CN111841966B - 喷涂控制方法、喷涂控制装置、喷涂机器人及喷涂系统 - Google Patents

喷涂控制方法、喷涂控制装置、喷涂机器人及喷涂系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种喷涂控制方法、喷涂控制装置、喷涂机器人及喷涂系统。其中,喷涂控制方法用于喷涂机器人,喷涂机器人包括底盘装置、喷涂装置、控制装置和测距装置,测距装置包括一个第一测距单元和至少一个第二测距单元,喷涂控制方法包括通过第一测距单元获取第一测距单元与目标喷涂面的第一采样距离,通过第二测距单元获取第二测距单元与目标喷涂面的第二采样距离,根据第一采样距离和第二采样距离控制底盘装置运动,以调整喷涂机器人的姿态位置,喷涂装置进行喷涂作业。本发明提供的喷涂控制方法、喷涂控制装置、喷涂机器人及喷涂系统,能够获取与喷涂面之间准确的位置关系,改善喷涂质量。

Description

喷涂控制方法、喷涂控制装置、喷涂机器人及喷涂系统
技术领域
本发明实施例涉及一种机器人技术领域,尤其涉及一种喷涂控制方法、喷涂控制装置、喷涂机器人及喷涂系统。
背景技术
传统的喷涂面喷涂工作主要采用人工手工喷涂油漆或腻子进行施工,而在喷涂施工中喷涂劳动强度高、作业环境恶劣、效率低下、成本较高、一致性不高,严重影响到工人的身体健康,增加了施工成本,制约了施工质量,因此一些施工方采用喷涂机器人来自动对喷涂面进行喷涂。
现有的喷涂机器人在进行喷涂作业时,无法准确获取与喷涂面之间的位置关系,从而会影响喷涂作业的质量。
发明内容
本发明提供一种喷涂控制方法、喷涂控制装置、喷涂机器人及喷涂系统,以获取与喷涂面之间准确的位置关系,改善喷涂质量。
第一方面,本发明实施例提供了一种喷涂控制方法,用于喷涂机器人,所述喷涂机器人包括底盘装置、喷涂装置、控制装置和测距装置,所述测距装置包括一个第一测距单元和至少一个第二测距单元,所述喷涂控制方法包括:
通过所述第一测距单元获取所述第一测距单元与目标喷涂面的第一采样距离;
通过所述第二测距单元获取所述第二测距单元与所述目标喷涂面的第二采样距离;
根据所述第一采样距离和所述第二采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置;
所述喷涂装置进行喷涂作业。
可选的,根据所述第一采样距离和所述第二采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:
获取所述第二测距单元与所述第一测距单元之间的第一距离;
根据所述第二采样距离和所述第一距离,得到所述第二测距单元与所述目标喷涂面的第三采样距离;
根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置。
可选的,根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:
根据所述第一采样距离和所述第三采样距离得到所述喷涂机器人与所述目标喷涂面之间的平均距离;
根据所述平均距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人处于指定距离区间内。
可选的,根据所述平均距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人处于指定距离区间内,包括:
当所述平均距离和指定距离之间的距离偏差C满足|C|>|K|时,判定所述喷涂机器人未处于指定距离区间内,控制所述底盘装置运动,以调整所述平均距离处于指定距离区间内,其中,K为预设最小偏差。
可选的,根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:
根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人与所述目标喷涂面平行。
可选的,所述喷涂机器人还包括二维条码解码装置,所述喷涂控制方法还包括:
通过所述二维条码解码装置获取二维条码的信息;
根据所述二维条码的信息控制所述底盘装置运动,以使所述喷涂机器人按照所述二维条码的信息为所述目标喷涂面进行喷涂作业。
可选的,所述二维条码的信息包括指定距离、二维条码标签编号、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离、下一编号二维条码的方位角和手动/自动运行方式中的一种或多种。
第二方面,本发明实施例还提供了一种喷涂控制装置,用于喷涂机器人,该喷涂控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的任一喷涂控制方法。
第三方面,本发明实施例还提供了一种喷涂机器人,用于对目标喷涂面进行喷涂,该喷涂机器人包括底盘装置、喷涂装置、控制装置和测距装置;
