一种道面修复机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种道面修复机器人系统，包括移动底盘、控制系统、支撑架、机械臂、机器视觉装置和路面修复装置，控制系统、支撑架和机械臂均安装在移动底盘上，机器视觉装置安装在支撑架上，路面修复装置安装在机械臂上，机器视觉装置和路面修复装置均和控制系统电连接；还包括手持遥控器，手持遥控器和所述控制系统无线通讯连接。本发明专利技术以自动化的作业方式代替传统的人工作业，并且设备体积比较小，效率比较高。移动平台安装机械臂，机械臂上安装道面修复所需工具；机器人本体载有智能控制系统，控制系统与工作平台、移动平台都具有电气连接；机器人本体还装设视觉导航系统，识别路面缺陷位置，进行路径规划，引导机器人完成修复流程。

A road surface repair robot system

The invention discloses a road surface repair robot system, which includes a mobile chassis, a control system, a support frame, a mechanical arm, a machine vision device and a road repair device. The control system, the support frame and the manipulator are installed on the mobile chassis. The machine vision device is installed on the support frame and the road repair device is installed in the machine. On the arm, the machine vision device and the pavement repair device are all electrically connected to the control system, and also include the handheld remote control, the handheld remote control and the wireless communication connection of the control system. The invention replaces the traditional manual operation with automatic operation mode, and the volume of the device is relatively small, and the efficiency is relatively high. The mobile platform is equipped with a mechanical arm and a path to repair the required tools on the manipulator. The robot is equipped with an intelligent control system. The control system has electrical connections with the working platform and the mobile platform. The robot is also equipped with a visual navigation system to identify the location of the pavement defects, carry out path planning, and guide the robot to complete. Repair process.

