一种地面操控式高空作业平台的制作方法

1.本实用新型涉及一种高空作业平台，特别涉及一种地控式高空无人作业平台，属于工程机械技术领域。


背景技术：

2.随着人们对于高空作业安全性的要求越来越高，国家和地方不断出台限制使用传统脚手架的相关规定，在借鉴国外相关技术的基础上，我国于20世纪70年代末开始研发高空作业机械。
3.高空作业机械是将作业人员、工具、材料等通过作业平台举升到空中指定位置进行各种安装、维修等作业的专用高空作业设备。
4.在设备自动化、智能化水平与日俱增的大环境下，传统的靠人站在工作平台上来完成各项工作的模式，已无法满足一些特殊工况的需求，如不依赖于人的自动化高效作业，超出设备原有作业范围的更大区域作业需求等。
5.操作人员在高空作业存在一定的安全隐患，并且人员无法长时间在高空进行持续作业，因此在一定程度上会影响作业效率。


技术实现要素：

6.发明目的：本实用新型的目的是针对现有技术中存在的问题，提出一种地控式高空无人作业平台，本实用新型通过机械手替代人工的方法实现操作人员在地面远程操控作业，提高了作业效率和人员的安全性。
7.技术方案：一种地控式高空无人作业平台，包括高空作业平台总成，所述高空作业平台总成包括底盘、升降机构和作业平台，所述作业平台通过升降机构安装在底盘上；所述作业平台安装有多自由度机械手总成，所述机械手总成的作业端设有可更换式作业工具，还包括地控操作终端，地控操作终端分别控制高空作业平台总成、机械手总成和作业工具。
8.本实用新型通过地控操作终端分别控制高空作业平台总成、机械手总成和作业工具可以实现操作人员在地面完成高空作业，可以避免操作人员高空作业的风险，并且可以持续作业，提高了作业效率。
9.优选项，为了实现精准控制，所述机械手总成的作业端设有摄像装置，所述摄像装置的镜头正对作业区域，所述地控操作终端上设有图像显示模块，所述摄像装置的图像信息通过图像显示模块显示在地控操作终端上。通过摄像装置将作业图像传输到地控操作终端上的图像显示模块上，操作人员可以实时准确的了解作业工具的作业情况，并且进行实时调整；提高了作业精度和作业效率。
10.优选项，为了进一步提高作业效率，所述作业平台上设有测距传感器，所述测距传感器测得的距离信号传输给地控操作终端。当高空作业平台总成行驶至机械手总成作业范围时，测距传感器向地控操作终端发出提示信号，操作人员可以停止对高空作业平台总成的底盘的操控，保持高空作业平台总成处于停车状态，避免高空作业平台总成与作业区域
的距离过于接近影响机械手总成的作业，甚至发生碰撞事故。
11.优选项，为了提高控制精度，所述机械手总成的作业端与作业工具之间设有压力传感器，所述压力传感器的压力信号传输给地控操作终端。根据作业工况的不同，需要选择相应的作业工具，作业工具在作业时需要与目标工件之间紧密接触并且有一定的预紧力，例如焊接工况时需要焊枪与工件接触并且只需要较小的预紧力；打磨工况时需要较大的预紧力；钻孔工况的预紧力也需要较大的预紧力；为了满足各种工况的作业需要，需要实时监控预紧力的大小。通过压力传感器可以获得作业工具与目标工件之间是否接触以及预紧力的大小，进而精确控制机械手总成的动作，提高控制精度。通过与摄像装置的配合使用可以减少定位的时间，进一步提高作业效率。
12.优选项，为了提高本实用新型的适用性，所述作业平台设有机械手总成的电控柜，所述机械手总成通过电控柜同时与作业平台的供电系统和地控操作终端连接。通过电控柜可以实现对现有高空作业平台总成的快速改装，通过统一的地控操作终端可以实现同时对高空作业平台总成和机械手总成以及作业工具的控制，提高了本实用新型的适用性。
13.优选项，为了降低地控操作的难度以及控制系统的复杂程度，所述高空作业平台总成为剪叉式高空作业平台。剪叉式高空作业平台为垂直举升系统，可以精确的控制举升高度，可以降低操控难度和控制系统的复杂程度，降低了对操作人员操控技能的要求。
14.一种地控式高空无人作业平台的控制方法，包括以下步骤：
15.步骤一、设备调试，根据作业工况选配作业工具，设定测距传感器的提示距离，设定压力传感器的压力提示值和机械手总成的工作压力；
16.步骤二、移动高空作业平台总成，通过地控操作终端控制高空作业平台总成的底盘移动至工作区域；
17.步骤三、举升作业平台，通过地控操作终端控制升降机构举升作业平台至机械手总成作业范围内；
18.步骤四、定位作业区域，借助摄像装置和图像显示模块对作业工具进行跟踪定位，通过地控操作终端操控机械手总成将作业工具移动至指定的作业区域；
19.步骤五、启动作业工具，通过地控操作终端启动作业工具实现作业；
20.步骤六、设备复位，完成指定作业后，关闭作业工具，机械手总成收缩至初始状态，作业平台回落至初始状，控制底盘运行至下一作业地点或存放地点或充电地点。
21.优选项，为了进一步提高自动化程度，所述步骤一设备调试中通过程序，对工作的轨迹及区域范围进行预先设置。
22.优先项，为了提高作业效率，所述步骤五作业工具工作过程中，通过地控操作终端分别或同时控制底盘或升降机构或机械手总成实现作业区域之间的切换。通过作业区域之间的切换实现作业工具的连接作业，提高了作业效率。