所述测距装置包括一个第一测距单元和至少一个第二测距单元,所述第一测距单元用于获取所述第一测距单元与目标喷涂面的第一采样距离;所述第二测距单元用于获取所述第二测距单元与所述目标喷涂面的第二采样距离;
所述控制装置用于根据所述第一采样距离和所述第二采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置;
所述喷涂装置用于进行喷涂作业。
第四方面,本发明实施例还提供了一种喷涂系统,包括第三方面所述的喷涂机器人;
还包括多个二维条码,多个所述二维条码依次贴附在所述目标喷涂面上;
所述喷涂机器人包括二维条码解码装置;
所述二维条码解码装置用于获取多个二维条码的信息;
所述控制装置还用于根据所述二维条码的信息控制所述底盘装置运动,以使所述喷涂机器人按照所述二维条码的信息为所述目标喷涂面进行喷涂作业。
本发明实施例提供的喷涂控制方法,通过第一测距单元和至少一个第二测距单元获取第一测距单元与目标喷涂面之间的第一采样距离和第二测距单元与目标喷涂面之间的第二采样距离,根据第一采样距离和第二采样距离控制底盘装置运动,调整喷涂机器人的姿态位置,以使喷涂机器人与目标喷涂面保持合适的喷涂距离,并使喷涂装置正对目标喷涂面,降低因为喷涂机器人与目标喷涂面的相对位置偏差对喷涂效果产生的影响,从而解决现有技术中,喷涂机器人在移动过程中出现位置偏差,造成喷涂机器人在喷涂作业时无法保持与目标喷涂面的准确位置,影响作业质量的问题。并且,通过一个第一测距单元和至少一个第二测距单元来获取喷涂机器人与目标喷涂面之间的采样距离,还有助于得到喷涂机器人与目标喷涂面之间的准确距离。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种喷涂控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种喷涂机器人的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种喷涂机器人的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种测距装置的俯视结构示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种喷涂控制方法的流程示意图;
图6为本发明实施例提供的另一种测距装置的俯视结构示意图;
图7为本发明实施例提供的又一种喷涂控制方法的流程示意图;
图8为本发明实施例提供的又一种测距装置的俯视结构示意图;
图9为本发明实施例提供的又一种喷涂控制方法的流程示意图;
图10为本发明实施例提供的二维条码的信息的示意图;
图11为本发明实施例提供的一种喷涂机器人的工作流程示意图;
图12为本发明实施例提供的一种喷涂机器人的工作过程示意图;
图13为本发明实施例提供的一种喷涂控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种喷涂控制方法的流程示意图,图2为本发明实施例提供的一种喷涂机器人的结构示意图,图3为本发明实施例提供的另一种喷涂机器人的结构示意图,如图1-3所示,本发明实施例提供了一种喷涂控制方法,该喷涂控制方法用于喷涂机器人,喷涂机器人包括底盘装置20、喷涂装置21、控制装置22和测距装置23,测距装置23包括一个第一测距单元231和至少一个第二测距单元232,喷涂控制方法包括:
S1、通过所述第一测距单元获取所述第一测距单元与目标喷涂面的第一采样距离。
S2、通过所述第二测距单元获取所述第二测距单元与所述目标喷涂面的第二采样距离。
S3、根据所述第一采样距离和所述第二采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置。
S4、所述喷涂装置进行喷涂作业。
具体的,喷涂机器人包括底盘装置20及设置在底盘装置20上的喷涂装置21、控制装置22和测距装置23,控制装置22分别与底盘装置20、喷涂装置21和测距装置23连接。喷涂装置21可以为喷枪系统,喷枪系统向机器人的前方喷射涂料以对喷涂机器人前方的目标喷涂面10进行喷涂作业。
