CN112757318B - 一种户外墙壁绘画机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户外墙壁绘画机器人，其绘画喷涂机构设置在所述主体座的朝向墙壁的一侧，且所述绘画喷涂机构能够在所述主体座的面上三维移动，可以有效的提高行走的抓持能力，保证行走时的安全性和可靠性，本发明在行走时，只需控制各个行走气缸的伸缩配合动作，即可实现安全可靠的在墙壁上的行走，而钻针一般较细，其不会对户外的墙壁产生不良影响，有效提高安全性和可靠性，实现户外喷涂的自动化和远程操控，安全、可靠；本发明在喷涂绘画时，喷涂控制摆动臂上设置有朝向墙壁的喷涂头，这样，喷涂头可以实现摆动运动，在摆动时可以实现多次喷涂绘画，有效提高喷涂的质量和喷涂的均匀性等效果。

Description

一种户外墙壁绘画机器人

技术领域

本发明具体是一种户外墙壁绘画机器人，涉及喷涂绘画相关领域。

背景技术

目前，对于户外墙壁上的绘画喷涂来说，一般采用人工的方式进行，人工喷涂不仅效率低、危险性高，而且，难以实现对所需绘画形状的有效控制，而随着机器人技术的不断发展，机器人进行喷涂作业逐渐成为目前的发展趋势之一。但是，目前的机器人在墙壁上行走一般是利用吸盘等方式来实现行走，这种行走方式不仅限制了其在墙壁上的使用，而且，安全性较低，影响行走可靠性，更难以实现喷涂的准确作业。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种户外墙壁绘画机器人。

本发明是这样实现的，构造一种户外墙壁绘画机器人，其包括主体座、上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构和绘画喷涂机构，其中，所述主体座的上端设置有所述上行走机构，所述主体座的下端设置有下行走机构，所述主体座的左侧设置有左行走机构，所述主体座的右侧设置有右行走机构，所述上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构能够相互配合以便控制所述主体座在墙壁上行走，其特征在于，所述上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构与所述墙壁的接触固定端均能够伸入/伸出所述墙壁，以便在墙壁上行走，所述绘画喷涂机构设置在所述主体座的朝向墙壁的一侧，且所述绘画喷涂机构能够在所述主体座的面上三维移动。

进一步，作为优选，所述上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构与所述墙壁的接触固定端构设为钻针机构，所述钻针机构包括钻针和钻针驱动机构，所述钻针驱动机构能够驱动所述钻针正反转动，且所述钻针的前端部设置有一端外螺纹，所述钻针在所述钻针驱动机构的驱动下正反转动时，所述钻针能够沿着其轴向方向移动。

进一步，作为优选，所述上行走机构包括位于所述主体座上端左侧的左上行走组件和位于所述主体座上端右侧的右上行走组件；

所述下行走机构包括位于所述主体座下端左侧的左下行走组件和位于所述主体座下端右侧的右下行走组件；

所述左行走机构包括位于所述主体座左端上侧的左第一行走组件和位于所述主体座左端下侧的左第二行走组件；

所述右行走机构包括位于所述主体座右端上侧的右第一行走组件和位于所述主体座右端下侧的右第二行走组件；其中，

所述左上行走组件、右上行走组件、左下行走组件、右下行走组件、左第一行走组件、左第二行走组件、右第一行走组件和右第二行走组件结构相同。

进一步，作为优选，所述左上行走组件、右上行走组件、左下行走组件、右下行走组件、左第一行走组件、左第二行走组件、右第一行走组件和右第二行走组件均包括连接座、行走气缸、行走伸缩杆、导向机构、连接头、安装座板和固定筒组件，其中，所述连接座的底端固定在所述主体座上，所述连接座上设置有远离所述主体座方向延伸的所述行走气缸，所述行走气缸的输出端连接有所述行走伸缩杆，所述行走伸缩杆的端部采用所述连接头连接至所述固定筒组件的中部，所述固定筒组件还固定连接在所述安装座板上，所述安装座板上还设置有所述钻针驱动机构，所述安装座板的下端与所述行走气缸之间设置有所述导向机构，所述钻针位于所述固定筒组件内。

进一步，作为优选，所述导向机构包括导向柱、导向板和导套，其中，所述安装座板的底部固定设置有至少两根所述导向柱，所述行走气缸的缸体顶部固定设置有所述导向板，所述导向板上设置有与所述导向柱一一对应的导套，所述导向柱与所述导套之间滑动套接。