23.有益效果：本实用新型通过地控操作终端分别控制高空作业平台总成、机械手总成和作业工具可以实现操作人员在地面完成高空作业，可以避免操作人员高空作业的风险，并且可以持续作业，提高了作业效率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型作业时结构示意图；
26.图2为本实用新型的初始状态图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.如图1和2所示，一种地控式高空无人作业平台，包括高空作业平台总成1，所述高空作业平台总成1包括底盘11、升降机构12和作业平台13，所述作业平台13通过升降机构12安装在底盘11上；所述作业平台13安装有多自由度机械手总成2，所述机械手总成2的作业端设有可更换式作业工具3，还包括地控操作终端4，地控操作终端4分别控制高空作业平台总成1、机械手总成2和作业工具3。
31.本实用新型通过地控操作终端4分别控制高空作业平台总成1、机械手总成2和作业工具3可以实现操作人员在地面完成高空作业，可以避免操作人员高空作业的风险，并且可以持续作业，提高了作业效率。
32.为了实现精准控制，所述机械手总成2的作业端设有摄像装置5，所述摄像装置5的镜头正对作业区域，所述地控操作终端4上设有图像显示模块41，所述摄像装置5的图像信息通过图像显示模块41显示在地控操作终端4上。通过摄像装置5将作业图像传输到地控操作终端4上的图像显示模块41上，操作人员可以实时准确的了解作业工具的作业情况，并且进行实时调整；提高了作业精度和作业效率。
33.为了进一步提高作业效率，所述作业平台13上设有测距传感器6，所述测距传感器6测得的距离信号传输给地控操作终端4。当高空作业平台总成1行驶至机械手总成2作业范围时，测距传感器6向地控操作终端4发出提示信号，操作人员可以停止对高空作业平台总成1的底盘11的操控，保持高空作业平台总成1处于停车状态，避免高空作业平台总成1与作业区域的距离过于接近影响机械手总成2的作业，甚至发生碰撞事故。
34.为了提高控制精度，所述机械手总成2的作业端与作业工具3之间设有压力传感器，所述压力传感器的压力信号传输给地控操作终端4。根据作业工况的不同，需要选择相应的作业工具3，作业工具3在作业时需要与目标工件之间紧密接触并且有一定的预紧力，例如焊接工况时需要焊枪与工件接触并且只需要较小的预紧力；打磨工况时需要较大的预紧力；钻孔工况的预紧力也需要较大的预紧力；为了满足各种工况的作业需要，需要实时监控预紧力的大小。通过压力传感器可以获得作业工具3与目标工件之间是否接触以及预紧力的大小，进而精确控制机械手总成的动作，提高控制精度。通过与摄像装置5的配合使用可以减少定位的时间，进一步提高作业效率。
35.为了提高本实用新型的适用性，所述作业平台13设有机械手总成2的电控柜7，所述机械手总成2通过电控柜7同时与作业平台13的供电系统和地控操作终端4连接。通过电控柜7可以实现对现有高空作业平台总成的快速改装，通过统一的地控操作终端4可以实现同时对高空作业平台总成4和机械手总成2以及作业工具3的控制，提高了本实用新型的适用性。
36.为了降低地控操作的难度以及控制系统的复杂程度，所述高空作业平台总成1为剪叉式高空作业平台。剪叉式高空作业平台为垂直举升系统，可以精确的控制举升高度，可以降低操控难度和控制系统的复杂程度，降低了对操作人员操控技能的要求。
37.一种地控式高空无人作业平台的控制方法，包括以下步骤：
38.步骤一、设备调试，根据作业工况选配作业工具3，设定测距传感器6的提示距离，设定压力传感器的压力提示值和机械手总成2的工作压力；
39.步骤二、移动高空作业平台总成1，通过地控操作终端4控制高空作业平台总成1的底盘11移动至工作区域；
40.步骤三、举升作业平台13，通过地控操作终端4控制升降机构12举升作业平台13至机械手总成2作业范围内；
41.步骤四、定位作业区域，借助摄像装置5和图像显示模块41对作业工具3进行跟踪定位，通过地控操作终端4操控机械手总成2将作业工具3移动至指定的作业区域；
42.步骤五、启动作业工具3，通过地控操作终端4启动作业工具3实现作业；
43.步骤六、设备复位，完成指定作业后，关闭作业工具4，机械手总成2收缩至初始状态，作业平台13回落至初始状，控制底盘11运行至下一作业地点或存放地点或充电地点。
44.为了进一步提高自动化程度，所述步骤一设备调试中通过程序，对工作的轨迹及区域范围进行预先设置。
45.为了提高作业效率，所述步骤五作业工具3工作过程中，通过地控操作终端4分别或同时控制底盘11或升降机构12或机械手总成2实现作业区域之间的切换。通过作业区域之间的切换实现作业工具的连接作业，提高了作业效率。
46.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
47.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定
义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。