【技术实现步骤摘要】
一种道面修复机器人系统
本专利技术涉及一种道面修复机器人系统，属于道路路面修复装置

技术介绍
随着中国高速公路事业的快速发展，高速里程逐年增长，道路服务年限逐年增加。高速公路的检修养护任务愈发繁重。在高速公路使用寿命期限内，随着年限的增加，高速公路在其自身使用功能不断下降的同时各种病害也会日益严重。与高速公路建设已取得的巨大成就及远景目标相比，我国的高速公路的养护管理工作却严重滞后，已经远远不能适应我国公路事业高速发展的需要。高速公路养护的主要职责就是在设计使用年限内保持良好的路况，及时发现和修补道路病害，保证通行的安全性和效率。高速公路养护包括路基养护、路面养护、桥涵养护、通道养护、隧道养护、标志标线养护、房屋养护、机电设施养护等等，其中路面养护是高速公路养护的重要内容。路面养护的前提是对路面状况的检测与评估。目前，高速道面状况检修与维护主要依靠人工和一些专用设备配合的方式，由于这些设备自动化程度低，体积较大，需要较多人力进行操作，效率较低下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种道面修复机器人系统，以自动化的作业方式代替传统的人工作业，并且设备体积比较小，效率比较高。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种道面修复机器人系统，包括移动底盘、控制系统、支架、机械臂、机器视觉装置和路面修复装置，控制系统、支架和机械臂均安装在移动底盘上，机器视觉装置安装在支架上，路面修复装置安装在机械臂上，机器视觉装置和路面修复装置均和控制系统电连接；还包括手持遥控器，手持遥控器和所述控制系统无线通讯连接。视觉导航系统包含但不限于工业相机、激光雷达、里程计、陀螺仪、GPS全球定位系统。其中工业相机用于拍照识别定位道面破损位置，为中央处理单元进行路径规划提供条件；激光雷达用于机器人移动时躲避障碍物；里程计用于记录相对位移，和陀螺仪、GPS一起实现室外高精度位置和姿态控制。前述的一种道面修复机器人系统中，所述移动底盘安装有履带机构。以履带式移动平台为例，移动平台由履带、主动轮、从动轮、减速机构、电驱及控制模块、电源模块组成；电驱及控制模块接收上位机控制信号，经过减速机构控制主动轮的转动，主动轮带动履带和从动轮一起转动，根据左右履带转速差控制方向；电源模块为机器人整体提供动力。前述的一种道面修复机器人系统中，所述移动底盘安装有橡胶轮。以橡胶轮移动平台为例，移动平台由驱动轮、从动轮、减速机构、电驱及控制模块、方向机、电源模块组成；电驱及控制模块接收上位机控制信号，经过减速机构控制驱动轮的转动；方向机控制从动轮的转弯方向；电源模块为机器人整体提供电力。前述的一种道面修复机器人系统中，所述移动底盘安装有麦克纳姆轮。以全向轮式移动平台为例，移动平台包含四个或更多麦克纳姆轮作为驱动轮，还包括减速机构、电驱及控制模块、电源模块；电驱及控制模块接收上位机控制信号，经过减速机构控制每个麦克纳姆轮的速度和旋转方向；电源模块为机器人整体提供电力。前述的一种道面修复机器人系统中，所述路面修复装置包括开缝装置和/或灌浆装置和/或热风装置。前述的一种道面修复机器人系统中，所述机械臂由若干依次相互铰接的连杆组成，相邻的连杆之间通过驱动机构相连；所述驱动机构的数量大于或者等于4个，且小于或者等于7个。前述的一种道面修复机器人系统中，所述机械臂包括安装底座，安装底座上固定有支撑架，支撑架上铰接有第一连杆，支撑架连接第一连杆的中部，第一连杆的端部和第二连杆铰接；还包括第一伸缩装置和第二伸缩装置，第一伸缩装置一端连接支撑架，另一端连接第一连杆；第二伸缩装置一端连接支撑架另一端连接第二连杆，第二连杆的端部设有用于安装路面修复装置的工具安装位。与现有技术相比，本专利技术以自动化的作业方式代替传统的人工作业，并且设备体积比较小，效率比较高。移动平台安装机械臂，机械臂上安装道面修复所需工具；机器人本体载有智能控制系统，控制系统与工作平台、移动平台都具有电气连接；机器人本体还装设视觉导航系统，识别路面缺陷位置，进行路径规划，引导机器人完成修复流程。附图说明图1是本专利技术的一种实施例的结构示意图；图2是机械臂的一种实施例的结构示意图；图3是机械臂的另一种实施例的结构示意图。附图标记：1-手持遥控器，2-移动底盘，3-控制系统，4-机械臂，5-支架，6-机器视觉装置，7-路面修复装置，8-连杆，9-驱动机构，10-支撑架，11-第一伸缩装置，12-第一连杆，13-第二伸缩装置，14-安装位，15-第二连杆，16-安装底座。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。具体实施方式本专利技术的实施例1：如图1、图2和图3所示，一种道面修复机器人系统，包括移动底盘2、控制系统3、支架5、机械臂4、机器视觉装置6和路面修复装置7，控制系统3、支架5和机械臂4均安装在移动底盘2上，机器视觉装置6安装在支架5上，路面修复装置7安装在机械臂4上，机器视觉装置6和路面修复装置7均和控制系统3电连接；还包括手持遥控器1，手持遥控器1和所述控制系统3无线通讯连接。所述移动底盘2安装有麦克纳姆轮。所述路面修复装置7包括开缝装置和/或灌浆装置和/或热风装置。所述机械臂4包括安装底座16，安装底座16上固定有支撑架10，支撑架10上铰接有第一连杆12，支撑架10连接第一连杆12的中部，第一连杆12的端部和第二连杆15铰接；还包括第一伸缩装置11和第二伸缩装置13，第一伸缩装置11一端连接支撑架10，另一端连接第一连杆12；第二伸缩装置13一端连接支撑架10另一端连接第二连杆15，第二连杆15的端部设有用于安装路面修复装置7的工具安装位14。实施例2：如图1、图2和图3所示，一种道面修复机器人系统，包括移动底盘2、控制系统3、支架5、机械臂4、机器视觉装置6和路面修复装置7，控制系统3、支架5和机械臂4均安装在移动底盘2上，机器视觉装置6安装在支架5上，路面修复装置7安装在机械臂4上，机器视觉装置6和路面修复装置7均和控制系统3电连接；还包括手持遥控器1，手持遥控器1和所述控制系统3无线通讯连接。所述移动底盘2安装有履带机构。所述路面修复装置7包括开缝装置和/或灌浆装置和/或热风装置。所述机械臂4由若干依次相互铰接的连杆8组成，相邻的连杆8之间通过驱动机构9相连；所述驱动机构9的数量大于或者等于4个，且小于或者等于7个。实施例3：如图1、图2和图3所示，一种道面修复机器人系统，包括移动底盘2、控制系统3、支架5、机械臂4、机器视觉装置6和路面修复装置7，控制系统3、支架5和机械臂4均安装在移动底盘2上，机器视觉装置6安装在支架5上，路面修复装置7安装在机械臂4上，机器视觉装置6和路面修复装置7均和控制系统3电连接；还包括手持遥控器1，手持遥控器1和所述控制系统3无线通讯连接。所述移动底盘2安装有橡胶轮。所述路面修复装置7包括开缝装置和/或灌浆装置和/或热风装置。所述机械臂4包括安装底座16，安装底座16上固定有支撑架10，支撑架10上铰接有第一连杆12，支撑架10连接第一连杆12的中部，第一连杆12的端部和第二连杆15铰接；还包括第一伸缩装置11和第二伸缩装置13，第一伸缩装置11一端连接支撑架10，另一端连接第一连杆12；第二伸缩装置13一端连接支撑架10另一端连接第二连杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道面修复机器人系统，其特征在于，包括移动底盘(2)、控制系统(3)、支架(5)、机械臂(4)、机器视觉装置(6)和路面修复装置(7)，控制系统(3)、支架(5)和机械臂(4)均安装在移动底盘(2)上，机器视觉装置(6)安装在支架(5)上，路面修复装置(7)安装在机械臂(4)上，机器视觉装置(6)和路面修复装置(7)均和控制系统(3)电连接；还包括手持遥控器(1)，手持遥控器(1)和所述控制系统(3)无线通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种道面修复机器人系统，其特征在于，包括移动底盘(2)、控制系统(3)、支架(5)、机械臂(4)、机器视觉装置(6)和路面修复装置(7)，控制系统(3)、支架(5)和机械臂(4)均安装在移动底盘(2)上，机器视觉装置(6)安装在支架(5)上，路面修复装置(7)安装在机械臂(4)上，机器视觉装置(6)和路面修复装置(7)均和控制系统(3)电连接；还包括手持遥控器(1)，手持遥控器(1)和所述控制系统(3)无线通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种道面修复机器人系统，其特征在于，所述移动底盘(2)安装有履带机构。3.根据权利要求1所述的一种道面修复机器人系统，其特征在于，所述移动底盘(2)安装有橡胶轮。4.根据权利要求1所述的一种道面修复机器人系统，其特征在于，所述移动底盘(2)安装有麦克纳姆轮。5.根据权利要求2、3或4所述的一种道面修复机器人系统，其特征在于，所述路面修复装置(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺骥，桂仲成，邓勇军，张宪文，王云飞，杨辉，马云峰，
申请(专利权)人：上海圭目机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31