高铁车体定位系统及测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110181538A(43)申请公布日2019.08.30(21)申请号201910579490.8B05C5/02(2006.01)(22)申请日2019.06.28(71)申请人华中科技大学无锡研究院地址214174江苏省无锡市惠山区堰新路329号(72)发明人严思杰叶松涛刘占磊李文斌程赵阳(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104代理人曹祖良屠志力(51)Int.Cl.B25J11/00(2006.01)B25J19/00(2006.01)B25J9/16(2006.01)B05C21/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称高铁车体定位系统及测量方法(57)摘要本发明提供一种高铁车体定位系统，包括：固定位测量单元、机器人末端测量单元、机器人单元、上位机；所述机器人单元包括机器人本体、机器人控制柜、机器人导轨；机器人控制柜连接机器人本体；两条机器人导轨相隔一个距离平行设置，在每条机器人导轨上设有机器人本体；各机器人本体通过机械臂连接一个机器人末端测量单元；在两条机器人导轨内侧，设有两条与机器人导轨平行的车体导轨，用于承载车体；所述固定位测量单元安装在车体停留位置的前侧；固定位测量单元用于定位车体在车体导轨长度方向的位置。本发明还相应提供了一种高铁车体的测量方法。本发明解决了车体的定位以及测量问题。CN110181538ACN110181538A权利要求书1/2页1.一种高铁车体定位系统，其特征在于，包括：固定位测量单元(100)、机器人末端测量单元(200)、机器人单元(300)、上位机(400)；所述机器人单元(300)包括机器人本体(310)、机器人控制柜(320)、机器人导轨(330)；机器人控制柜(320)连接机器人本体(310)；两条机器人导轨(330)相隔一个距离平行设置，在每条机器人导轨(330)上设有机器人本体(310)；各机器人本体(310)通过机械臂连接一个机器人末端测量单元(200)；在两条机器人导轨(330)内侧，设有两条与机器人导轨平行的车体导轨，用于承载车体(600)；所述固定位测量单元(100)安装在车体(600)停留位置的前侧；固定位测量单元(100)用于定位车体在车体导轨长度方向的位置；所述上位机(400)分别连接固定位测量单元(100)、机器人末端测量单元(200)、机器人控制柜(320)、机器人导轨(330)。2.如权利要求1所述的高铁车体定位系统，其特征在于，固定位测量单元(100)包括固定支架和安装在固定支架上的固定位位移传感器。3.如权利要求1所述的高铁车体定位系统，其特征在于，还包括气体和/或粉尘检测单元(500)；上位机(400)连接气体和/或粉尘检测单元(500)；气体和/或粉尘检测单元(500)包括可燃气体传感器和/或粉尘浓度传感器。4.如权利要求1所述的高铁车体定位系统，其特征在于，机器人末端测量单元(200)包括测量单元支架(205)、连接支架(210)、气缸(220)、保护盒(225)、密封盖板(230)、机器人位移传感器(240)；测量单元支架(205)通过连接支架(210)连接机械臂，在测量单元支架(205)上安装有保护盒(225)，所述机器人位移传感器(240)安装在保护盒(225)中，保护盒(225)前端开口，并设置可活动的密封盖板(230)；保护盒(225)上安装气缸(220)，所述气缸(220)连接密封盖板(230)，以带动密封盖板(230)活动，使得保护盒前端开口封闭或打开。5.如权利要求4所述的高铁车体定位系统，其特征在于，测量单元支架(205)上安装有喷枪(250)。6.一种高铁车体的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，车体到位后，先检测环境可燃气体浓度和粉尘浓度，满足防爆要求则进入下一步，否则需要进行通风；步骤S2，获取固定位测量单元(100)的测量数据，计算得到车体在车体导轨长度方向的位置；步骤S3，控制机器人末端测量单元(200)执行测量程序，根据机器人末端测量单元(200)的测量数据，计算得到车体相对于机器人本体的精确位置，并进一步确定车体的相关坐标和相对于机器人导轨方向的偏斜角度。7.如权利要求6所述的高铁车体的测量方法，其特征在于，对于所述确定车体的相关坐标和相对于机器人导轨方向的偏斜角度，机器人末端测量单元(200)需要按特定的测量路径进行测量；特定的测量路径包括a1、a2和a3三条路径；2CN110181538A权利要求书2/2页对于第一测量路径a1，机器人末端测量单元(200)先横向移动，机器人位移传感器(240)跨越车体侧面上一个门框或窗框的竖边界后竖向移动一个距离，再横向折回，在两次跨