CN106088544A - 建筑墙面自动喷漆机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑墙面自动喷漆机器人，包括：低压空气泵、油漆箱、设在电动滑块上的喷头、电机、底盘、两个液压伸缩臂、设在底盘下方的履带、机器视觉系统、与低压空气泵、油漆箱、电机、机器视觉系统分别连接的控制器；低压空气泵、油漆箱和电机均装于底盘上方，喷头与低压空气泵和油漆箱分别连接；两个液压伸缩臂底端分别装在电机两端，两个液压伸缩臂顶端之间支撑一导轨，使电动滑块在控制器控制下在导轨上水平滑动；机器视觉系统反馈机器人姿态及判断目标墙面的状况；控制器根据机器人姿态和目标墙面的状况，控制机器人进行喷漆。该机器人能完成墙面均匀涂漆工作，在节省人力的同时提供更优质可控的涂漆效果。

Description

建筑墙面自动喷漆机器人

技术领域

本发明涉及建筑机器人技术领域，尤其涉及一种建筑墙面自动喷漆机器人。

背景技术

目前机器人技术迅速发展，开始在各行各业逐渐取代传统人力劳动。建筑行业一直是劳动密集型产业，生产成本中一大部分为劳动力成本，因此建筑行业迫切需要利用机器人来执行高重复性、低附加值的工作。

其中，墙体涂漆的工作是一种典型的高重复性、低附加值的工作，而且由人工进行墙体涂漆的工作效率低下，品质因人而异，不同工人的完成质量相差极大。另外，目前的油漆中大多含有易挥发的有毒性气体，即使工人在作业时佩戴了面罩、口罩这样的防护措施，但是这些护具无法百分百阻止有毒气体危害人体。因此市场上亟需可以取代人工进行墙体粉刷涂漆工作的机器人产品。

鉴于此，如何提供一种建筑墙面自动喷漆机器人，以解决现有建筑施工过程中涂漆工序耗费大量人力，并对施工人员健康产生影响的问题成为当前需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种建筑墙面自动喷漆机器人，解决了现有建筑施工过程中涂漆工序耗费大量人力，并对施工人员健康产生影响的问题，能够完成墙面均匀涂漆工作，在节省人力的同时提供更优质可控的涂漆效果。

本发明提供一种建筑墙面自动喷漆机器人，包括：低压空气泵、油漆箱、固定在电动滑块上的喷头、电机、底盘、两个液压伸缩臂、履带、控制器和机器视觉系统；其中：

所述低压空气泵、所述油漆箱和所述电机均安装于所述底盘上方，所述喷头与所述低压空气泵和所述油漆箱分别连接，

所述液压伸缩臂由所述电机驱动，所述两个液压伸缩臂的底端分别安装在所述电机的两端，所述两个液压伸缩臂的顶端之间支撑一导轨，以使所述电动滑块在所述控制器的控制下在所述导轨上水平滑动；

所述底盘对整个机器人起到支撑作用，所述履带设置在所述底盘的下方，用于负责机器人的移动；

所述机器视觉系统，安装在所述机器人上，用于反馈所述机器人的姿态以及判断目标墙面的状况并发送至所述控制器；

所述控制器，与所述低压空气泵、所述油漆箱、所述电机、所述机器视觉系统分别连接，用于根据所述机器人的姿态和目标墙面的状况，调节所述喷头进漆量的大小并监控所述油漆箱里剩余油漆量，控制所述低压空气泵的阀门开关以调节传入所述喷头的低压空气量，通过控制所述电机来控制所述两个液压伸缩臂的俯仰角以及伸缩长度，以及控制所述电动滑块在所述导轨上的移动。

可选地，所述喷头与所述低压空气泵之间通过导气软管连接。

可选地，所述喷头与所述油漆箱之间通过导漆软管连接。

可选地，所述控制器安装在所述底盘下方。

可选地，所述底盘下方还安装有与所述控制器连接的电源，用于为所述机器人提供电源。

可选地，在所述机器人开始工作时，所述机器视觉系统具体用于识别目标墙面的边界，将目标墙面划分成多个标准喷涂面的组合并发送至所述控制器；

相应地，所述控制器具体用于根据所述机器视觉系统划分的多个标准喷涂面的组合计算并设置相应的行动路径，以使所述机器人根据设置的行动路径进行喷漆工作。

可选地，在所述机器人开始对某个标准喷涂面进行喷涂油漆时，所述控制器具体用于控制所述电动滑块在所述导轨上左右匀速滑动，当所述电动滑块滑动完一个周期后，所述控制器通过控制所述电机来控制所述两个液压伸缩臂调整高度，进行第二次喷涂，依次重复，直到完成整个该标准喷涂面的喷涂工作。