测距装置23包括一个第一测距单元231和至少一个第二测距单元232,第一测距单元231和至少一个第二测距单元232均朝向目标喷涂面10,图4为本发明实施例提供的一种测距装置的俯视结构示意图,示例性的,如图4所示,测距装置23包括一个第一测距单元231和一个第二测距单元232,第一测距单元231获取第一测距单元231与目标喷涂面10之间的第一采样距离X1,第二测距单元232获取第二测距单元232与目标喷涂面10之间的第二采样距离X2,控制装置22根据第一采样距离X1和第二采样距离X2控制底盘装置20运动,调整喷涂机器人的姿态位置,以使喷涂机器人与目标喷涂面10保持合适的喷涂距离,并使喷涂装置21的喷涂方向31垂直于目标喷涂面10,降低因为喷涂机器人与目标喷涂面10的相对位置偏差对喷涂效果产生的影响,从而解决现有技术中,喷涂机器人在移动过程中出现位置偏差,造成喷涂机器人在喷涂作业时无法保持与目标喷涂面10的准确位置,影响作业质量的问题。其中,喷涂方向31为喷涂装置21喷射涂料的方向,喷涂机器人的姿态位置为喷涂机器人与目标喷涂面10之间的位置关系。利用一个第一测距单元231和至少一个第二测距单元232来获取喷涂机器人与目标喷涂面10之间的采样距离,还有助于得到喷涂机器人与目标喷涂面10之间的准确距离。
本发明实施例提供的喷涂控制方法,通过第一测距单元231和至少一个第二测距单元232获取第一测距单元231与目标喷涂面10之间的第一采样距离X1和第二测距单元232与目标喷涂面10之间的第二采样距离X2,控制装置22根据第一采样距离X1和第二采样距离X2控制底盘装置20运动,调整喷涂机器人的姿态位置,以使喷涂机器人与目标喷涂面10保持合适的喷涂距离,并使喷涂装置21正对目标喷涂面10,降低因为喷涂机器人与目标喷涂面10的相对位置偏差对喷涂效果产生的影响,从而解决现有技术中,喷涂机器人在移动过程中出现位置偏差,造成喷涂机器人在喷涂作业时无法保持与目标喷涂面10的准确位置,影响作业质量的问题。并且,通过一个第一测距单元231和至少一个第二测距单元232来获取喷涂机器人与目标喷涂面10之间的采样距离,还有助于得到喷涂机器人与目标喷涂面10之间的准确距离。
图5为本发明实施例提供的另一种喷涂控制方法的流程示意图,如图5所示,可选的,根据所述第一采样距离和所述第二采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:
S31、获取所述第二测距单元与所述第一测距单元之间的第一距离。
S32、根据所述第二采样距离和所述第一距离,得到所述第二测距单元与所述目标喷涂面的第三采样距离。
S33、根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置。
其中,第二测距单元232与第一测距单元231之间的第一距离,为沿喷涂方向31,第二测距单元232与第一测距单元231之间的距离,示例性的,图6为本发明实施例提供的另一种测距装置的俯视结构示意图,如图6所示,以测距装置23包括一个第一测距单元231和一个第二测距单元232为例,第一测距单元231测量与目标喷涂面10之间的第一采样距离为X3,第二测距单元232测量与目标喷涂面10之间的第二采样距离为X4,根据第一测距单元231和第二测距单元232的实际安装位置,第二测距单元232与第一测距单元231之间存在固定差值,如图6所示,沿喷涂方向31,第二测距单元232与第一测距单元231之间的第一距离为X5,第一测距单元231和第二测距单元232将测量的第一采样距离X3和第二采样距离X4通讯传输至控制装置22,控制装置22计算第二测距单元232得到的第二测距单元232与目标喷涂面10的第三采样距离X6=X4-X5,控制装置22根据第一采样距离X3和第三采样距离X6控制底盘装置20运动,以调整喷涂机器人的姿态位置。
采用本发明实施例提供的喷涂控制方法,本领域技术人员可根据实际需要对第一测距单元231和第二测距单元232的具体位置进行设置,提高距离测量精度的同时,增加了测距装置23设计的灵活性。
图7为本发明实施例提供的又一种喷涂控制方法的流程示意图,如图7所示,可选的,根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:
S331、根据所述第一采样距离和所述第三采样距离得到所述喷涂机器人与所述目标喷涂面之间的平均距离。
S332、根据所述平均距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人处于指定距离区间内。
一实施例里,控制装置22通过将第一测距单元231和每个第二测距单元232测得的与目标喷涂面10的距离取平均值,获得喷涂机器人与目标喷涂面10的平均距离。示例性的,继续参考图6,控制装置22根据第一采样距离X3和第三采样距离X6,计算得到喷涂机器人与目标喷涂面10的平均距离X=(X3+X6)/2。控制装置22根据平均距离X控制底盘装置20运动,以调整平均距离X处于指定距离区间内,从而使得喷涂机器人与目标喷涂面10处于最佳的喷涂距离,保证最佳的喷涂效果。
可选的,根据所述平均距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人处于指定距离区间内,包括:
