本發(fā)明涉及管道機(jī)器人和管道防腐設(shè)備領(lǐng)域，更具體而言涉及一種排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人及其操作方法。

背景技術(shù)：

管道機(jī)器人是機(jī)器人重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域之一，屬于特種機(jī)器人的研究范疇，它是一種可沿管道自動(dòng)行走、攜有一種或多種傳感器和作業(yè)機(jī)構(gòu)、在遙控或計(jì)算機(jī)控制下能在惡劣環(huán)境中進(jìn)行一系列管道施工、維修和檢測等管道作業(yè)的機(jī)電一體化系統(tǒng)。管道噴涂修復(fù)施工操作簡單，經(jīng)濟(jì)效益高，能夠滿足管道防腐、堵漏和結(jié)構(gòu)性補(bǔ)強(qiáng)的要求。

城市中運(yùn)行的排水方溝系統(tǒng)，在建成使用幾十年之后，內(nèi)壁已發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，從而發(fā)生滲漏、坍塌等危害。一般方溝修復(fù)采用人工噴涂方式，導(dǎo)致自動(dòng)化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且工作環(huán)境惡劣。更重要的是，小型方溝無法進(jìn)行人工噴涂施工。

因而，需要一種下述的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人及其操作方法：其可以解決或至少減輕上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的部分或全部缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：提供一種旨在解決或至少減輕上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的部分或全部缺點(diǎn)的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人及其操作方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下所述。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人，其中，所述排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人包括：機(jī)架，所述機(jī)架包括第一中心軸和第二中心軸；導(dǎo)軌組件，所述導(dǎo)軌組件以可拆卸方式安裝在所述第一中心軸上；噴槍機(jī)構(gòu)，所述噴槍機(jī)構(gòu)連接至所述第一中心軸，并且能夠沿所述導(dǎo)軌組件行走；水平行走機(jī)構(gòu)，所述水平行走機(jī)構(gòu)以可滑動(dòng)方式設(shè)置在所述第二中心軸上，并且當(dāng)沿所述第二中心軸上滑動(dòng)時(shí)在水平方向上擴(kuò)張或縮回；以及豎直行走機(jī)構(gòu)，所述豎直行走機(jī)構(gòu)以可滑動(dòng)方式設(shè)置在所述第二中心軸上，并且當(dāng)沿所述第二中心軸上滑動(dòng)時(shí)在豎直方向上擴(kuò)張或縮回。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)軌組件包括第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、導(dǎo)軌連接件以及導(dǎo)軌支架，所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌平行布置，所述導(dǎo)軌連接件連接所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌支架從所述第一導(dǎo)軌、所述第二導(dǎo)軌和所述導(dǎo)軌連接件內(nèi)側(cè)支撐所述第一導(dǎo)軌、所述第二導(dǎo)軌和所述導(dǎo)軌連接件。

優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌設(shè)置為由管狀件彎曲形成的倒圓角矩形，所述導(dǎo)軌支架包括支架圈以及四個(gè)導(dǎo)軌支撐件，所述支架圈的形狀與所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌的形狀相同，所述支架圈抵靠并連接所述導(dǎo)軌連接件，所述四個(gè)導(dǎo)軌支撐件的一端連接所述第一中心軸，并且所述四個(gè)導(dǎo)軌支撐件的另一端分別連接至所述支架圈的四個(gè)角。

優(yōu)選地，所述噴槍機(jī)構(gòu)包括噴槍驅(qū)動(dòng)組件、噴嘴盒組件以及滾輪，所述滾輪連接至所述噴嘴盒組件，所述噴槍驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述噴嘴盒組件從而使得所述噴嘴盒組件借助于所述滾輪沿所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌行進(jìn)。

優(yōu)選地，所述噴槍驅(qū)動(dòng)組件包括第一電機(jī)、與所述第一電機(jī)連接并由所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)、以及與所述傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)連接并由所述傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的彈簧活塞，所述傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪軸，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪軸套設(shè)在所述第一中心軸上，所述彈簧活塞的一端連接至所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪軸，所述彈簧活塞的另一端連接至所述噴嘴盒組件，所述傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)包括外箱體，所述第一中心軸的一端通過轉(zhuǎn)接件連接至所述四個(gè)導(dǎo)軌支撐件的一端，所述第一中心軸的另一端固定連接至所述外箱體的一端，所述第二中心軸的一端固定連接至所述外箱體的另一端。

