本實用新型涉及機器人技術領域，具體為一種用于鋼構體保養維護的機器人。

背景技術：

工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智能技術指定的原則綱領行動。傳統的工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅動系統包括動力裝置和傳動機構，用以使執行機構產生相應的動作；控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，并進行控制。工業機器人按執行機構運動的控制機能，又可分點位型和連續軌跡型。點位型只控制執行機構由一點到另一點的準確定位，適用于機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業；連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動，適用于連續焊接和涂裝等作業。特別針對鋼材工業，隨著現在鋼構結構的增多，維護作業的環境增多，多數情況下鋼構結構的維護仍需要人工進行高空作業完成，由此涉及人工安全問題較多，且人工的工作效率低下，費時費力，完全不能滿足大工業背景下機械產出的需要。另外，為應對實際發展的需要，現有的鋼結構維護機器人僅僅是單一地在鋼結構表面進行防腐蝕的清洗、噴涂維護作業，在噴涂前仍需進行人工的打磨除銹等預處理，功能不完善，工作效率仍舊低下。

技術實現要素：

為了解決人工進行鋼構體維護存在的安全及效率問題，以及現有的鋼構體維護機器人功能不全和效率低下的問題，本實用新型的目的是提出一種功能完善、工作效率高的用于鋼構體保養維護的機器人。

本實用新型為了解決上述問題所采取的技術方案為：一種用于鋼構體保養維護的機器人，包括箱體結構的頭部、軀干以及連接在軀干尾端的尾部，所述軀干和尾部的兩側均分別設置有機械行走腿，頭部、軀干和尾部內腔均藏設有驅動機器人工作的伺服動力系統，所述頭部底壁設置有用于清潔鋼構體的除銹鋼刷，且除銹鋼刷一側設置有可自由旋轉的吹屑氣孔頭，軀干尾端底壁設置有油漆噴嘴，軀干頂壁穿設有連通外部電源、氣源及油漆原料的電氣管道，電氣管道位于軀干內的一端分別與吹屑氣孔頭、油漆噴嘴以及伺服動力系統連通，且相鄰吹屑氣孔頭和油漆噴嘴的位置處均分別設置有觀察攝像頭，軀干頂部靠近頭部的一端設置有用于觀察路況及測距的攝像裝置。

優選的，所述尾部通過萬向軸承與軀干尾端連接為一體。

優選的，所述除銹鋼刷通過傳動軸與伺服動力系統連接以使伺服動力系統驅動除銹鋼刷自轉實現除銹。

優選的，所述吹屑氣孔頭為具有一個出氣孔的球形噴頭，該球形噴頭通過一萬向節與固設在頭部底壁的連接柱連接為一體，且球形噴頭通過藏設在連接柱內腔的電氣路管線分別與電氣管道和伺服動力系統連通，并由伺服動力系統驅動球形噴頭自由旋轉。

優選的，所述吹屑氣孔頭沿機器人行走方向相鄰設置在除銹鋼刷尾側。

優選的，所述軀干和尾部的底壁均設置有磁性輪。

優選的，所述軀干和尾部的兩側分別設置有四對由機械臂組成的機械行走腿，該機械行走腿包括設置在軀干首端兩側和尾部尾端兩側的用于地面行走的越障腿以及軀干尾端兩側和尾部首端兩側的用于夾持鋼構體的夾持腿，且機械行走腿的足部均設置有電磁鐵吸盤。

優選的，所述軀干和尾部的頂壁均設置有用于防止機器人從高空掉落的吊繩。

優選的，所述電氣管道與吹屑氣孔頭和油漆噴嘴連接處設置有用于控制電氣管道通斷的電磁閥。

優選的，所述軀干內藏設有用于遠程操控機器人工作的無線遠程接收控制系統。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

第一，本實用新型所述的一種用于鋼構體保養維護的機器人，可替代人工在高空對鋼構體做打磨噴涂作業，大大降低了人員高空安全作業因素，機器人可翻越一定的障礙，處理復雜結構的保養任務，且設有攝像探測系統，可以觀察施工的效果，保證質量與安全。

第二，本實用新型所述的一種用于鋼構體保養維護的機器人，集鋼結構表面除銹、清洗、噴涂為一體，可一次性完成鋼構體表面的維護作業，且在維護作業的同時通過觀察攝像頭進行實時的監測，工作效率高，且維護效果好。

第三，本實用新型所述的一種用于鋼構體保養維護的機器人，尾部通過萬向軸承與軀干連接后，可有效地在機器人行進過程中起到平衡的作用，且消除了機器人長度較長的缺點，特別是在拐角處，萬向軸承可有效使尾部與軀干之間形成緩沖彎折，可應對多種復雜工況。

第四，本實用新型所述的一種用于鋼構體保養維護的機器人，機器人上分別設置了兩對用于行走的機械臂結構的越障腿，可有效應對多種復雜路況，實現越障行走，同時，在兩對越障腿之間設置的兩對夾持腿可在機器人停止行進時有效夾持在鋼構體上，保證機器人能夠穩固的在鋼構體上進行維護作業。

第五，本實用新型所述的一種用于鋼構體保養維護的機器人，機器人在進行高空維護作業過程中，頂壁的吊繩作為安全防護的保障，可防止機器人在出現意外的情況下從高空掉落，消除了安全隱患。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于鋼構體保養維護的機器人的立體結構圖A；

