CN110847573A - 一种用于墙面喷涂、清洗的机器人 - Google Patents
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Abstract
一种用于墙面喷涂、清洗的机器人。其结构包括：基座控制机器人和作业机器人经缆绳连接组成，基座控制机器人上的卷扬机通过伸缩的吊装支架，经缆绳控制作业机器人在墙面的位置移动，作业机器人根据喷涂滚轮上的传感器和机器视觉检测,在需施工的区域经安装在喷涂滚轮上的喷嘴喷涂后，完成目标区域的施工；由于建筑高空作业环境恶劣，工人危险性较高，从而导致企业竟争力下降,同时建筑施工智能机器领域的应用机器人较少，能够在高楼外墙面作业的机器人，均采用吸附固定或电磁固定，可靠较性低，采用电磁固定的机器人，因高楼层导致固定轨道难以安装，而难以应用于生产作业，本发明提供了一种新的解决方法。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工智能机器领域，具体为一种用于墙面喷涂、清洗的机器人。
背景技术
在建筑墙面施工过程中，因高空作业的环境恶劣，工人劳动强度大，危险性较高，招用工困难，生产成本居高不下，从而导致企业竟争力下降。由于目前应用于建筑行业机器人较少，能够在高楼外墙面作业的机器人，均采用吸附固定或电磁固定，而高楼外墙面的砂石结构和不平整性，导致采用吸附固定的机器人可靠性低，采用电磁固定的机器人，因高楼层导致固定轨道难以安装，而难以应用于生产作业。
发明内容
为解决背景技术所述问题，本发明提供的一种用于墙面喷涂、清洗的机器人，其结构包括：基座控制机器人和作业机器人经缆绳连接组成，基座控制机器人上的卷扬机通过伸缩的吊装支架，经缆绳控制作业机器人在墙面的位置移动，作业机器人根据喷涂滚轮上的传感器和机器视觉检测,在需施工的区域经安装在喷涂滚轮上的喷嘴喷涂后，完成目标区域的施工；当作业区域环境复杂时，经作业机器人安装的AR/VR 3D摄像头，通过5G等无延时网络传送实时环境图像到远程操作人员的AR/VR眼镜，实现图像实时立体增强呈现，操作人员采用人体动作捕作控制系统，对作业机器人左右两边的多个自由度仿生机械手动感控制，实现远程人机实时动作同步，通过机械手的喷涂滚轮完成作业。
作业机器人通过滚轮依靠机器重量的压力紧贴墙面滚动作业，当作业机器人在施墙面喷涂或清洗作业时，作业机器人在基座控制机器人的卷扬机缆绳控制下沿墙面施工区域移动，基座控制机器人储料箱中的喷涂物料经送料管输送至作业机器人；喷涂滚轮上的喷嘴数量根据施工区域宽度可增加或删减，即形成多点同时喷涂，提高覆盖面积和工作效率，每个喷嘴都带有电子开关，受传感器和机器视觉检测反馈的信号控制，喷涂滚轮上安装的传感器和机器视觉检测器,在检测到墙面孔洞或无墙体时，通过检测信号反馈自动关闭对应的喷嘴，在遇凹面时，也可通过旋转喷涂滚轮喷涂完成作业；在实施清洗作业时，经喷涂滚轮喷嘴喷出含有洗涤剂的清水后，经滚轮转动完成清洗作业。
作业机器人完成当前施工区域后回传信号，基座控制机器人通过吊装支架控制缆绳收回作业机器人，通过已规划好的路径，移动至下一个作业区域重复以上施工作业。
基座控制机器人通过控制器设置完成路径轨迹，利用万向轮可自主移动作业，具有施工面积大、作业速度快、建筑质量稳定等特点。
附图说明
下面参考附图并结合实施例来详细说明本发明：
图1是本发明完整的机器人施工作业示意图，附图各组件标记为：基座控制机器人1，作业机器人2，缆绳及送料管3。
图2是本发明的基座控制机器人结构示意图，附图各组件标记为：控制器1-1、卷扬机1-2、吊装支架1-3、储料箱1-4、万向轮1-5。
图3是本发明的作业机器人结构示意图，附图中各组件标记为：滚轮2-1、喷涂滚轮2-2、传感器和机器视觉检测器2-3、喷嘴2-4、AR/VR 3D摄像头2-5、仿生机械手2-6。
具体实施方式
为使本发明技术特征便于了解，下面参考附图并结合具体实施例，进一步阐述本发明，请参考图1至图3，机器人由基座控制机器人1和作业机器人2经缆绳及送料管3相连接组成。