優(yōu)選地，所述噴槍機(jī)構(gòu)包括8個(gè)滾輪，所述8個(gè)滾輪中的4個(gè)滾輪兩兩配對夾設(shè)在所述第一導(dǎo)軌上并能夠沿所述第一導(dǎo)軌行進(jìn)，所述8個(gè)滾輪中的另外4個(gè)滾輪兩兩配對夾設(shè)在所述第二導(dǎo)軌上并能夠沿所述第二導(dǎo)軌行進(jìn)。

優(yōu)選地，所述水平行走機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述第二中心軸上并且對稱地位于所述第二中心軸左右兩側(cè)的第一水平行走單元和第二水平行走單元，所述第一水平行走單元和所述第二水平行走單元分別包括在中點(diǎn)交叉鉸接的第一水平行走鉸接桿和第二水平行走鉸接桿、分別驅(qū)動(dòng)所述第一水平行走單元和所述第二水平行走單元的所述第一水平行走鉸接桿的第一端在所述第二中心軸上滑動(dòng)的第一水平行走驅(qū)動(dòng)油缸和第二水平行走驅(qū)動(dòng)油缸、分別設(shè)置在所述第一水平行走鉸接桿和所述第二水平行走鉸接桿的第二端的第一水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿和第二水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿、以及安裝在所述第一水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿和所述第二水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿的兩端的水平行走驅(qū)動(dòng)輪，所述第一水平行走驅(qū)動(dòng)油缸和所述第二水平行走驅(qū)動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)所述第一水平行走單元和所述第二水平行走單元的所述第一水平行走鉸接桿的第一端在所述第二中心軸上滑動(dòng)時(shí)，所述第一水平行走鉸接桿和所述第二水平行走鉸接桿在水平方向上擴(kuò)展或縮回。

優(yōu)選地，所述豎直行走機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述第二中心軸上并且對稱地位于所述第二中心軸上下兩側(cè)的第一豎直行走單元和第二豎直行走單元，所述第一豎直行走單元和所述第二豎直行走單元分別包括在中點(diǎn)交叉鉸接的第一豎直行走鉸接桿和第二豎直行走鉸接桿、分別驅(qū)動(dòng)所述第一豎直行走單元和所述第二豎直行走單元的所述第一豎直行走鉸接桿的第一端在所述第二中心軸上滑動(dòng)的第一豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸和第二豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸、分別設(shè)置在所述第一豎直行走鉸接桿和所述第二豎直行走鉸接桿的第二端的第一豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿和第二豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿、以及安裝在所述第一豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿和所述第二豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿的兩端的豎直行走驅(qū)動(dòng)輪，所述第一豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸和所述第二豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)所述第一豎直行走單元和所述第二豎直行走單元的所述第一豎直行走鉸接桿的第一端在所述第二中心軸上滑動(dòng)時(shí)，所述第一豎直行走鉸接桿和所述第二豎直行走鉸接桿在豎直方向上擴(kuò)展或縮回。

優(yōu)選地，所述水平行走驅(qū)動(dòng)輪和所述豎直行走驅(qū)動(dòng)輪均連接至伺服電機(jī)并由所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人還包括控制系統(tǒng)和供料箱，所述控制系統(tǒng)和所述供料箱設(shè)置在所述第二中心軸上。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的操作方法，其中，所述操作方法包括以下步驟：

啟動(dòng)水平行走機(jī)構(gòu)的水平行走驅(qū)動(dòng)油缸，使得所述水平行走機(jī)構(gòu)的第一水平行走鉸接桿和第二水平行走鉸接桿擴(kuò)展到與排水方溝的水平尺寸匹配；

啟動(dòng)豎直行走機(jī)構(gòu)的豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸，使得所述豎直行走機(jī)構(gòu)的第一豎直行走鉸接桿和第二豎直行走鉸接桿擴(kuò)展到與排水方溝的豎直尺寸匹配；

啟動(dòng)第一電機(jī)，由所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的彈簧活塞，所述彈簧活塞又帶動(dòng)噴嘴盒組件繞第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌行進(jìn)，從而完成預(yù)定位置的噴涂；

