CN109098408A - 一种全自动智能抹灰机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动智能抹灰机器人，包括：均匀涂抹装置、多轴机械臂、搅拌泵送系统、全向底盘移动系统、激光辅助定位基准系统，所述均匀涂抹装置、所述多轴机械臂、所述搅拌泵送系统、所述全向底盘移动系统自上而下依次连接。本发明的优点：利用激光雷达对房间整体进行扫描，使得房间尺寸更为准确，确定机器人抹灰工作面以保证工作精度；在抹灰工作过程中，可根据均匀涂抹装置内的料量为基准来实时调节泵送系统的泵送量。

Description

一种全自动智能抹灰机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种全自动智能抹灰机器人。

背景技术

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。智能型机器人是最复杂的机器人，也是人类最渴望能够早日制造出来的机器朋友。然而要制造出一台智能机器人并不容易，仅仅是让机器模拟人类的行走动作，科学家们就要付出了数十甚至上百年的努力。

如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95％的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明。

在建筑技术领域，涂抹是一种将涂料涂覆于墙面，使涂料牢固附着于墙面而形成光洁平整表面的加工工艺。传统的涂抹工作，主要由人工承担，工作负担很重。特别是抹灰工作，需经多次涂抹与刮平，其步骤繁复而效率很低。且人工加工精度依赖于工人的经验，造成墙面精度难以保证。随着自动化技术的发展，也出现了一些加工设备，用于使工人摆脱繁重的劳动枷锁。然而现有的加工设备结构十分简单，仅具有一些基本的功能，自动化程度很低而难以满足复杂的加工应用需要。特别是在复杂墙面加工时，效率更为低下，不能满足更人性化的需求。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种全自动智能抹灰机器人，解决背景技术中所提出的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种全自动智能抹灰机器人，包括：均匀涂抹装置、多轴机械臂、搅拌泵送系统、全向底盘移动系统、激光辅助定位基准系统，所述均匀涂抹装置、所述多轴机械臂、所述搅拌泵送系统、所述全向底盘移动系统自上而下依次连接。

对本发明进一步的描述，所述均匀涂抹装置由料斗、刮板、灰浆导流管、激光接收器、密封圈与连接法兰组成，所述料斗与所述刮板焊接，所述灰浆导流管与刮板焊接，所述连接法兰与所述灰浆导流管焊接，所述激光接收器设于所述灰浆导流管上，所述灰浆导流管一侧与所述密封圈密封连接。

对本发明进一步的描述，所述多轴机械臂由机械臂末端连接器、多轴机械臂本体、集成灰浆导流管、基座及电气控制柜组成，所述集成灰浆导流管集成在所述多轴机械臂本体的机械臂连杆之中，其关节处通过耐压软管连接，所述基座及电气控制柜与所述多轴机械臂本体连接。

对本发明进一步的描述，所述搅拌泵送系统由激光雷达、工作指示灯、高压伺服灰浆泵、灰浆搅拌混合器、可拆卸水箱、快速压紧器组成，所述全向底盘移动系统包括四个全向底盘驱动传动机构、四个全向轮和底盘主体组成，所述激光雷达连接所述工作指示灯，所述激光雷达固定于所述底盘主体顶端一侧，所述高压伺服灰浆泵固定于所述底盘主体，所述灰浆搅拌混合器通过所述快速压紧器与所述底盘主体连接，所述可拆卸水箱通过所述快速压紧器固与所述底盘主体连接，所述高压伺服灰浆泵与所述灰浆搅拌混合器连接，所述底盘主体的边角处连接所述底盘驱动传动机构，所述底盘驱动传动机构连接所述全向轮。

对本发明进一步的描述，所述激光辅助定位基准系统由第一竖直一字激光器、第二竖直一字激光器、水平一字激光器、外壳组成，所述第一竖直一字激光器、所述第二竖直一字激光器、所述水平一字激光器分别固定于所述外壳。