当所述平均距离和指定距离之间的距离偏差C满足|C|>|K|时,判定所述喷涂机器人未处于指定距离区间内,控制所述底盘装置运动,以调整所述平均距离处于指定距离区间内,其中,K为预设最小偏差。
一实施例里,控制装置22将计算得到的平均距离X与人工设定的喷涂作业时喷涂机器人与目标喷涂面10之间的指定距离M进行比较计算,计算距离偏差C=M-A,然后将距离偏差C与允许的预设最小偏差K进行比较,如果满足|C|≤|K|,判定平均距离X处于指定距离区间内,控制底盘装置20不运动,此时,底盘装置20不需要进行调整即可进行喷涂作业;如果平均距离X和指定距离之间的距离偏差满足|C|>|K|,判定平均距离X未处于指定距离区间内,控制装置22计算运动距离D=||K|-|C||,并将运动距离D通讯传输至底盘装置20,底盘装置20根据运动距离D进行运动,调整喷涂机器人的位置,以使喷涂机器人与目标喷涂面10之间的平均距离X处于指定距离区间内,从而达到最佳的喷涂效果。其中,指定距离为喷涂机器人对目标喷涂面10进行喷涂作业时的最佳距离,K为预设最小偏差。可选的,当喷涂机器人与目标喷涂面10之间的平均距离X处于指定距离区间内时,控制装置22控制喷涂装置21向目标喷涂面10进行喷涂,从而保证最佳的喷涂效果。
本领域技术人员可根据实际需要对第二测距单元232的数量进行设置,本发明实施例对此并不限定。
示例性的,图8为本发明实施例提供的又一种测距装置的俯视结构示意图,如图8所示,第二测距单元232包括第二甲测距单元2321和第二乙测距单元2322,沿喷涂方向31,第一测距单元231测量与目标喷涂面10之间的第一采样距离为X3,第二甲测距单元2321测量与目标喷涂面10之间的第二采样距离为第二甲采样距离B1,第二乙测距单元2322测量与目标喷涂面10之间的第二采样距离为第二乙采样距离B2,根据第一测距单元231、第二甲测距单元2321和第二乙测距单元2322的实际安装位置,第二甲测距单元2321和第二乙测距单元2322与第一测距单元231之间存在固定差值,如图8所示,沿喷涂方向31,第二甲测距单元2321与第一测距单元231之间的第一距离为第一甲距离D1,第二乙测距单元2322与第一测距单元231之间的第一距离为第一乙距离D2,第一测距单元231、第二甲测距单元2321和第二乙测距单元2322将测量的第一采样距离X3、第二甲采样距离B1和第二乙采样距离B2通讯传输至控制装置22,控制装置22计算第二甲测距单元2321得到的第二甲测距单元2321与目标喷涂面10之间的第三采样距离为第三甲采样距离A1=B1-D1,计算第二乙测距单元2322得到的第二乙测距单元2322与目标喷涂面10之间的第三采样距离为第三乙采样距离A2=B2+D2,进而得到喷涂机器人与目标喷涂面10的平均距离X=(A1+A2+X3)/3。控制装置22根据计算得到的平均距离X控制底盘装置20运动,以调整喷涂机器人与目标喷涂面10之间的平均距离X处于指定距离区间内,降低因为喷涂机器人与目标喷涂面10的相对距离偏差对喷涂效果产生的影响,从而保证最佳的喷涂效果。
图9为本发明实施例提供的又一种喷涂控制方法的流程示意图,如图9所示,可选的,根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:
S333、根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人与所述目标喷涂面平行。
具体的,继续参考图6,以测距装置23包括一个第一测距单元231和一个第二测距单元232为例,第一测距单元231和第二测距单元232沿水平方向布设在喷涂机器人的两侧,使得控制装置22能够根据第一测距单元231和第二测距单元232获取的喷涂机器人与目标喷涂面10之间的采样距离,判断喷涂机器人与目标喷涂面10是否平行,从而调整喷涂机器人与目标喷涂面10平行,保证最佳的喷涂效果。
示例性的,如图6所示,控制装置22根据第一采样距离X3和第二采样距离X4判断喷涂机器人与目标喷涂面10是否平行,在判断结果为否时,控制底盘装置20运动,以使喷涂机器人与目标喷涂面10平行。其中,判断是否平行的方法可以为在第一采样距离X3和第二采样距离X4的差值小于预设差值时,判定喷涂机器人与目标喷涂面10平行,从而通过自动调整喷涂机器人与目标喷涂面10平行,保证最佳的喷涂效果。
可选的,所述喷涂机器人还包括二维条码解码装置,所述喷涂控制方法还包括:
通过所述二维条码解码装置获取二维条码的信息;
根据所述二维条码的信息控制所述底盘装置运动,以使所述喷涂机器人按照所述二维条码的信息为所述目标喷涂面进行喷涂作业。
具体的,继续参考图2,喷涂机器人还包括二维条码解码装置24,二维条码解码装置24与控制装置22连接,用于获取多个二维条码11的信息,其中,多个二维条码11依次贴附在目标喷涂面10上,控制装置22通过二维条码解码装置24获取二维条码11的信息,并根据二维条码11的信息控制底盘装置20运动,以使喷涂机器人按照二维条码11的信息为目标喷涂面10进行喷涂作业。