啟動(dòng)所述水平行走機(jī)構(gòu)的各水平行走驅(qū)動(dòng)輪和所述豎直行走機(jī)構(gòu)的各豎直行走驅(qū)動(dòng)輪所對應(yīng)的伺服電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)所述自動(dòng)噴涂機(jī)器人在排水方溝中的前后移位。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)如下所述的有益效果。

根據(jù)本發(fā)明，排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人可以代替工人在惡劣的工作環(huán)境下噴涂，從而降低了人力成本并減少了可能的人員傷害。而且，排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人可以根據(jù)不同的排水方溝尺寸而更換不同規(guī)格的導(dǎo)軌組件，并通過水平行走驅(qū)動(dòng)油缸和豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸分別調(diào)節(jié)水平行走驅(qū)動(dòng)輪及豎直行走驅(qū)動(dòng)輪，以適應(yīng)各種尺寸排水方溝的內(nèi)壁噴涂任務(wù)，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中小型方溝無法進(jìn)行噴涂施工的情況。

附圖說明

下面參照附圖將對發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)以及示例性實(shí)施方式的技術(shù)上和工業(yè)上的意義進(jìn)行描述，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件，并且其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的示意性立體結(jié)構(gòu)圖；

圖2示出了圖1的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的噴槍機(jī)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖3示出了圖1的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的示意性側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的又一示意性結(jié)構(gòu)圖，其中水平行走機(jī)構(gòu)的各水平行走鉸接桿水平向外擴(kuò)張、豎直行走機(jī)構(gòu)的各豎直行走鉸接桿豎直向外擴(kuò)張且噴槍機(jī)構(gòu)在導(dǎo)軌上旋轉(zhuǎn)過一個(gè)角度。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對本發(fā)明示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。而且，圖中各部件的尺寸和比例也僅僅是示意性的，并不嚴(yán)格對應(yīng)于實(shí)際產(chǎn)品。

下面對包括根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人進(jìn)行說明。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的示意性立體結(jié)構(gòu)圖。圖2示出了圖1的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的噴槍機(jī)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖3示出了圖1的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的示意性側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的又一示意性結(jié)構(gòu)圖，其中水平行走機(jī)構(gòu)的各水平行走鉸接桿水平向外擴(kuò)張、豎直行走機(jī)構(gòu)的各豎直行走鉸接桿豎直向外擴(kuò)張且噴槍機(jī)構(gòu)在導(dǎo)軌上旋轉(zhuǎn)過一個(gè)角度。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人包括機(jī)架、導(dǎo)軌組件、噴槍機(jī)構(gòu)、水平行走機(jī)構(gòu)、豎直行走機(jī)構(gòu)以及其他部件。導(dǎo)軌組件、噴槍機(jī)構(gòu)、水平行走機(jī)構(gòu)以及豎直行走機(jī)構(gòu)均安裝在機(jī)架上。具體地，機(jī)架包括第一機(jī)架以及第二機(jī)架，第一機(jī)架的第一中心軸上安裝有導(dǎo)軌組件和噴槍機(jī)構(gòu)，第二機(jī)架的第二中心軸上安裝有水平行走機(jī)構(gòu)和豎直行走機(jī)構(gòu)，第一機(jī)架和第二機(jī)架通過螺栓連接。

導(dǎo)軌組件包括導(dǎo)軌1、導(dǎo)軌連接件2以及導(dǎo)軌支架3。導(dǎo)軌1包括第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌。第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌設(shè)置為由管狀件彎曲形成的倒圓角矩形，正好適應(yīng)排水方溝的內(nèi)壁輪廓。第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌平行放置并且由導(dǎo)軌連接件2焊接固定。焊接點(diǎn)位于第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌相互面對的側(cè)表面，方便噴槍機(jī)構(gòu)作繞行運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)受到阻礙。

在圖1中，共設(shè)置有十個(gè)導(dǎo)軌連接件2，在第一導(dǎo)軌的倒圓角矩形的上邊緣和第二導(dǎo)軌的倒圓角矩形的上邊緣之間均勻設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)軌連接件2，類似地在第一導(dǎo)軌的倒圓角矩形的下邊緣和第二導(dǎo)軌的倒圓角矩形的下邊緣之間對應(yīng)設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)軌連接件2，在第一導(dǎo)軌的倒圓角矩形的左邊緣和第二導(dǎo)軌的倒圓角矩形的左邊緣之間均勻設(shè)置三個(gè)導(dǎo)軌連接件2，類似地在第一導(dǎo)軌的倒圓角矩形的右邊緣和第二導(dǎo)軌的倒圓角矩形的右邊緣之間對應(yīng)設(shè)置三個(gè)導(dǎo)軌連接件2。這樣，由于10個(gè)導(dǎo)軌連接件2均勻設(shè)置在第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌之間，所以不會(huì)出現(xiàn)受力不勻的情況。

