集箱焊瘤打磨机器人结构设计与工作流程
1、打磨机器人功能需求描述
集箱本体结构复杂，内壁空间分布各类管接头三通弯头和孔洞等，并且内壁上存在V形焊接坡口和孔洞。集箱内壁焊缝打磨时，可以水平放置在滚轮架上，通过滚轮架调整其位姿。集箱内壁焊缝打磨机器人的主要功能需求如下:
①机器人可使用550-714的集箱，在集箱内具备良好的移动定位和越障性能；
②机器人具备视觉反馈及监控打磨过程、自动补偿砂轮磨损和管壁偏心等功能；
③机器人能够在集箱焊缝处完成定点、局部范围以及整个环焊缝遍历等多种焊榴打磨作业模式。
2、机器人的结构与工作原理
为使机器人能够实现在集箱中快速移动，定位及焊瘤打磨等功能，本研究采用模块化思想设计的机器人实物样机如图所示。
集箱内壁焊瘤打磨机器人可以按功能划分为6个:功能模块，机器人的机构组成如图2所示，各模块可，整体安装和拆卸，便于机器人推广其他L程应用。机器人配有Ca相机能够对打磨点和打磨后的焊缝表面进行检测。管道内移动机器人按照移动方式分类，主要有:
活塞移动式滚轮移动式履带移动式、足腿移动式弹簧支撑移动式蠕动移动式等＋R，依据集箱的结构特点和作业任务需求，集箱内壁焊瘤打磨机器人采用左，右前轮单独驱动的四轮移动方式，其中左轮和右轮与水平面成45·夹角较好地解决了机器人快速移动，在集箱内移动时走偏进行纠偏和稳定定位的需求；
由于集箱内壁圆度存在较大偏差并R集箱内壁作业环境复杂，选择气缸顶升夹紧方案，使得机器人的4个轮子连同气缸夹紧块与集箱内壁接触，形成一个稳定的三点支撑，为打磨作业提供稳固的支撑平台周向旋转模块和径向调整模块共同作用，调整机器人打磨模块的砂轮机所处的位姿，使得砂轮外圆表面与环焊缝保持内切，进而可以在环焊缝圆周方向任意位置进行打磨；
径向调整模块分为丁动粗调整和自动调整两个部分，机器人进入集箱前，通过手动粗调整，使机器人周向旋转模块回转中心与集箱轴线基本重合。机器人在集箱内定位夹紧后，通过径向自动调整功能使砂轮外圆表面工作时始终与需打磨的焊缝内切，并使正压力保持在一定范围内，径向自动调整模块可以自动补偿砂轮磨损和集箱管径偏心引起的砂轮位姿径向调整要求同时减少或避免砂轮发生过磨现象，保证打磨的质量打磨模块采用安全可靠的气动砂轮机。
①通过手动调整模块粗调，使旋转模块回转中心与集箱轴线共线，并且锁定；
②借助W反馈图像，人工控制行走模块驱动机器人运动至目标位置；
③汽缸顶升，实现机器人在集箱内的定位夹紧；
④旋转模块带动围绕环焊缝回转扫描，通过反馈图像判断集箱焊缝情况以及待打磨区域。打磨模块进行打磨时，aD可以对打磨情况实施监控；
⑤打磨模块工作时，借助周向旋转模块和径向调整模块调整砂轮机位姿，实施各种打磨作业模式；
⑥打磨作业完成后，气缸卜降，解除定位夹紧；
⑦行走模块驱动机器人继续作业或者退出集装箱。