CN107139156A - 一种用于建筑装修的画线机器人 - Google Patents

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Abstract

一种用于建筑装修的画线机器人,该画线机器人包括移动平台、电池组、人机交互单元、喷墨单元、机械臂、升降机构和导航与避障单元,移动平台是画线机器人的承载平台,具有行走机构,其他包括电池组、人机交互单元、喷墨单元、机械臂、升降机构和导航与避障单元都被置于移动平台之上,同时,移动平台通过自身的行走机构,根据要求移动至所需的位置,机械臂被安装在升降机构的移动组件上,通过升降机构的移动组件的上下移动,带动机械臂上下移动,喷墨单元被安装在机械臂的前端,用于在墙体上喷射出所需要的墨线。

Description

一种用于建筑装修的画线机器人
技术领域
[0001]本发明属于建筑装修技术领域,特别涉及一种用于建筑装修的画线机器人。
背景技术
[0002] 在现有的建筑施工领域,己经出现了多种机器人技术,用于解决各种施工难题。例 如,公开号为CN105756333A的专利文件,公开了“一种折叠式建筑施工机器人平台单元以及 建筑施工机器人平台,该折叠式建筑施工机器人平台单元包括至少两个滑轨立杆以及一个 折叠单元/沿着水平方向依次连接的至少两个折叠单元,至少两个滑轨立杆间隔排布在一 个折叠单元/至少两个折叠单元的一侧且与相应的折叠单元连接;折叠单元包括沿竖直方 向排布的至少两个脚手板,任意两个在竖直方向上相邻的脚手板的外侧通过沿竖直方向可 折叠的立网连接,且脚手板与立网之间铰链连接;与滑轨立杆连接的折叠单元的脚手板的 内侧连接有滑轨套件;在竖直方向上给脚手板施力带动滑轨套件沿着滑轨立杆的延伸方向 移动,进而使得折叠单元自动展开、折叠,加快了安装拆卸速度,且折叠后体积极大减小”。
[0003] 然而,对于建筑装修技术领域,现有的机器人技术方案并没有针对性的解决方案, 特别是对于在装修施工中至关重要的画线环节,目前还没有可以替代人工的解决方案。
发明内容
[0004] 本发明提供一种用于建筑装修的画线机器人。
[0005] 一种用于建筑装修的画线机器人,该画线机器人包括移动平台、电池组、人机交互 单元、喷墨单元、机械臂、升降机构和导航与避障单元,
[0006] 移动平台是画线机器人的承载平台,具有行走机构,其他包括电池组、人机交互单 元、喷墨单元、机械臂、升降机构和导航与避障单元都被置于移动平台之上,同时,移动平台 通过自身的行走机构,根据要求移动至所需的位置,
[0007] 机械臂被安装在升降机构的移动组件上,通过升降机构的移动组件的上下移动, 带动机械臂上下移动,
[0008] 喷墨单元被安装在机械臂的前端,用于在墙体上喷射出所需要的墨线。
[0009] 电池组采用磷酸铁电池,被置于移动平台底板上。
[0010] 导航与避障单元被置于移动平台底板上,用于驱动电机带动移动平台的麦克纳姆 轮运动,实现移动平台的全方位移动。这个单元主要用于检测建筑机器人在工作空间的实 时位置,进行有效的路径规划;当在工作空间里面遇到障碍时,此时该单元检测到建筑机器 人处于危险区域,因此会将信号发送给整个系统,建筑机器人将会改变运动方向避开障碍, 进行正常的工作需要。全方位移动通过自身的需求进行控制,满足整体空间工作的需求。
[0011] 人机交互单元中设有力控组件,用于实现基于力控的人机交互。
[0012] 画线机器人在升降机构的立柱顶部上设有测距激光器单元,用于监测画线机器人 距离墙体的距离。
[0013] 测距激光器单元中的激光器数量是4个,用于检测画线机器人机械臂距离墙体的 距离。这样测得的数据会更加精确。
[0014]本发明的用于建筑装修的画线机器人,可实现民用建筑中装修自动画线。完整解 决了目前在装修中,画线环节智能依靠人工,画线效率和精度不尽如人意的问题。本发明遵 循“人、机、环”安全策略,覆盖大部分民用画线需求,具有友好的人机交互方式,高效率的自 动化施工,民建施工环境下的高可靠性。
附图说明
[0015] 图1是本发明的用于建筑装修的画线机器人结构示意图。
[0016] 其中,1--移动平台,2--电池组,3--人机交互单元,4--喷墨单元,5-- 机械臂,6——升降机构,7——导航与避障单元,8——测距激光器单元。
具体实施方式
[0017] 如图1所示,本发明的用于建筑装修的画线机器人,该画线机器人包括移动平台、 电池组、人机交互单元、喷墨单元、机械臂、升降机构和导航与避障单元。
[0018] 移动平台是画线机器人的承载平台,具有行走机构,其他包括电池组、人机交互单 元、喷墨单元、机械臂、升降机构和导航与避障单元都被置于移动平台之上,同时,移动平台 通过自身的行走机构,根据要求移动至所需的位置。
[0019] 机械臂被安装在升降机构的移动组件上,通过升降机构的移动组件的上下移动, 带动机械臂上下移动。
[0020] 喷墨单元被安装在机械臂的前端,用于在墙体上喷射出所需要的墨线。
[0021] 电池组采用磷酸铁电池,被置于移动平台底板上。导航与避障单元被置于移动平 台底板上,用于驱动电机带动移动平台的麦克纳姆轮运动,实现移动平台的全方位移动。人 机交互单元中设有力控组件,用于实现基于力控的人机交互。
[0022] 画线机器人在升降机构的立柱顶部上设有测距激光器单元,用于监测画线机器人 距离墙体的距离。测距激光器单元中的激光器数量是4个,分别对应用于画线机器人的上、 前、左、右四个方向的距离测量。在施工现场环境下,可以通过激光器装置可以实时监控画 线机器人距离墙体的位置,分别是上、前、左、右四个位置。用于检测建筑机器人进出门时, 距离门框的位置,同时也可以检测建筑机器人在工作空间的位置。这样有助于保护建筑机 器人在施工环境下进门的安全性,以及可以精确的确定画线机器人的在施工环境下,激光 器通过自身发射光源和接受光源,从而测量出机器人自身距离墙体的位置。测量的方向分 为上、前、左、右四个方向,可以准确确定机器人施工位置,以及保证进门的安全性。
[0023] 综上所述,本发明的画线机器人主要结构包括全方位移动平台、高精度升降单元、 带有力反馈的机械臂、导航与避障单元、基于力控的人机交互单元、喷墨单元和电源及电池 组。
[0024]画线机器人工作时,由磷酸铁电池给总系统提供动力,多个定位装置辅助机器人 自主导航和避碍,从而保障机器人工作时的安全性。在导航系统的作用下,驱动电机带动麦 克纳姆轮运动,来实现全方位移动。
[0025] 需要人员对机器人调节时,可以通过力控人机互换单元对机器人运动方向进行控 制。
[0026]在画线的过程中,高精度升降单元和具有力反馈的机械臂肤贫1帥H」 高度和环境的施工画线,并且可以保证在画线过程中人员和机器人的安全。最后喷墨单元 在墙体上喷射出所需要的墨线。 '