对本发明进一步的描述，它还包括所述基座及电气控制柜与所述底盘主体，所述基座及电气控制柜固定于所述底盘主体，它还包括所述灰浆导流管与所述集成灰浆导流管，所述灰浆导流管与所述集成灰浆导流管连接，它还包括机械臂末端连接器与所述连接法兰，所述机械臂末端连接器的法兰端面与所述连接法兰连接，它还包括高压伺服灰浆泵，所述高压伺服灰浆泵与所述集成灰浆导流管连接。

与现有技术相比，本发明的优点：利用激光雷达对房间整体进行扫描，使得房间尺寸更为准确，确定机器人抹灰工作面以保证工作精度；在抹灰工作过程中，可根据均匀涂抹装置内的料量为基准来实时调节泵送系统的泵送量。

附图说明

图1是本发明的总体结构图。

图2是本发明的均匀涂抹装置结构图。

图3是本发明的多轴机械臂结构图。

图4是本发明的搅拌泵送系统与全向底盘移动系统结构图。

图5是激光辅助定位基准系统结构图。

附图标记：1-均匀涂抹装置、2-多轴机械臂、3-搅拌泵送系统、4-全向底盘移动系统、5-激光辅助定位基准系统、6-料斗、7-刮板、8-灰浆导流管、9-激光接收器、10密封圈、11-连接法兰、12-机械臂末端连接器、13-多轴机械臂本体、14-集成灰浆导流管、15-基座及电气控制柜、16-激光雷达、17-工作指示灯、18-高压伺服灰浆泵、19-灰浆搅拌混合器、20-可拆卸水箱、21-快速压紧器、22-全向底盘驱动传动机构、23-全向轮、24-底盘主体、25-第一竖直一字激光器、26-第二竖直一字激光器、27-水平一字激光器、28-外壳。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，如图1至图5所示：

一种全自动智能抹灰机器人，包含均匀涂抹装置1、多轴机械臂2、搅拌泵送系统3、全向底盘移动系统4、激光辅助定位基准系统5。均匀涂抹装置1、多轴机械臂2、搅拌泵送系统3、全向底盘移动系统4自上而下依次串联连接；一种全自动智能抹灰机器人本体在毛坯房以及待改造房中具有全向移动能力，通过全向底盘移动系统4、搅拌泵送系统3与多轴机械臂2、均匀涂抹装置1的协同配合，将灰浆平整精确地涂抹于地面与墙面；需要激光辅助定位系统5协同使用，为均匀涂抹装置1提供精确位置信息；

均匀涂抹装置1包含料斗6、刮板7、灰浆导流管8、激光接收器9、密封圈10与连接法兰11；除激光接收器9、密封圈10以外，其他组成部分经过焊接组成一整体；激光接收器9可接收到激光辅助定位基准系统5发出的一字激光以判断均匀涂抹装置1是否在基准平面内工作；

多轴机械臂2包含机械臂末端链接器12、多轴机械臂本体13、集成灰浆导流管14、基座及电气控制柜15；机械臂末端连接器12的法兰端面与均匀涂抹装置1的连接法兰11机械固连，并将灰浆压入均匀涂抹装置1；集成灰浆导流管14集成在机械臂连杆之中，关节处通过耐压软管连接；基座及电气控制柜15提供与搅拌泵送系统3的机械连接接口，以及多轴机械臂2各个关节的运动驱动；

搅拌泵送系统3包含激光雷达16、工作指示灯17、高压伺服灰浆泵18、灰浆搅拌混合器19、可拆卸水箱20、快速压紧器21组成；激光雷达16提供房间内三维建模以及避障功能，工作指示灯17实时反映机器人的工作状态，高压伺服泵18将混合好的灰浆根据所需的流量将灰浆泵入集成灰浆导流管14中；快速压紧器21打开时，可拆卸水箱20和灰浆搅拌混合器19可以从机体上快速拆除与安装；搅拌时，可拆卸水箱20中的水可按照程序给定的配比流入到灰浆搅拌混合器19中；

