平调节螺杆、水平调节电机;
30、所述水平滑架滑动连接于安装架外壁;
31、所述水平调节螺杆可转动的安装于安装架上,水平调节螺杆通过螺纹连接于水平滑架内壁;
32、所述水平调节电机安装于安装架上,水平调节电机的输出端与水平调节螺杆的一端传动连接。
33、优选的,所述机器人主体内侧安装有环形座;
34、所述环形座内壁可转动的安装有环形滑架,所述环形滑架一侧外壁固定有环形齿架;
35、所述机器人主体内侧安装有角度调节电机,所述角度调节电机的输出端传动连接有角度调节齿轮,所述角度调节齿轮与环形齿架相啮合;
36、所述环形齿架的中心与圆周分布的旋拧头的中心相重合,且环形齿架的中轴线位于图像采集组件的移动路径上。
37、优选的,所述轮胎搬运机构包括:升降架、升降控制组件、电动夹紧缸、夹持架、夹持调节电机、夹持调节螺杆和夹持臂;
38、两个升降架分别位于机器人主体的两侧;
39、所述升降控制组件安装于机器人主体的两侧,用于控制升降架的升降;
40、所述电动夹紧缸安装于升降架远离机器人主体的一端;
41、所述夹持架的一端滑动安装于升降架内,电动夹紧缸的输出端固定于夹持架上;
42、所述夹持调节电机固定于夹持架的一端;
43、所述夹持调节螺杆可转动的安装于夹持架内,夹持调节螺杆的一端与夹持调节电机的输出端传动连接;
44、所述夹持臂一端滑动连接于夹持架内壁,夹持调节螺杆通过螺纹连接于夹持臂一端内壁,两个夹持臂相邻一侧设置有胶垫。
45、优选的,所述升降控制组件包括:侧滑轨、升降螺杆、升降控制电机;
46、所述侧滑轨安装于机器人主体一侧外壁,升降架的一端可滑动的安装于侧滑轨内壁;
47、所述升降螺杆可转动的安装于侧滑轨内壁,升降架通过螺纹连接于升降螺杆外壁;
48、所述升降控制电机安装于侧滑轨顶部外壁,升降控制电机的输出端与升降螺杆(的一端传动连接。
49、优选的,所述智能机器人搭载有机器人控制子系统,所述机器人控制子系统包括:图像采集模块、特征提取与定位模块、机器人运动规划模块;
50、所述图像采集模块,用于对汽车轮胎及周边环境进行实时图像采集,对采集到的图像数据进行预处理;
51、所述特征提取与定位模块,用于通过深度学习网络对预处理后的图像进行特征提取,识别出螺栓的具体位置和轮胎的结构特征;
52、所述机器人运动规划模块,用于根据螺栓定位结果,规划机器人的运动路径和动作序列。
53、本发明提供的一种基于智能机器人的汽车维护系统,与现有技术相比具有以下优点:
54、1、本发明通过设置斜向滑轨、图像采集组件等结构,能够根据需求,通过斜向控制电机工作,带动斜向螺杆转动,调整图像采集组件的位置,从而更好地采集图像信息,由于结构呈倾斜设置,运动时为斜向运动,节省了空间,又保障了图像采集组件能够运动到位,保障了采集角度,实用性强。
55、2、本发明通过设置螺栓拆装机构,能够基于旋拧驱动电机工作,带动旋拧杆转动,利用旋拧头对螺栓进行旋拧,以便于实现螺栓的拆装;且由于多个旋拧组件呈圆周分布设置,旋拧时可同步进行,保障了拆装效率。
56、3、本发明通过设置第一调节臂、第二调节臂和导向座等结构,能够基于电动调节缸工作,调整调节柱相对于安装筒的位置,进而使第一调节臂和第二调节臂的夹紧得以改变,进而导致安装轴与调节柱之间的间距发生改变,使得套管、导向座在导向柱的导向下同步向外或向内运动,期间套管滑动于导向座内,避免了结构卡死,基于套管向外或向内运动,从而达到调整旋拧头位置的目的,以满足不同的作业需求,提升了可靠性。
57、4、本发明通过设置环形座、环形齿架等结构,能够基于角度调节电机工作,带动结构转动,从而调整各旋拧头的分布角度,以便于更好的对准螺栓位置,提升了作业的可靠性。
58、5、本发明通过设置轮胎搬运机构,能够基于电动夹紧缸的工作,控制两个夹持臂对轮胎进行夹紧或松开,通过夹持调节电机工作,带动夹持臂运动,实现对轮胎水平方向的安装。
59、6、本发明通过设置斜向滑轨、图像采集组件等结构,能够根据需求,通过斜向控制电机工作,带动斜向螺杆转动,调整图像采集组件的位置,从而更好地采集图像信息,由于结构呈倾斜设置,运动时为斜向运动,节省了空间,又保障了图像采集组件能够运动到位。本发明实现对轮胎进行搬运、螺栓拆装,满足汽车维护的不同作业需求,提升轮胎拆装效率和可靠性,便于汽车维护。
1.一种基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,包括:维护台和智能机器人;
2.根据权利要求1所述的基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,所述维护台,包括:维护台主体(6)和多个顶升液压缸(5);
3.根据权利要求1所述的基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,所述机器人主体(1)底部安装有用于控制机器人主体(1)移动的行驶机构;
4.根据权利要求1所述的基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,所述机器人主体(1)上安装有斜向滑轨(20);
5.根据权利要求1所述的基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,所述调节柱(42)滑动连接于安装筒(30)内壁;所述水平滑架(18)上固定电动调节缸(10),所述电动调节缸(10)的一端固定于调节柱(42)位于安装筒(30)内的一端上;
6.根据权利要求5所述的基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,所述水平移动组件包括:安装架(17)、水平调节螺杆(29)、水平调节电机(28);
7.根据权利要求6所述的基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,所述机器人主体(1)内侧安装有环形座(31);
8.根据权利要求1所述的基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,所述轮胎搬运机构包括:升降架(23)、升降控制组件、电动夹紧缸(7)、夹持架(15)、夹持调节电机(25)、夹持调节螺杆(24)和夹持臂(14);
9.根据权利要求8所述的基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,所述升降控制组件包括:侧滑轨(11)、升降螺杆(12)、升降控制电机(16);
10.根据权利要求1所述的基于智能机器人的汽车维护系统,其特征在于,所述智能机器人搭载有机器人控制子系统,所述机器人控制子系统包括:图像采集模块、特征提取与定位模块、机器人运动规划模块;