可选地，所述机器人在完成某个标准喷涂面的喷涂工作后，所述机器视觉系统，具体用于计算该标准喷涂面的均匀度和颜色深度并进行存储；

在整个目标墙面的喷涂工作完成后，所述机器视觉系统具体用于将存储的所有标准喷涂面的均匀度和颜色深进行比对，判断均匀度和颜色深度不符合预设要求的标准喷涂面并发送至所述控制器，以使所述控制器控制所述机器人对均匀度和颜色深度不符合预设要求的标准喷涂面进行补喷。

可选地，所述机器人还包括：与所述控制器连接的指示灯；

相应地，所述控制器还用于在监控到所述油漆箱里剩余油漆量小于预设阈值时，控制所述指示灯发光，以提醒施工人员及时加入油漆。

由上述技术方案可知，本发明的建筑墙面自动喷漆机器人，解决了现有建筑施工过程中涂漆工序耗费大量人力，并对施工人员健康产生影响的问题，能够完成墙面均匀涂漆工作，在节省人力的同时提供更优质可控的涂漆效果。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种建筑墙面自动喷漆机器人的结构示意图；

图2为图1所示建筑墙面自动喷漆机器人的系统架构图；

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1、底盘；2、油漆箱；3、低压空气泵；4、喷头；5、电机；6、液压伸缩臂；7、履带；8、电动滑块；9、导气软管；10、导漆软管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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的实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明一实施例提供的一种建筑墙面自动喷漆机器人的结构示意图，如图1所示，本实施例的建筑墙面自动喷漆机器人，包括：低压空气泵3、油漆箱2、固定在电动滑块8上的喷头4、电机5、底盘1、两个液压伸缩臂6、履带7、控制器(图中未示出)和机器视觉系统(图中未示出)；其中：

所述低压空气泵3、所述油漆箱2和所述电机5均安装于所述底盘1上方，所述喷头4与所述低压空气泵3和所述油漆箱2分别连接，

所述液压伸缩臂6由所述电机5驱动，所述两个液压伸缩臂6的底端分别安装在所述电机5的两端，所述两个液压伸缩臂6的顶端之间支撑一导轨，以使所述电动滑块8在所述控制器的控制下在所述导轨上水平滑动；

所述底盘1对整个机器人起到支撑作用，所述履带7设置在所述底盘1的下方，用于负责机器人的移动；

所述机器视觉系统，安装在所述机器人上，用于反馈所述机器人的姿态以及判断目标墙面的状况并发送至所述控制器；

所述控制器，与所述低压空气泵3、所述油漆箱2、所述电机5、所述机器视觉系统分别连接，用于根据所述机器人的姿态和目标墙面的状况，调节所述喷头4进漆量的大小并监控所述油漆箱2里剩余油漆量，控制所述低压空气泵3的阀门开关以调节传入所述喷头4的低压空气量，通过控制所述电机5来控制所述两个液压伸缩臂6的俯仰角以及伸缩长度，以及控制所述电动滑块8在所述导轨上的移动。

在具体应用中，所述喷头4与所述低压空气泵3之间可通过导气软管9连接。

在具体应用中，所述喷头4与所述油漆箱2之间可通过导漆软管10连接。

在具体应用中，所述控制器可安装在所述底盘1下方。

在具体应用中，所述底盘1下方还安装有与所述控制器连接的电源，用于为所述机器人提供电源，支持所述低压空气泵3、所述电动滑块8、所述履带7、所述机器视觉系统、所述控制器和所述电机5的工作。

可理解的是，本实施例通过履带7负责所述机器人的移动，能够很好的应对建筑工地现场复杂的地面环境。

在具体应用中，在所述机器人开始工作时，所述机器视觉系统可具体用于识别目标墙面的边界，将目标墙面划分成多个标准喷涂面的组合并发送至所述控制器；

相应地，所述控制器具体用于根据所述机器视觉系统划分的多个标准喷涂面的组合计算并设置相应的行动路径，以使所述机器人根据设置的行动路径进行喷漆工作。

在具体应用中，在所述机器人开始对某个标准喷涂面进行喷涂油漆时，所述控制器具体用于控制所述电动滑块8在所述导轨上左右匀速滑动，可保证喷漆均匀，当所述电动滑块8滑动完一个周期后，所述控制器通过控制所述电机5来控制所述两个液压伸缩臂6调整高度，进行第二次喷涂，依次重复，直到完成整个该标准喷涂面的喷涂工作。