Claims (6)

1.一种用于建筑装修的画线机器人,其特征在于,该画线机器人包括移动平台、电池 组、人机交互单元、喷墨单元、机械臂、升降机构和导航与避障单元, 移动平台是画线机器人的承载平台,具有行走机构,其他包括电池组、人机交互单元、 喷墨单元、机械臂、升降机构和导航与避障单元都被置于移动平台之上,同时,移动平台通 过自身的行走机构,根据要求移动至所需的位置, 机械臂被安装在升降机构的移动组件上,通过升降机构的移动组件的上下移动,带动 机械臂上下移动, 喷墨单元被安装在机械臂的前端,用于在墙体上喷射出所需要的墨线。
2. 如权利要求1所述的用于建筑装修的画线机器人,其特征在于,电池组采用磷酸铁电 池,被置于移动平台底板上。
3. 如权利要求1所述的用于建筑装修的画线机器人,其特征在于,导航与避障单元被置 于移动平台底板上,用于驱动电机带动移动平台的麦克纳姆轮运动,实现移动平台的全方 位移动。
4. 如权利要求1所述的用于建筑装修的画线机器人,其特征在于,人机交互单元中设有 力控组件,用于实现基于力控的人机交互。
5. 如权利要求1所述的用于建筑装修的画线机器人,其特征在于,画线机器人在升降机 构的立柱顶部上设有测距激光器单元,用于检测画线机器人机械臂距离墙体的距离。
6. 如权利要求5所述的用于建筑装修的画线机器人,其特征在于,测距激光器单元中的 激光器数量是4个,用于检测画线机器人机械臂距离墙体的距离。
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