一种机器人水下打磨末端执行器及机器人水下打磨系统技术方案

本发明专利技术涉及水下打磨技术领域，具体公开了一种机器人水下打磨末端执行器，其中，包括：打磨装置、动力装置和力控装置，所述动力装置与所述打磨装置连接，所述力控装置与所述动力装置连接，所述力控装置还用于与机器人连接；所述动力装置能够为所述打磨装置提供动力支持；所述力控装置能够在所述打磨装置对水下待加工工件进行打磨时提供力控制，并能够向所述机器人反馈切削力数据；所述打磨装置内能够形成气相，以实现对水下待加工工件的打磨，其中所述气相的运动方向与所述打磨装置内打磨机构的转动方向相同。本发明专利技术还公开了一种机器人水下打磨系统。本发明专利技术提供的机器人水下打磨末端执行器提高了水下打磨效率和打磨质量。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人水下打磨末端执行器及机器人水下打磨系统
本专利技术涉及水下打磨
，尤其涉及一种机器人水下打磨末端执行器及包括该机器人水下打磨末端执行器的机器人水下打磨系统。
技术介绍
在水坝、桥梁、核电冷却容器等水下大型设备和设施在施工和使用过程中，会产生裂纹划伤等结构破坏，若不进行去除，水体对结构持续侵蚀，会使裂纹扩大，影响设施的使用寿命，需定期对设施裂纹进行打磨清除。而水下环境复杂，很多情况下不适合人工打磨。水下环境中，由于水体阻力，打磨功率损耗极大，而打磨工艺对切削线速度有较高的要求。过低的切削速度会影响打磨效率和打磨质量，甚至导致无法打磨。另外，在打磨过程中，会产生大量打磨废料，打磨废料会污染水质。
技术实现思路
本专利技术提供了一种机器人水下打磨末端执行器及包括该机器人水下打磨末端执行器的机器人水下打磨系统，解决相关技术中存在的水下打磨效率低的问题。作为本专利技术的第一个方面，提供一种机器人水下打磨末端执行器，其中，包括：打磨装置、动力装置和力控装置，所述动力装置与所述打磨装置连接，所述力控装置与所述动力装置连接，所述力控装置还用于与机器人连接；所述动力装置能够为所述打磨装置提供动力支持；所述力控装置能够在所述打磨装置对水下待加工工件进行打磨时提供力控制，并能够向所述机器人反馈切削力数据；所述打磨装置内能够形成气相，以实现对水下待加工工件的打磨，其中所述气相的运动方向与所述打磨装置内打磨机构的转动方向相同。进一步地，所述打磨装置包括：打磨机构外壳、外壳盖板和打磨机构，所述外壳盖板与所述打磨机构外壳连接，所述打磨机构位于所述打磨机构外壳与所述外壳盖板围成的空腔内，且所述打磨机构能够露出所述打磨机构外壳，所述打磨机构与所述动力装置连接，所述打磨机构外壳上分别设置气相入口和混合相出口，所述气相入口用于进入气体，所述气体在所述空腔内由所述气相入口至所述混合相出口的运动方向与所述打磨机构的转动方向相同；所述混合相出口能够将打磨机构打磨后的废料跟随液体以及所述气体混合后排出。进一步地，所述打磨机构外壳在露出所述打磨机构的一侧设置缓冲毛刷。进一步地，所述打磨机构与所述动力装置之间通过传动轴连接，所述传动轴与所述打磨机构的连接处设置轴承和轴承座；所述轴承座位于所述打磨机构的外侧，与所述外壳盖板连接；所述轴承与所述轴承座连接；所述传动轴外侧设置机械密封套筒，所述机械密封套筒与所述打磨机构外壳连接，所述机械密封套筒与所述传动轴之间设置机械密封；所述轴承座与所述外壳盖板之间、所述外壳盖板与所述打磨机构外壳之间以及所述打磨机构外壳与所述机械密封套筒之间均设置防水密封层。进一步地，所述打磨机构包括砂轮。进一步地，所述动力装置包括：电机外壳、电机、联轴器和电机外壳盖板，所述电机外壳与所述打磨机构外壳连接，所述电机外壳盖板与所述电机外壳连接形成电机容纳腔，所述电机位于所述电机容纳腔内，所述电机的输出端通过所述联轴器与所述打磨机构连接。进一步地，所述电机外壳盖板与所述电机外壳之间以及所述电机外壳与所述打磨机构外壳之间均设置防水密封层。进一步地，所述力控装置包括：力控外轴、力控外壳、力控单元和力控安装盘，所述力控外壳与所述电机外壳连接，所述力控单元位于所述力控外壳内，所述力控单元的一端通过所述力控安装盘设置在所述电机外壳上，所述力控单元的另一端连接所述力控外轴，所述力控外轴能够伸出所述力控外壳与所述机器人的法兰盘连接，所述力控单元能够与所述机器人通信连接。进一步地，所述力控外壳与所述电机外壳之间设置防水密封层。作为本专利技术的另一个方面，提供一种机器人水下打磨系统，其中，包括：机器人、过滤器、水泵、气泵和前文所述的机器人水下打磨末端执行器，所述机器人与所述机器人水下打磨端执行器的力控装置连接，所述气泵与所述机器人水下打磨末端执行器的打磨装置连接，所述水泵通过所述过滤器与所述机器人水下打磨末端执行器的打磨装置连接。本专利技术提供的机器人水下打磨末端执行器，该机器人水下打磨末端执行器安装在机器人上，可以在水下进行打磨作业，由于在打磨装置内形成气相，可以使得打磨装置内的打磨机构工作在半气体环境中，能够减小水下打磨时水的阻力，有效提高打磨机构的打磨效率，且该机器人水下打磨末端执行器对打磨力进行恒力控制，保证打磨作业具有较高的打磨效率和打磨质量。因此，本专利技术实施例提供的机器人水下打磨末端执行器具有自动化程度高、打磨效率高、质量高、绿色环保的优点。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。图1为本专利技术提供的机器人水下打磨末端执行器的整体结构示意图。图2为本专利技术提供的机器人水下打磨末端执行器的一种局部剖切示意图。图3为本专利技术提供的机器人水下打磨末端执行器的另一种局部剖切示意图。图4为本专利技术提供的打磨机构的剖切示意图。图5为本专利技术提供的打磨机构外壳的剖切示意图。图6为本专利技术提供的机器人水下打磨系统的结构示意图。图7为本专利技术提供的机器人水下打磨末端执行器的工作流程图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本实施例中提供了一种机器人水下打磨末端执行器，图1是根据本专利技术实施例提供的机器人水下打磨末端执行器16的整体结构示意图，如图1所示，包括：打磨装置100、动力装置200和力控装置300，所述动力装置与200所述打磨装置100连接，所述力控装置300与所述动力装置200连接，所述力控装置300还用于与机器人连接；所述动力装置200能够为所述打磨装置100提供动力支持；所述力控装置300能够在所述打磨装置100对水下待加工工件进行打磨时提供力控制，并能够向所述机器人反馈切削力数据；所述打磨装置100内能够形成气相，以实现对水下待加工工件的打磨，其中所述气相的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人水下打磨末端执行器，其特征在于，包括：打磨装置、动力装置和力控装置，所述动力装置与所述打磨装置连接，所述力控装置与所述动力装置连接，所述力控装置还用于与机器人连接；/n所述动力装置能够为所述打磨装置提供动力支持；/n所述力控装置能够在所述打磨装置对水下待加工工件进行打磨时提供力控制，并能够向所述机器人反馈切削力数据；/n所述打磨装置内能够形成气相，以实现对水下待加工工件的打磨，其中所述气相的运动方向与所述打磨装置内打磨机构的转动方向相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人水下打磨末端执行器，其特征在于，包括：打磨装置、动力装置和力控装置，所述动力装置与所述打磨装置连接，所述力控装置与所述动力装置连接，所述力控装置还用于与机器人连接；
所述动力装置能够为所述打磨装置提供动力支持；
所述力控装置能够在所述打磨装置对水下待加工工件进行打磨时提供力控制，并能够向所述机器人反馈切削力数据；
所述打磨装置内能够形成气相，以实现对水下待加工工件的打磨，其中所述气相的运动方向与所述打磨装置内打磨机构的转动方向相同。