在具体应用中，所述机器人在完成某个标准喷涂面的喷涂工作后，所述机器视觉系统，具体用于计算该标准喷涂面的均匀度和颜色深度并进行存储；

在整个目标墙面的喷涂工作完成后，所述机器视觉系统具体用于将存储的所有标准喷涂面的均匀度和颜色深进行比对，判断均匀度和颜色深度不符合预设要求的标准喷涂面并发送至所述控制器，以使所述控制器控制所述机器人对均匀度和颜色深度不符合预设要求的标准喷涂面进行补喷。

在具体应用中，所述机器人还包括：与所述控制器连接的指示灯；

相应地，所述控制器还用于在监控到所述油漆箱2里剩余油漆量小于预设阈值时，控制所述指示灯发光，以提醒施工人员及时加入油漆。

本实施例的建筑墙面自动喷漆机器人，解决了现有建筑施工过程中涂漆工序耗费大量人力，并对施工人员健康产生影响的问题，能够完成墙面均匀涂漆工作，在节省人力的同时提供更优质可控的涂漆效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种建筑墙面自动喷漆机器人，其特征在于，包括：低压空气泵、油漆箱、固定在电动滑块上的喷头、电机、底盘、两个液压伸缩臂、履带、控制器和机器视觉系统；其中：

所述低压空气泵、所述油漆箱和所述电机均安装于所述底盘上方，所述喷头与所述低压空气泵和所述油漆箱分别连接，

所述液压伸缩臂由所述电机驱动，所述两个液压伸缩臂的底端分别安装在所述电机的两端，所述两个液压伸缩臂的顶端之间支撑一导轨，以使所述电动滑块在所述控制器的控制下在所述导轨上水平滑动；

所述底盘对整个机器人起到支撑作用，所述履带设置在所述底盘的下方，用于负责机器人的移动；

所述机器视觉系统，安装在所述机器人上，用于反馈所述机器人的姿态以及判断目标墙面的状况并发送至所述控制器；

所述控制器，与所述低压空气泵、所述油漆箱、所述电机、所述机器视觉系统分别连接，用于根据所述机器人的姿态和目标墙面的状况，调节所述喷头进漆量的大小并监控所述油漆箱里剩余油漆量，控制所述低压空气泵的阀门开关以调节传入所述喷头的低压空气量，通过控制所述电机来控制所述两个液压伸缩臂的俯仰角以及伸缩长度，以及控制所述电动滑块在所述导轨上的移动。

2.根据权利要求1所述的建筑墙面自动喷漆机器人，其特征在于，所述喷头与所述低压空气泵之间通过导气软管连接。

3.根据权利要求1所述的建筑墙面自动喷漆机器人，其特征在于，所述喷头与所述油漆箱之间通过导漆软管连接。

4.根据权利要求1所述的建筑墙面自动喷漆机器人，其特征在于，所述控制器安装在所述底盘下方。

5.根据权利要求1所述的建筑墙面自动喷漆机器人，其特征在于，所述底盘下方还安装有与所述控制器连接的电源，用于为所述机器人提供电源。

6.根据权利要求1所述的建筑墙面自动喷漆机器人，其特征在于，在所述机器人开始工作时，所述机器视觉系统具体用于识别目标墙面的边界，将目标墙面划分成多个标准喷涂面的组合并发送至所述控制器；

相应地，所述控制器具体用于根据所述机器视觉系统划分的多个标准喷涂面的组合计算并设置相应的行动路径，以使所述机器人根据设置的行动路径进行喷漆工作。

7.根据权利要求6所述的建筑墙面自动喷漆机器人，其特征在于，在所述机器人开始对某个标准喷涂面进行喷涂油漆时，所述控制器具体用于控制所述电动滑块在所述导轨上左右匀速滑动，当所述电动滑块滑动完一个周期后，所述控制器通过控制所述电机来控制所述两个液压伸缩臂调整高度，进行第二次喷涂，依次重复，直到完成整个该标准喷涂面的喷涂工作。

8.根据权利要求6所述的建筑墙面自动喷漆机器人，其特征在于，所述机器人在完成某个标准喷涂面的喷涂工作后，所述机器视觉系统，具体用于计算该标准喷涂面的均匀度和颜色深度并进行存储；

在整个目标墙面的喷涂工作完成后，所述机器视觉系统具体用于将存储的所有标准喷涂面的均匀度和颜色深进行比对，判断均匀度和颜色深度不符合预设要求的标准喷涂面并发送至所述控制器，以使所述控制器控制所述机器人对均匀度和颜色深度不符合预设要求的标准喷涂面进行补喷。

9.根据权利要求6所述的建筑墙面自动喷漆机器人，其特征在于，所述机器人还包括：与所述控制器连接的指示灯；

相应地，所述控制器还用于在监控到所述油漆箱里剩余油漆量小于预设阈值时，控制所述指示灯发光，以提醒施工人员及时加入油漆。