进一步，作为优选，所述固定筒组件包括中间空心筒、端部限位法兰和旋转套，其中，所述中间空心筒的两端设置有端部限位法兰，所述端部限位法兰的中心设置有与所述中间空心筒同轴的中心孔腔，所述中心孔腔内采用轴承可转动支撑的设置有所述旋转套，所述旋转套由所述钻针驱动机构驱动转动，所述旋转套内同轴套设有钻杆，且所述旋转套与所述钻杆之间不可相对转动且可相对轴向移动的设置，以便由所述旋转套驱动所述钻杆转动，所述钻针与所述钻杆同轴固定连接，且所述钻针与钻杆连接处的直径与所述钻杆的直径相同。

进一步，作为优选，所述钻针驱动机构包括驱动电机、驱动皮带、带轮，其中，所述驱动电机固定在所述安装座板上，所述驱动电机输出端设置有带轮，所述旋转套上伸出所述端部限位法兰的一端也设置有带轮，所述旋转套上的带轮与所述驱动电机上的带轮之间设置有所述驱动皮带。

进一步，作为优选，所述绘画喷涂机构包括喷涂箱、喷涂驱动机构、喷涂移动架和喷涂绘画机构，其中，所述喷涂箱固定在所述主体座的主体板的一侧，所述主体板上设置有所述喷涂驱动机构，所述喷涂驱动机构能够驱动所述喷涂移动架二维移动，所述喷涂移动架上设置有所述喷涂绘画机构。

进一步，作为优选，所述喷涂驱动机构采用丝杠螺母机构驱动的十字滑台结构，所述喷涂绘画机构包括喷涂控制泵组、喷涂头、喷涂控制摆动臂、摆动驱动轴和摆动驱动器，其中，所述喷涂移动架的底部设置有所述喷涂控制泵组，所述喷涂移动架的中部采用支架支撑设置有所述摆动驱动器，所述摆动驱动器的输出端连接有所述摆动驱动轴，所述摆动驱动轴的顶部设置有所述喷涂控制摆动臂，所述喷涂控制摆动臂上设置有朝向墙壁的所述喷涂头，所述喷涂头与所述喷涂控制泵组的输出端连接。

进一步，作为优选，所述喷涂移动架上还设置有无线通信模块、控制器和视觉检测模块，所述控制器通过无线通信模块与远程控制中心通信连接，所述视觉检测模块朝向所述墙壁设置，且所述视觉检测模块通过所述无线通信模块与所述远程控制中心通信连接。

本发明具有如下优点：本发明提供的一种户外墙壁绘画机器人，与同类型设备相比，具有如下优点：

(1)本发明所述一种户外墙壁绘画机器人，上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构与所述墙壁的接触固定端均能够伸入/伸出所述墙壁，以便在墙壁上行走，所述绘画喷涂机构设置在所述主体座的朝向墙壁的一侧，且所述绘画喷涂机构能够在所述主体座的面上三维移动，可以有效的提高行走的抓持能力，保证行走时的安全性和可靠性，本发明在行走时，只需控制各个行走气缸的伸缩配合动作，即可实现安全可靠的在墙壁上的行走，而钻针一般较细，其不会对户外的墙壁产生不良影响，有效提高安全性和可靠性，实现户外喷涂的自动化和远程操控，安全、可靠。

(2)本发明在喷涂绘画时，喷涂控制摆动臂上设置有朝向墙壁的喷涂头，这样，喷涂头可以实现摆动运动，在摆动时可以实现多次喷涂绘画，有效提高喷涂的质量和喷涂的均匀性等效果。

附图说明

图1是本发明的整体主视结构示意图；

图2是本发明的右上行走组件的侧视结构示意图；

图3是本发明右上行走组件的三维结构示意图；

图4是本发明主体座的结构示意图；

图5是本发明喷涂绘画机构的主视结构示意图；

图6是本发明喷涂绘画机构的三维结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1-6对本发明进行详细说明，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做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。

本发明通过改进在此提供一种户外墙壁绘画机器人，其包括主体座1、上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构和绘画喷涂机构，其中，所述主体座1的上端设置有所述上行走机构，所述主体座的下端设置有下行走机构，所述主体座的左侧设置有左行走机构，所述主体座的右侧设置有右行走机构，所述上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构能够相互配合以便控制所述主体座在墙壁上行走，其特征在于，所述上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构与所述墙壁的接触固定端均能够伸入/伸出所述墙壁，以便在墙壁上行走，所述绘画喷涂机构设置在所述主体座的朝向墙壁的一侧，且所述绘画喷涂机构能够在所述主体座的面上三维移动。

所述上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构与所述墙壁的接触固定端构设为钻针机构9，所述钻针机构9包括钻针22和钻针驱动机构，所述钻针驱动机构能够驱动所述钻针正反转动，且所述钻针的前端部设置有一端外螺纹，所述钻针在所述钻针驱动机构的驱动下正反转动时，所述钻针能够沿着其轴向方向移动。