圖2為本實用新型一種用于鋼構體保養維護的機器人的立體結構圖B；

圖中標記：1、頭部，2、軀干，3、尾部，301、萬向軸承，4、機械行走腿，401、越障腿，402、夾持腿，5、除銹鋼刷，6、吹屑氣孔頭，7、油漆噴嘴，8、電氣管道，9、觀察攝像頭，10、攝像裝置，11、磁性輪，12、電磁鐵吸盤，13、吊繩。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型作詳細說明，本實施例以本實用新型技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。

如圖所示，本實用新型為一種用于鋼構體保養維護的機器人，包括箱體結構的頭部1、軀干2以及連接在軀干2尾端的尾部3，所述軀干2和尾部3的兩側均分別設置有機械行走腿4，頭部1、軀干2和尾部3內腔均藏設有驅動機器人工作的伺服動力系統，所述頭部1底壁設置有用于清潔鋼構體的除銹鋼刷5，且除銹鋼刷5一側設置有可自由旋轉的吹屑氣孔頭6，軀干2尾端底壁設置有油漆噴嘴7，軀干2頂壁穿設有連通外部電源、氣源及油漆原料的電氣管道8，電氣管道8位于軀干2內的一端分別與吹屑氣孔頭6、油漆噴嘴7以及伺服動力系統連通，且相鄰吹屑氣孔頭6和油漆噴嘴7的位置處均分別設置有觀察攝像頭9，軀干2頂部靠近頭部1的一端設置有用于觀察路況及測距的攝像裝置10。

以上為本實用新型的基本實施方式，可在以上基礎上作進一步的改進、優化或限定。

如，所述尾部3通過萬向軸承301與軀干2尾端連接為一體。

尾部3通過萬向軸承301與軀干2連接后，可有效地在機器人行進過程中起到平衡的作用，保證機器人的正常行走，另外，尾部3的設置作為一緩沖式結構，消除了機器人長度較長的缺點，特別是在拐角處，萬向軸承301可有效使尾部3與軀干2之間形成緩沖彎折，可應對多種復雜工況。

進一步的，所述除銹鋼刷5通過傳動軸與伺服動力系統連接以使伺服動力系統驅動除銹鋼刷5自轉實現除銹。

傳動軸有多種設置方式，如，可通過單一的齒輪傳動方式進行傳動，且可設置變速齒輪組，通過調整齒輪比對除銹鋼刷5的轉動速度進行有效地調節；傳動軸也可設置為蝸輪蝸桿，相比齒輪傳動，蝸輪蝸桿的傳動效率更高，更有效。

又如，所述吹屑氣孔頭6為具有一個出氣孔的球形噴頭，該球形噴頭通過一萬向節與固設在頭部1底壁的連接柱連接為一體，且球形噴頭通過藏設在連接柱內腔的電氣路管線分別與電氣管道8和伺服動力系統連通，并由伺服動力系統驅動球形噴頭自由旋轉。

萬向節的設置可以使伺服動力系統通過電路管線有效控制球形噴頭的多方位轉動，配合觀察攝像頭以及遠程操控系統，或者事先通過編程錄入的循環動作控制，可實現吹屑氣孔頭6的多方位吹屑清洗作業，更有效地應對工況條件復雜的鋼構體表面環境。

進一步的，所述吹屑氣孔頭6沿機器人行走方向相鄰設置在除銹鋼刷5尾側。

吹屑氣孔頭6相鄰除銹鋼刷5設置是為了完美配合除銹鋼刷5的除銹作業，在除銹鋼刷5完成除銹作業的第一時間通過吹屑氣孔頭6完成對除銹位置處的清洗，防止銹渣的沉積或堆積，以影響機器人的正常行走。

再如，所述軀干2和尾部3的底壁均設置有磁性輪11。

磁性輪11為一對通過連接軸的內部藏設磁鐵的滾輪，且該連接軸位于兩個輥輪之間的軸體上套設有長方體結構的箱體，該箱體用于焊接在機器人底壁，且在箱體內藏設有若干磁鐵，配合滾輪進行磁性吸附，以進一步穩固高空作業的機器人。

又如，所述軀干2和尾部3的兩側分別設置有四對由機械臂組成的機械行走腿4，該機械行走腿4包括設置在軀干2首端兩側和尾部3尾端兩側的用于地面行走的越障腿401以及軀干2尾端兩側和尾部3首端兩側的用于夾持鋼構體的夾持腿402，且機械行走腿4的足部均設置有電磁鐵吸盤12。

機器人上分別設置了兩對用于行走的機械臂結構的越障腿401，可有效應對多種復雜路況，實現越障行走，同時，在兩對越障腿401之間設置的兩對夾持腿402可在機器人停止行進時有效夾持在鋼構體上，保證機器人能夠穩固的在鋼構體上進行維護作業，另外，越障腿401和夾持腿402足部的電磁鐵吸盤12可使機器人更穩固有效地行走或夾持。

如，所述軀干2和尾部3的頂壁均設置有用于防止機器人從高空掉落的吊繩13。

機器人在進行高空維護作業過程中，頂壁的吊繩13作為安全防護的保障，可防止機器人在出現意外的情況下從高空掉落，消除了安全隱患。

又如，所述電氣管道8與吹屑氣孔頭6和油漆噴嘴7連接處設置有用于控制電氣管道8通斷的電磁閥。

電磁閥由事先錄入的編程系統進行管控或者只有通過遠程操控系統由人工進行遠程操控，一方面可有效節省用于噴涂或清洗的原材料，另一方便，實時的操控可更有效地配合除銹作業。

再如，所述軀干2內藏設有用于遠程操控機器人工作的無線遠程接收控制系統，無線遠程接收控制系統可直接由人工通過無線電信號對機器人進行實時的操控。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例描述如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述所述技術內容作出的些許更動或修飾均為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。