在施工作业时，位于楼顶的基座控制机器人1在控制器1-1驱动下，由卷扬机1-2经吊装支架1-3控制缆绳和送料管3，连接吊装在缆绳3端上的作业机器人2，并从基座控制机器人1的储料箱1-4向作业机器人2输送喷涂物料，在墙面施工的作业机器人2利用喷涂滚轮2-2上安装的传感器和机器视觉检测器2-3，对墙体状况位置进行检测反馈后，喷嘴2-4向施工区域喷涂作业，利用滚轮2-1转动涂抹，当作业机器人2喷涂至孔洞或无墙体时，根据传感器和机器视觉检测器2-3检测反馈的信号，自动关闭与其位置对应的喷嘴2-4；当作业区域环境复杂时，经作业机器人2安装的AR/VR 3D摄像头2-5，通过5G等无延时网络传送实时环境图像到远程操作人员的AR/VR眼镜，实现图像实时立体增强呈现，操作人员采用人体动作捕作控制系统，对作业机器人2左右两边的多个自由度仿生机械手2-6动感控制，实现远程人机实时动作同步，通过仿生机械手2-6的喷涂滚轮2-2完成作业。
作业机器人2完成当前区域施工后回传信号，基座控制机器人1通过吊装支架1-3控制缆绳3收回作业机器人2，并通过已规划好的路径，利用万向轮1-5自主移动至下一个作业区域重复以上施工作业。
以上实施例显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1.一种用于墙面喷涂、清洗的机器人，其结构包括：基座控制机器人和作业机器人经缆绳连接组成；基座控制机器人上的卷扬机通过伸缩的吊装支架，经缆绳控制作业机器人在墙面的位置移动，作业机器人根据喷涂滚轮上的传感器和机器视觉检测,在需施工的区域经安装在喷涂滚轮上的喷嘴喷涂后，完成目标区域的施工；当作业区域环境复杂时，经作业机器人安装的AR/VR 3D摄像头，通过5G等无延时网络传送实时环境图像到远程操作人员的AR/VR眼镜，实现图像实时立体增强呈现，操作人员采用人体动作捕作控制系统，对作业机器人左右两边的多个自由度仿生机械手动感控制，实现远程人机实时动作同步，通过机械手的喷涂滚轮完成作业；
作业机器人通过滚轮依靠机器重量的压力紧贴墙面滚动作业，当作业机器人在施墙面喷涂或清洗作业时，作业机器人在基座控制机器人的卷扬机缆绳控制下沿墙面施工区域移动，基座控制机器人储料箱中的喷涂物料经送料管输送至作业机器人；喷涂滚轮上的喷嘴数量根据施工区域宽度可增加或删减，即形成多点同时喷涂，提高覆盖面积和工作效率，每个喷嘴都带有电子开关，受传感器和机器视觉检测反馈的信号控制，喷涂滚轮上安装的传感器和机器视觉检测器,在检测到墙面孔洞或无墙体时，通过检测信号反馈自动关闭对应的喷嘴；
在遇凹面时，也可通过旋转喷涂滚轮喷涂完成作业，在实施清洗作业时，经喷涂滚轮喷嘴喷出含有洗涤剂的清水后，经滚轮转动完成清洗作业；作业机器人完成当前施工区域后回传信号，基座控制机器人通过吊装支架控制缆绳收回作业机器人，通过已规划好的路径，移动至下一个作业区域重复以上施工作业，基座控制机器人通过控制器设置完成路径轨迹，利用万向轮可自主移动作业。
2.如权利要求1所述的一种用于墙面喷涂、清洗的机器人，其特征在于：机器人由基座控制机器人和作业机器人经缆绳连接组成；基座控制机器人上的卷扬机通过伸缩的吊装支架，经缆绳控制作业机器人在墙面的位置移动。
3.如权利要求1所述的一种用于墙面喷涂、清洗的机器人，其特征在于：作业机器人根据喷涂滚轮上的传感器和机器视觉检测,在需施工的区域经安装在喷涂滚轮上的喷嘴喷涂。
4.如权利要求1所述的一种用于墙面喷涂、清洗的机器人，其特征在于：作业机器人安装的AR/VR 3D摄像头，通过5G等无延时网络传送实时环境图像到远程操作人员的AR/VR眼镜，实现图像实时立体增强呈现。
5.如权利要求1所述的一种用于墙面喷涂、清洗的机器人，其特征在于：操作人员采用人体动作捕作控制系统，对作业机器人左右两边的多个自由度仿生机械手动感控制，实现远程人机实时动作同步，通过机械手的喷涂滚轮完成作业。
6.如权利要求1所述的一种用于墙面喷涂、清洗的机器人，其特征在于：喷涂滚轮上的喷嘴数量根据施工区域宽度可增加或删减，形成多点同时喷涂，提高覆盖面积和工作效率；每个喷嘴都带有电子开关，工作状态受传感器和机器视觉检测反馈的信号控制。
7.如权利要求1所述的一种用于墙面喷涂、清洗的机器人，其特征在于：在对凹面作业时，可通过旋转喷涂滚轮喷涂完成作业；实施清洗作业时，经喷涂滚轮喷嘴喷出含有洗涤剂的清水后，经滚轮转动作业完成清洗。
8.如权利要求1所述的一种用于墙面喷涂、清洗的机器人，其特征在于：在作业机器人完成当前施工区域后回传信号，基座控制机器人通过吊装支架控制缆绳收回作业机器人，通过已规划好的路径，移动至下一个作业区域重复以上施工作业，基座控制机器人通过控制器设置完成路径轨迹，利用万向轮可自主移动作业。
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