全向底盘移动系统4包括四个全向底盘驱动传动机构22、四个全向轮23和底盘主体24；全向底盘驱动传动机构22驱动对应的全向轮转动23，以提供全向运动。

激光辅助定位基准系统5包括第一竖直一字激光器25、第二竖直一字激光器26、水平一字激光器27、外壳28；三个一字激光器标定出三个互相垂直的正交平面。

在本实施例中，本技术领域人员通过对机器人进行编程，使其可以自动化，同时激光辅助定位基准系统5还配有对应的移动端APP，当机器人进入房间，利用激光雷达16对房间整体进行扫描，得出房间整体尺寸，再利用控制算法对机器人进行路径规划；

由人工将激光辅助定位基准系统5放置在房间一角，通过激光接收器9来接收该定位基准系统发射出的激光，然后确定机器人抹灰工作面以保证工作精度。

操作人员还通过手机或者平板电脑上app对机器人进行整体控制，在机器人起始位置搅拌泵送系统3开始工作搅拌泵送工作，再结合多轴机械臂2和均匀涂抹装置1；

在抹灰工作过程中，可根据均匀涂抹装置内1的料量为基准来实时调节泵送系统3的泵送量；待第一个工作流程完结之后，操控全向底盘移动系统4进行机器人的移动，

然后由激光接收器9为基准进行下一工作流程定位，最后重复之前各个模块工作即可。

机器人还可以根据需求加设急停按钮装置，在发生机器人工作不正常的状态下可由操作人员按下急停按钮或者切断电源来停止机器人的工作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体型式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全自动智能抹灰机器人，其特征在于，包括：均匀涂抹装置、多轴机械臂、搅拌泵送系统、全向底盘移动系统、激光辅助定位基准系统，所述均匀涂抹装置、所述多轴机械臂、所述搅拌泵送系统、所述全向底盘移动系统自上而下依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种全自动智能抹灰机器人，其特征在于，所述均匀涂抹装置由料斗、刮板、灰浆导流管、激光接收器、密封圈与连接法兰组成，所述料斗与所述刮板焊接，所述灰浆导流管与刮板焊接，所述连接法兰与所述灰浆导流管焊接，所述激光接收器设于所述灰浆导流管上，所述灰浆导流管一侧与所述密封圈密封连接。

3.根据权利要求1所述的一种全自动智能抹灰机器人，其特征在于，所述多轴机械臂由机械臂末端连接器、多轴机械臂本体、集成灰浆导流管、基座及电气控制柜组成，所述集成灰浆导流管集成在所述多轴机械臂本体的机械臂连杆之中，其关节处通过耐压软管连接，所述基座及电气控制柜与所述多轴机械臂本体连接。

4.根据权利要求1所述的一种全自动智能抹灰机器人，其特征在于，所述搅拌泵送系统由激光雷达、工作指示灯、高压伺服灰浆泵、灰浆搅拌混合器、可拆卸水箱、快速压紧器组成，所述全向底盘移动系统包括四个全向底盘驱动传动机构、四个全向轮和底盘主体组成，所述激光雷达连接所述工作指示灯，所述激光雷达固定于所述底盘主体顶端一侧，所述高压伺服灰浆泵固定于所述底盘主体，所述灰浆搅拌混合器通过所述快速压紧器与所述底盘主体连接，所述可拆卸水箱通过所述快速压紧器固与所述底盘主体连接，所述高压伺服灰浆泵与所述灰浆搅拌混合器连接，所述底盘主体的边角处连接所述底盘驱动传动机构，所述底盘驱动传动机构连接所述全向轮。

5.根据权利要求1所述的一种全自动智能抹灰机器人，其特征在于，所述激光辅助定位基准系统由第一竖直一字激光器、第二竖直一字激光器、水平一字激光器、外壳组成，所述第一竖直一字激光器、所述第二竖直一字激光器、所述水平一字激光器分别固定于所述外壳。

6.根据权利要求1所述的一种全自动智能抹灰机器人，其特征在于，它还包括所述基座及电气控制柜与所述底盘主体，所述基座及电气控制柜固定于所述底盘主体，它还包括所述灰浆导流管与所述集成灰浆导流管，所述灰浆导流管与所述集成灰浆导流管连接，它还包括机械臂末端连接器与所述连接法兰，所述机械臂末端连接器的法兰端面与所述连接法兰连接，它还包括高压伺服灰浆泵，所述高压伺服灰浆泵与所述集成灰浆导流管连接。