其中,由于地下车库等作业场景通常比较封闭,无线传输信号弱,使得现有的喷涂机器人与上位服务器进行地图信息交换、作业任务确认过程中通讯连接中断的现象比较常见,从而使得喷涂机器人连续作业困难。二维条码11可用于记录数据符号等信息,通过二维条码解码装置24获取贴附在目标喷涂面10上的二维条码11的信息,二维条码解码装置24将获取的二维条码11的信息传输至控制装置22,控制装置22根据存储的二维条码11的信息控制喷涂机器人为目标喷涂面10进行喷涂,可避免因无线传输信号较弱,导致喷涂机器人与上位服务器进行地图信息交换、作业任务确认等通讯连接发生中断的问题,满足自动化连续作业要求。
需要注意的是,控制装置22通过二维条码解码装置24获取二维条码11的信息,并根据二维条码11的信息控制底盘装置20运动,可在第一测距单元231获取第一测距单元231与目标喷涂面10的第一采样距离之前进行,也可在上述实施例中的所述的步骤S1-S4中任一步骤时进行,本发明实施例对此不作限定。
可选的,二维条码11的信息包括指定距离、二维条码标签编号、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离、下一编号二维条码的方位角和手动/自动运行方式中的一种或多种。
示例性的,图10为本发明实施例提供的二维条码的信息的示意图,如图10所示,以二维条码11的信息包括指定距离、二维条码标签编号、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离、下一编号二维条码的方位角以及手动/自动运行方式为例,二维条码解码装置24获取贴附在目标喷涂面10上的二维条码11的上述信息后,将上述信息传输至控制装置22,控制装置22存储有上述信息的解码信息,控制装置22根据上述二维条码11的信息控制喷涂机器人为目标喷涂面10进行喷涂。其中,二维条码标签编号用于喷涂机器人按照二维条码标签编号顺序执行,并且当出现故障后,可以依据二维条码标签编号判断喷涂机器人是否需要在此二维条码标签编号所指示的二维条码处进行喷涂。喷涂物料类型用于指示喷涂机器人的喷涂物料类型,喷涂物料类型可包括油漆以及腻子等,人工设定喷涂物料类型后,喷涂机器人可以根据二维条码解码装置24获取的喷涂物料类型进行核对,从而对使用的喷涂物料进行防错处理;指定距离用于指示喷涂机器人与目标喷涂面10的距离;下一编号二维条码的距离用于指示喷涂机器人移动至下一编号二维条码的侧向目标距离;下一编号二维条码的方位角用于指示喷涂机器人移动至下一编号二维条码的目标方位角;手动/自动运行方式用于指示喷涂机器人进行手动作业或自动作业,这些二维条码解码信息能够给与机器人进行作业导航。
需要注意的是,二维条码11的信息可包括指定距离、二维条码标签编号、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离、下一编号二维条码的方位角和手动/自动运行方式中的部分信息,也可包括除上述信息之外的其他信息,本领域技术人员可根据实际需求进行设置。
示例性的,喷涂机器人位于开始位置处,二维条码解码装置24读取二维条码11的信息,并将二维条码11的信息通讯传输至控制装置22。继续参考图2,喷涂机器人还包括搅拌料筒26,搅拌料筒26内存储有喷涂物料,控制装置22将从二维条码解码装置24获取的喷涂物料类型与搅拌料筒26内的喷涂物料信息进行比对,喷涂装置21可包括喷枪系统和升降系统,若喷涂物料类型与搅拌料筒26内的喷涂物料信息比对一致,升降系统带动喷枪系统进行喷涂,完成喷涂作业。然后控制装置22根据二维条码标签编号判断喷涂机器人是否需要移动,若需要移动,控制装置22将储存的下一编号二维条码的距离和下一编号二维条码的方位角的信息进行计算后,控制底盘装置20移动,其中,在喷涂机器人移动的过程中,测距装置23测量喷涂机器人与目标喷涂面10之间的距离,距离数据存储在控制装置22中,控制装置22将距离数据计算后传输至底盘装置20,控制底盘装置20进行位置调整,使得喷涂机器人根据指定距离所指示的喷涂机器人与目标喷涂面10的距离保证喷涂机器人与目标喷涂面10之间的距离处于指定距离区间内,直到到达下一编号二维条码位置处,进行下一步的喷涂工作,重复以上流程,当控制装置22判断不需要移动时,喷涂机器人完成对目标喷涂面10的喷涂作业。