2.根据权利要求1所述的机器人水下打磨末端执行器，其特征在于，所述打磨装置包括：打磨机构外壳、外壳盖板和打磨机构，所述外壳盖板与所述打磨机构外壳连接，所述打磨机构位于所述打磨机构外壳与所述外壳盖板围成的空腔内，且所述打磨机构能够露出所述打磨机构外壳，所述打磨机构与所述动力装置连接，所述打磨机构外壳上分别设置气相入口和混合相出口，
所述气相入口用于进入气体，所述气体在所述空腔内由所述气相入口至所述混合相出口的运动方向与所述打磨机构的转动方向相同；
所述混合相出口能够将打磨机构打磨后的废料跟随液体以及所述气体混合后排出。


3.根据权利要求2所述的机器人水下打磨末端执行器，其特征在于，所述打磨机构外壳在露出所述打磨机构的一侧设置缓冲毛刷。


4.根据权利要求2所述的机器人水下打磨末端执行器，其特征在于，所述打磨机构与所述动力装置之间通过传动轴连接，所述传动轴与所述打磨机构的连接处设置轴承和轴承座；所述轴承座位于所述打磨机构的外侧，与所述外壳盖板连接；所述轴承与所述轴承座连接；
所述传动轴外侧设置机械密封套筒，所述机械密封套筒与所述打磨机构外壳连接，所述机械密封套筒与所述传动轴之间设置机械密封；
所述轴承座...

【专利技术属性】
技术研发人员：严思杰，叶松涛，李文韬，陈凯旋，
申请(专利权)人：华中科技大学无锡研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32