導(dǎo)軌支架3包括支架圈以及四個(gè)導(dǎo)軌支撐件，支架圈的形狀與第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的形狀相同，即，支架圈也設(shè)置為倒圓角矩形，但支架圈的尺寸稍小于第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的尺寸。具體地，支架圈從第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)抵靠并連接十個(gè)導(dǎo)軌連接件，四個(gè)導(dǎo)軌支撐件的一端通過轉(zhuǎn)接件連接到第一機(jī)架的第一中心軸，并且述四個(gè)導(dǎo)軌支撐件的另一端分別連接至支架圈的四個(gè)角。整個(gè)導(dǎo)軌組件通過導(dǎo)軌支架3固定在第一機(jī)架的第一中心軸上。

可以理解的是，第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的形狀雖然優(yōu)選為倒圓角矩形，但還可以是其它形狀，例如圓環(huán)形、橢圓形等；導(dǎo)軌連接件2的數(shù)目以及設(shè)置方式、導(dǎo)軌支撐件的數(shù)目以及設(shè)置方式也可以根據(jù)需要改變。

如圖2-3所示，噴槍機(jī)構(gòu)4包括噴槍驅(qū)動(dòng)組件41、噴嘴盒組件42以及滾輪43。噴槍驅(qū)動(dòng)組件41包括第一電機(jī)(未示出)、與第一電機(jī)連接并由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)411、以及與傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)411連接并由傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)411帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的彈簧活塞412。彈簧活塞412的一端與噴嘴盒組件42鉸接，另一端連接至傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)411的可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪軸，可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪軸套設(shè)在第一中心軸上。傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)包括外箱體，第一中心軸的一端通過轉(zhuǎn)接件連接至四個(gè)導(dǎo)軌支撐件的一端，第一中心軸的另一端固定連接至外箱體的一端。第二中心軸的一端固定連接至外箱體的另一端。這樣，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)啟動(dòng)時(shí)，第一電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)411動(dòng)作，可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)彈簧活塞412轉(zhuǎn)動(dòng)，由此使得與彈簧活塞412鉸接的噴嘴盒組件42繞第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌行走。由于彈簧活塞412長度可變，所以可解決噴嘴盒組件沿倒圓角矩形的第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌作繞行運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的自由伸縮問題。

具體地，彈簧活塞412的活塞桿連接至噴嘴盒組件42的盒體421。噴嘴422安裝在噴嘴盒組件42的盒體421上。噴槍機(jī)構(gòu)4設(shè)置有8個(gè)滾輪43。8個(gè)滾輪43均通過連接機(jī)構(gòu)連接在噴嘴盒組件42的盒體421上，具體地，8個(gè)滾輪43中的4個(gè)滾輪兩兩配對夾設(shè)在第一導(dǎo)軌上并可在第一導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，8個(gè)滾輪43中的另外4個(gè)滾輪兩兩配對夾設(shè)在第二導(dǎo)軌上并可在第二導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。

更具體地，滾輪43均呈內(nèi)凹型，其輪廓表面貼合第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的外表面，這樣能夠使得噴槍不會(huì)脫軌。每兩個(gè)滾輪43為一組，其內(nèi)凹點(diǎn)間距為導(dǎo)軌1的橫斷面直徑。設(shè)置在第一導(dǎo)軌上的兩組滾輪43通過鉸接件鉸接，設(shè)置在第二導(dǎo)軌上的兩組滾輪43也通過鉸接件鉸接，鉸接點(diǎn)如圖2中44所示，這樣可以實(shí)現(xiàn)噴槍機(jī)構(gòu)沿導(dǎo)軌1做繞行運(yùn)動(dòng)。