图11为本发明实施例提供的一种喷涂机器人的工作流程示意图,图12为本发明实施例提供的一种喷涂机器人的工作过程示意图,示例性的,如图11和图12所示,喷涂机器人40在初始位置处,二维条码解码装置24扫描二维条码51,通过解码获取指定距离M1、二维条码标签编号51、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离T1、下一编号二维条码的方位角0°,以及手动/自动运行方式,控制装置22存储指定距离M1、二维条码标签编号51、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离T1、下一编号二维条码的方位角0°,以及手动/自动运行方式,并根据上述二维条码51的信息在二维条码51处进行喷涂作业。
当完成在二维条码51处的喷涂作业,控制装置22根据下一编号二维条码的距离T1和下一编号二维条码的方位角0°控制底盘装置20进行位置移动,使得喷涂机器人到达二维条码52位置处,二维条码解码装置24扫描二维条码52,通过解码获取指定距离M2、二维条码标签编号52、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离T2、下一编号二维条码的方位角α以及手动/自动运行方式,控制装置22存储指定距离M2、二维条码标签编号52、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离T2、下一编号二维条码的方位角α以及手动/自动运行方式,并根据上述二维条码52的信息在二维条码52处进行喷涂作业。
当完成在二维条码52处的喷涂作业,控制装置22根据下一编号二维条码的距离T2和下一编号二维条码的方位角α控制底盘装置20进行位置移动,使得喷涂机器人到达二维条码53位置处,二维条码解码装置24扫描二维条码53,通过解码获取指定距离M3、二维条码标签编号53、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离T3、下一编号二维条码的方位角β以及手动/自动运行方式,控制装置22存储指定距离M3、二维条码标签编号53、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离T3、下一编号二维条码的方位角β以及手动/自动运行方式,并根据上述二维条码53的信息在二维条码53处进行喷涂作业。
当完成在二维条码53处的喷涂作业,控制装置22根据下一编号二维条码的距离T3和下一编号二维条码的方位角β控制底盘装置20进行位置移动,使得喷涂机器人到达二维条码54位置处,二维条码解码装置24扫描二维条码54,通过解码获取指定距离M4、二维条码标签编号54、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离、下一编号二维条码的方位角以及手动/自动运行方式,控制装置22存储指定距离M4、二维条码标签编号54、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离、下一编号二维条码的方位角以及手动/自动运行方式,并根据上述二维条码54的信息在二维条码54处进行喷涂作业。
当完成在二维条码54处的喷涂作业,依据目标喷涂面10所布置的二维条码的数量,以及通过二维条码解码装置24进行解码获取的二维条码11的信息,配合测距装置23进行精确定位,完成目标喷涂面10的喷涂,保障喷涂机器人连续、精确、高效稳定作业。
本发明实施例提供的喷涂控制方法,通过采用二维条码11作为导航指引,避免因无线传输信号较弱,导致喷涂机器人与上位服务器进行地图信息交换、作业任务确认等通讯连接发生中断的问题,使得喷涂机器人可在地下车库等无线传输信号较弱的地方进行喷涂作业。
基于同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种喷涂控制装置,用于喷涂机器人,本发明实施例提供的喷涂控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时实现上述任一实施例所提供的喷涂控制方法,与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述。
具体的,图13为本发明实施例提供的一种喷涂控制装置的结构示意图,如图13所示,该喷涂控制装置包括处理器60、存储器61、输入装置62和输出装置63,喷涂控制装置中处理器60的数量可以是一个或多个,图13中以一个处理器60为例,喷涂控制装置中的处理器60、存储器61、输入装置62和输出装置63可以通过总线或其他方式连接,图13中以通过总线连接为例。
存储器61作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的喷涂控制方法对应的程序指令/模块。处理器60通过运行存储在存储器61中的软件程序、指令以及模块,从而执行喷涂控制装置的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的喷涂控制方法。输入装置62可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与喷涂控制装置的用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置63可包括显示屏等显示设备。