所述上行走机构包括位于所述主体座1上端左侧的左上行走组件3和位于所述主体座1上端右侧的右上行走组件2；

所述下行走机构包括位于所述主体座1下端左侧的左下行走组件6和位于所述主体座1下端右侧的右下行走组件0；

所述左行走机构包括位于所述主体座1左端上侧的左第一行走组件4和位于所述主体座1左端下侧的左第二行走组件5；

所述右行走机构包括位于所述主体座1右端上侧的右第一行走组件8和位于所述主体座1右端下侧的右第二行走组件7；其中，

所述左上行走组件3、右上行走组件2、左下行走组件6、右下行走组件0、左第一行走组件4、左第二行走组件5、右第一行走组件8和右第二行走组件7结构相同。

所述左上行走组件3、右上行走组件2、左下行走组件6、右下行走组件0、左第一行走组件4、左第二行走组件5、右第一行走组件8和右第二行走组件7均包括连接座12、行走气缸13、行走伸缩杆14、导向机构、连接头23、安装座板24和固定筒组件20，其中，所述连接座的底端固定在所述主体座上，所述连接座上设置有远离所述主体座方向延伸的所述行走气缸，所述行走气缸的输出端连接有所述行走伸缩杆，所述行走伸缩杆的端部采用所述连接头23连接至所述固定筒组件20的中部，所述固定筒组件20还固定连接在所述安装座板上，所述安装座板上还设置有所述钻针驱动机构，所述安装座板的下端与所述行走气缸之间设置有所述导向机构，所述钻针位于所述固定筒组件内。

所述导向机构包括导向柱15、导向板和导套，其中，所述安装座板的底部固定设置有至少两根所述导向柱，所述行走气缸的缸体顶部固定设置有所述导向板，所述导向板上设置有与所述导向柱一一对应的导套，所述导向柱与所述导套之间滑动套接。

所述固定筒组件20包括中间空心筒、端部限位法兰21和旋转套16，其中，所述中间空心筒的两端设置有端部限位法兰，所述端部限位法兰的中心设置有与所述中间空心筒同轴的中心孔腔，所述中心孔腔内采用轴承可转动支撑的设置有所述旋转套，所述旋转套由所述钻针驱动机构驱动转动，所述旋转套内同轴套设有钻杆17，且所述旋转套与所述钻杆之间不可相对转动且可相对轴向移动的设置，以便由所述旋转套驱动所述钻杆转动，所述钻针与所述钻杆同轴固定连接，且所述钻针与钻杆连接处的直径与所述钻杆的直径相同。

所述钻针驱动机构包括驱动电机19、驱动皮带18、带轮，其中，所述驱动电机固定在所述安装座板上，所述驱动电机输出端设置有带轮，所述旋转套上伸出所述端部限位法兰的一端也设置有带轮，所述旋转套上的带轮与所述驱动电机上的带轮之间设置有所述驱动皮带。

所述绘画喷涂机构包括喷涂箱11、喷涂驱动机构、喷涂移动架25和喷涂绘画机构，其中，所述喷涂箱固定在所述主体座1的主体板10的一侧，所述主体板上设置有所述喷涂驱动机构，所述喷涂驱动机构能够驱动所述喷涂移动架二维移动，所述喷涂移动架上设置有所述喷涂绘画机构。

所述喷涂驱动机构采用丝杠螺母机构驱动的十字滑台结构，所述喷涂绘画机构包括喷涂控制泵组28、喷涂头29、喷涂控制摆动臂30、摆动驱动轴32和摆动驱动器26，其中，所述喷涂移动架的底部设置有所述喷涂控制泵组，所述喷涂移动架的中部采用支架27支撑设置有所述摆动驱动器，所述摆动驱动器的输出端连接有所述摆动驱动轴，所述摆动驱动轴的顶部设置有所述喷涂控制摆动臂，所述喷涂控制摆动臂上设置有朝向墙壁的所述喷涂头，所述喷涂头与所述喷涂控制泵组的输出端连接。

所述喷涂移动架上还设置有无线通信模块31、控制器和视觉检测模块，所述控制器通过无线通信模块与远程控制中心通信连接，所述视觉检测模块朝向所述墙壁设置，且所述视觉检测模块通过所述无线通信模块与所述远程控制中心通信连接。