如圖1所示，水平行走機(jī)構(gòu)9包括設(shè)置在第二機(jī)架的第二中心軸上并且對稱地位于第二中心軸左右兩側(cè)的第一水平行走單元和第二水平行走單元。第一水平行走單元包括第一水平行走鉸接桿91、第二水平行走鉸接桿92、第一水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿93、第二水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿94、第一水平行走驅(qū)動(dòng)油缸以及安裝在第一水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿93和第二水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿94兩端的水平行走驅(qū)動(dòng)輪99。第一水平行走單元和第二水平行走單元的水平行走驅(qū)動(dòng)油缸整體示出為97。第一水平行走鉸接桿91的中點(diǎn)鉸接至第二水平行走鉸接桿92的中點(diǎn)。第一水平行走鉸接桿91的第一端套設(shè)在第二機(jī)架的第二中心軸上，并由第一水平行走驅(qū)動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)而在第二中心軸滑動(dòng)。第二水平行走鉸接桿92的第一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至第二機(jī)架的第二中心軸。第一水平行走鉸接桿91和第二水平行走鉸接桿92的第二端分別連接至第一水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿93和第二水平行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿94的中點(diǎn)。類似地，第二水平行走單元的結(jié)構(gòu)與第一水平行走單元相同。當(dāng)?shù)谝凰叫凶邌卧牡谝凰叫凶唑?qū)動(dòng)油缸和第二水平行走單元的第二水平行走驅(qū)動(dòng)油缸伸縮時(shí)，第一水平行走單元和第二水平行走單元的第一水平行走鉸接桿91的第一端被驅(qū)動(dòng)從而在第二中心軸上滑動(dòng)，引起與第一水平行走鉸接桿91鉸接的第二水平行走鉸接桿92也隨動(dòng)，從而第一水平行走單元和第二水平行走單元在水平方向的長度變化，即，改變第一水平行走鉸接桿91和第二水平行走鉸接桿92的張合程度，使水平行走驅(qū)動(dòng)輪99緊貼排水方溝的左右兩側(cè)內(nèi)壁，從而可以適應(yīng)不同尺寸的排水方溝。

與水平行走機(jī)構(gòu)9類似，下面介紹豎直行走機(jī)構(gòu)10。豎直行走機(jī)構(gòu)10包括設(shè)置在置在第二機(jī)架的第二中心軸上并且對稱地位于第二中心軸上下兩側(cè)的第一豎直行走單元和第二豎直行走單元。第一豎直行走單元包括第一豎直行走鉸接桿101、第二豎直行走鉸接桿102、第一豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿103、第二豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿104、第一豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸以及安裝在第一豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿103和第二豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿104兩端的豎直行走驅(qū)動(dòng)輪1010。第一豎直行走單元和第二豎直行走單元的豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸整體示出為108。第一豎直行走鉸接桿101的中點(diǎn)鉸接至第二豎直行走鉸接桿102的中點(diǎn)。第一豎直行走鉸接桿101的第一端套設(shè)在第二中心軸上，并由第一豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)而在第二中心軸滑動(dòng)。第二豎直行走鉸接桿102的第一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至第二機(jī)架的第二中心軸。第一豎直行走鉸接桿101和第二豎直行走鉸接桿102的第二端分別連接至第一豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿103和第二豎直行走驅(qū)動(dòng)輪支撐桿104的中點(diǎn)。類似地，第二豎直行走單元的結(jié)構(gòu)與第一豎直行走單元相同。當(dāng)?shù)谝回Q直行走單元的第一豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸和第二豎直行走單元的第二豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸伸縮時(shí)，第一豎直行走單元和第二豎直行走單元的第一豎直行走鉸接桿101的第一端被驅(qū)動(dòng)從而在第二中心軸上滑動(dòng)，引起與第一豎直行走鉸接桿101鉸接的第二豎直行走鉸接桿102也隨動(dòng)，從而第一豎直行走單元和第二豎直行走單元在豎直方向的長度變化，即，改變第一豎直行走鉸接桿101和第二豎直行走鉸接桿102的張合程度，使豎直行走驅(qū)動(dòng)輪1010緊貼排水方溝的上下兩側(cè)內(nèi)壁，從而可以適應(yīng)不同尺寸的排水方溝。