基于同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种喷涂机器人,继续参考图2,本发明实施例提供的喷涂机器人用于对目标喷涂面进行喷涂,该喷涂机器人包括底盘装置20、喷涂装置21、控制装置22和测距装置23,测距装置23包括一个第一测距单元231和至少一个第二测距单元232,第一测距单元231用于获取第一测距单元231与目标喷涂面10的第一采样距离,第二测距单元232用于获取第二测距单元232与目标喷涂面10的第二采样距离,控制装置22用于根据第一采样距离和第二采样距离控制底盘装置20运动,以调整喷涂机器人的姿态位置,以使喷涂机器人与目标喷涂面10保持合适的喷涂距离,并使喷涂装置21的喷涂方向31垂直于目标喷涂面10,降低因为喷涂机器人与目标喷涂面10的相对位置偏差对喷涂效果产生的影响,从而解决现有技术中,喷涂机器人在移动过程中出现位置偏差,造成喷涂机器人在喷涂作业时无法保持与目标喷涂面10的准确位置,影响作业质量的问题。喷涂装置21用于进行喷涂作业。其中,喷涂方向31为喷涂装置21喷射涂料的方向,喷涂机器人的姿态位置为喷涂机器人与目标喷涂面10之间的位置关系。通过利用一个第一测距单元231和至少一个第二测距单元232来获取喷涂机器人与目标喷涂面10之间的采样距离,有助于得到喷涂机器人与目标喷涂面10之间的准确距离。
基于同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种喷涂系统,该喷涂系统包括本发明任一实施例提供的喷涂机器人,与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述。继续参考图2,本发明实施例提供的喷涂系统还包括多个二维条码11,多个二维条码11依次贴附在目标喷涂面10上,喷涂机器人包括二维条码解码装置24,二维条码解码装置24用于获取多个二维条码11的信息,控制装置22还用于根据二维条码11的信息控制底盘装置20运动,以使喷涂机器人按照二维条码11的信息为目标喷涂面10进行喷涂作业。
其中,二维条码11的信息可包括指定距离、二维条码标签编号、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离、下一编号二维条码的方位角和手动/自动运行方式中的一种或多种。
继续参考图2,可选的,喷涂机器人还包括角度测量装置25,角度测量装置25包括云台251和设置在云台251上的倾角传感器252,倾角传感器252用于测量喷涂机器人的方位角,云台251用于调整倾角传感器252保持水平状态。
其中,在喷涂机器人移动的过程中,倾角传感器252测量喷涂机器人的方位角,方位角数据存储在控制装置22中,控制装置22将方位角数据计算后传输至底盘装置20,控制底盘装置20进行位置调整,保证喷涂机器人根据下一编号二维条码的方位角所指示的喷涂机器人移动至下一编号二维条码的目标方位角到达下一编号二维条码位置处,从而进行下一步的喷涂工作。在喷涂机器人移动的过程中,云台251实时调整倾角传感器252的俯仰角,保证倾角传感器252保持水平状态,从而提高倾角传感器252测量方位角的精确度。
可选的,角度测量装置25还可采用陀螺仪测量喷涂机器人的方位角,控制装置22可采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)系统,也可采用惯性传感器系统,从而指引喷涂机器人连续导航,精确工作。在其他实施例中,喷涂机器人还可通过融合其他传感器进行定位和导航,本领域技术人员可根据实际需要进行设置,喷涂机器人还可包括其他安装固定辅助零部件,本发明实施例对此不作限定。
本发明实施例提供的喷涂系统可替代人工进行油漆或者腻子喷涂,适用于内墙喷涂以及需要连续大面积作业的喷涂领域,通过采用二维条码11作为导航指引,避免因无线传输信号较弱,导致喷涂机器人与上位服务器进行地图信息交换、作业任务确认等通讯连接发生中断的问题,使得喷涂机器人可在地下车库等无线传输信号较弱的地方进行喷涂作业。还解决了现有技术中人工手工喷涂施工所造成的效率低下、成本较高、一致性不高,影响工人的身体健康,增加施工成本,制约施工质量等问题,保障喷涂机器人连续、精确、高效稳定作业。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种喷涂控制方法,用于喷涂机器人,其特征在于,所述喷涂机器人包括底盘装置、喷涂装置、控制装置和测距装置,所述测距装置包括一个第一测距单元和至少一个第二测距单元,所述喷涂控制方法包括:
通过所述第一测距单元获取所述第一测距单元与目标喷涂面的第一采样距离;
通过所述第二测距单元获取所述第二测距单元与所述目标喷涂面的第二采样距离;
根据所述第一采样距离和所述第二采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置;所述姿态位置包括处于指定距离区间内以及与目标喷涂面平行;
所述喷涂装置进行喷涂作业;
根据所述第一采样距离和所述第二采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:
获取所述第二测距单元与所述第一测距单元之间的第一距离;所述第一距离为沿喷涂方向,第二测距单元与第一测距单元之间的距离;
根据所述第二采样距离和所述第一距离,得到所述第二测距单元与所述目标喷涂面的第三采样距离;
根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置。
2.根据权利要求1所述的喷涂控制方法,其特征在于,根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:
根据所述第一采样距离和所述第三采样距离得到所述喷涂机器人与所述目标喷涂面之间的平均距离;
根据所述平均距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人处于指定距离区间内。
3.根据权利要求2所述的喷涂控制方法,其特征在于,根据所述平均距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人处于指定距离区间内,包括:
当所述平均距离和指定距离之间的距离偏差C满足|C|>|K|时,判定所述喷涂机器人未处于指定距离区间内,控制所述底盘装置运动,以调整所述平均距离处于指定距离区间内,其中,K为预设最小偏差。
4.根据权利要求1所述的喷涂控制方法,其特征在于,根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:
根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人与所述目标喷涂面平行。
5.根据权利要求1所述的喷涂控制方法,其特征在于,所述喷涂机器人还包括二维条码解码装置,所述喷涂控制方法还包括:
通过所述二维条码解码装置获取二维条码的信息;
根据所述二维条码的信息控制所述底盘装置运动,以使所述喷涂机器人按照所述二维条码的信息为所述目标喷涂面进行喷涂作业。
6.根据权利要求5所述的喷涂控制方法,其特征在于,所述二维条码的信息包括指定距离、二维条码标签编号、喷涂物料类型、下一编号二维条码的距离、下一编号二维条码的方位角和手动/自动运行方式中的一种或多种。
7.一种喷涂控制装置,用于喷涂机器人,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一所述的喷涂控制方法。
8.一种喷涂机器人,用于对目标喷涂面进行喷涂,其特征在于,包括底盘装置、喷涂装置、控制装置和测距装置;
所述测距装置包括一个第一测距单元和至少一个第二测距单元,所述第一测距单元用于获取所述第一测距单元与目标喷涂面的第一采样距离;所述第二测距单元用于获取所述第二测距单元与所述目标喷涂面的第二采样距离;
所述控制装置用于根据所述第一采样距离和所述第二采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置;所述姿态位置包括处于指定距离区间内以及与目标喷涂面平行;根据所述第一采样距离和所述第二采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置,包括:获取所述第二测距单元与所述第一测距单元之间的第一距离;所述第一距离为沿喷涂方向,第二测距单元与第一测距单元之间的距离;根据所述第二采样距离和所述第一距离,得到所述第二测距单元与所述目标喷涂面的第三采样距离;根据所述第一采样距离和所述第三采样距离控制所述底盘装置运动,以调整所述喷涂机器人的姿态位置;
所述喷涂装置用于进行喷涂作业。
9.一种喷涂系统,其特征在于,包括权利要求8所述的喷涂机器人;
还包括多个二维条码,多个所述二维条码依次贴附在所述目标喷涂面上;
所述喷涂机器人包括二维条码解码装置;
所述二维条码解码装置用于获取多个二维条码的信息;
所述控制装置还用于根据所述二维条码的信息控制所述底盘装置运动,以使所述喷涂机器人按照所述二维条码的信息为所述目标喷涂面进行喷涂作业。
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