具體地，在以上示例中，第二機(jī)架的第二中心軸上安裝有兩組油缸，包括2個(gè)水平行走驅(qū)動(dòng)油缸以及2個(gè)豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸，2個(gè)水平行走驅(qū)動(dòng)油缸以及2個(gè)豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸均沿第二機(jī)架的第二中心軸軸向安置，具體地，2個(gè)水平行走驅(qū)動(dòng)油缸緊貼布置在第二中心軸的上下左右兩面，2個(gè)豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸108也緊貼布置在第二中心軸的上下兩面，這樣可提供均勻的動(dòng)力。當(dāng)然，水平行走驅(qū)動(dòng)油缸和豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸的個(gè)數(shù)也可以按需要設(shè)置為其他數(shù)目，例如可以設(shè)置1個(gè)或4個(gè)水平行走驅(qū)動(dòng)油缸，并設(shè)置1個(gè)或4個(gè)豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的又一示意性結(jié)構(gòu)圖，其中水平行走機(jī)構(gòu)的各水平行走鉸接桿水平向外擴(kuò)張、豎直行走機(jī)構(gòu)的各豎直行走鉸接桿豎直向外擴(kuò)張且噴槍機(jī)構(gòu)在導(dǎo)軌上旋轉(zhuǎn)過一個(gè)角度。

而且，在以上示例中，各豎直行走鉸接桿和各水平行走鉸接桿的鉸接點(diǎn)均設(shè)置在中點(diǎn)，且各水平行走驅(qū)動(dòng)輪和豎直行走驅(qū)動(dòng)輪的設(shè)置，使得增加了與排水方溝內(nèi)壁的接觸面積，從而排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的行走更加平穩(wěn)。

各水平行走驅(qū)動(dòng)輪和豎直行走驅(qū)動(dòng)輪均由伺服電機(jī)(未示出)提供動(dòng)力，可實(shí)現(xiàn)排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的自動(dòng)行走并精確控制排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的行進(jìn)速度，以此控制噴涂厚度并最終保證噴涂質(zhì)量。

如圖1所示，排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人的控制系統(tǒng)及供料箱11設(shè)置在第二機(jī)架的第二中心軸的尾部，并且通過線纜和輸料管與地面設(shè)備連接。

需要說明的是，在排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人可以根據(jù)不同的排水方溝尺寸而更換不同規(guī)格的導(dǎo)軌組件，并通過水平行走驅(qū)動(dòng)油缸和豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸分別調(diào)節(jié)水平行走驅(qū)動(dòng)輪及豎直行走驅(qū)動(dòng)輪，以適應(yīng)各種尺寸排水方溝的內(nèi)壁噴涂任務(wù)。

操作中，將排水方溝自動(dòng)噴涂機(jī)器人置于管道中，通過遠(yuǎn)程操作啟動(dòng)水平行走驅(qū)動(dòng)油缸，使得第一水平行走鉸接桿和第二水平行走鉸接桿擴(kuò)展到與排水方溝的水平尺寸匹配；再啟動(dòng)豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸，使得第一豎直行走鉸接桿和第二豎直行走鉸接桿擴(kuò)展到與排水方溝的豎直尺寸匹配；隨后啟動(dòng)第一電機(jī)，由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的彈簧活塞，彈簧活塞又帶動(dòng)噴嘴盒組件繞第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌行進(jìn)從而完成預(yù)定位置的噴涂；啟動(dòng)各水平行走驅(qū)動(dòng)輪和豎直行走驅(qū)動(dòng)輪所對應(yīng)的伺服電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴涂機(jī)器人在排水方溝中的前后移位。

在上述各步驟中，啟動(dòng)水平行走驅(qū)動(dòng)油缸和啟動(dòng)豎直行走驅(qū)動(dòng)油缸的順序可以調(diào)換。

在本說明書中，每當(dāng)提及“示例性實(shí)施方式”、“優(yōu)選實(shí)施方式”、“一個(gè)實(shí)施方式”等時(shí)意味著針對該實(shí)施方式描述的具體的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式中。這些用詞在本說明書中不同地方的出現(xiàn)不一定都指代同一實(shí)施方式。此外，當(dāng)針對任一實(shí)施方式/實(shí)施方式描述具體的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本領(lǐng)域技術(shù)人員也能夠在所有所述實(shí)施方式中的其它實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明的方面不限于上述實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，各種改型和替換均可以應(yīng)用到上述實(shí)施方式中。