本发明所述一种户外墙壁绘画机器人，上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构与所述墙壁的接触固定端均能够伸入/伸出所述墙壁，以便在墙壁上行走，所述绘画喷涂机构设置在所述主体座的朝向墙壁的一侧，且所述绘画喷涂机构能够在所述主体座的面上三维移动，可以有效的提高行走的抓持能力，保证行走时的安全性和可靠性，本发明在行走时，只需控制各个行走气缸的伸缩配合动作，即可实现安全可靠的在墙壁上的行走，而钻针一般较细，其不会对户外的墙壁产生不良影响，有效提高安全性和可靠性，实现户外喷涂的自动化和远程操控，安全、可靠；本发明在喷涂绘画时，喷涂控制摆动臂上设置有朝向墙壁的喷涂头，这样，喷涂头可以实现摆动运动，在摆动时可以实现多次喷涂绘画，有效提高喷涂的质量和喷涂的均匀性等效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种户外墙壁绘画机器人，其包括主体座(1)、上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构和绘画喷涂机构，其中，所述主体座(1)的上端设置有所述上行走机构，所述主体座的下端设置有下行走机构，所述主体座的左侧设置有左行走机构，所述主体座的右侧设置有右行走机构，所述上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构能够相互配合以便控制所述主体座在墙壁上行走，其特征在于，所述上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构与所述墙壁的接触固定端均能够伸入/伸出所述墙壁，以便在墙壁上行走，所述绘画喷涂机构设置在所述主体座的朝向墙壁的一侧，且所述绘画喷涂机构能够在所述主体座的面上三维移动；

所述上行走机构、下行走机构、左行走机构、右行走机构与所述墙壁的接触固定端构设为钻针机构(9)，所述钻针机构(9)包括钻针(22)和钻针驱动机构，所述钻针驱动机构能够驱动所述钻针正反转动，且所述钻针的前端部设置有一端外螺纹，所述钻针在所述钻针驱动机构的驱动下正反转动时，所述钻针能够沿着其轴向方向移动；

所述上行走机构包括位于所述主体座(1)上端左侧的左上行走组件(3)和位于所述主体座(1)上端右侧的右上行走组件(2)；

所述下行走机构包括位于所述主体座(1)下端左侧的左下行走组件(6)和位于所述主体座(1)下端右侧的右下行走组件(0)；

所述左行走机构包括位于所述主体座(1)左端上侧的左第一行走组件(4)和位于所述主体座(1)左端下侧的左第二行走组件(5)；

所述右行走机构包括位于所述主体座(1)右端上侧的右第一行走组件(8)和位于所述主体座(1)右端下侧的右第二行走组件(7)；其中，

所述左上行走组件(3)、右上行走组件(2)、左下行走组件(6)、右下行走组件(0)、左第一行走组件(4)、左第二行走组件(5)、右第一行走组件(8)和右第二行走组件(7)结构相同；

所述左上行走组件(3)、右上行走组件(2)、左下行走组件(6)、右下行走组件(0)、左第一行走组件(4)、左第二行走组件(5)、右第一行走组件(8)和右第二行走组件(7)均包括连接座(12)、行走气缸(13)、行走伸缩杆(14)、导向机构、连接头(23)、安装座板(24)和固定筒组件(20)，其中，所述连接座的底端固定在所述主体座上，所述连接座上设置有远离所述主体座方向延伸的所述行走气缸，所述行走气缸的输出端连接有所述行走伸缩杆，所述行走伸缩杆的端部采用所述连接头(23)连接至所述固定筒组件(20)的中部，所述固定筒组件(20)还固定连接在所述安装座板上，所述安装座板上还设置有所述钻针驱动机构，所述安装座板的下端与所述行走气缸之间设置有所述导向机构，所述钻针位于所述固定筒组件内；所述导向机构包括导向柱(15)、导向板和导套，其中，所述安装座板的底部固定设置有至少两根所述导向柱，所述行走气缸的缸体顶部固定设置有所述导向板，所述导向板上设置有与所述导向柱一一对应的导套，所述导向柱与所述导套之间滑动套接；

所述固定筒组件(20)包括中间空心筒、端部限位法兰(21)和旋转套(16)，其中，所述中间空心筒的两端设置有端部限位法兰，所述端部限位法兰的中心设置有与所述中间空心筒同轴的中心孔腔，所述中心孔腔内采用轴承可转动支撑的设置有所述旋转套，所述旋转套由所述钻针驱动机构驱动转动，所述旋转套内同轴套设有钻杆(17)，且所述旋转套与所述钻杆之间不可相对转动且可相对轴向移动的设置，以便由所述旋转套驱动所述钻杆转动，所述钻针与所述钻杆同轴固定连接，且所述钻针与钻杆连接处的直径与所述钻杆的直径相同。

2.根据权利要求1所述一种户外墙壁绘画机器人，其特征在于：所述钻针驱动机构包括驱动电机(19)、驱动皮带(18)、带轮，其中，所述驱动电机固定在所述安装座板上，所述驱动电机输出端设置有带轮，所述旋转套上伸出所述端部限位法兰的一端也设置有带轮，所述旋转套上的带轮与所述驱动电机上的带轮之间设置有所述驱动皮带。

3.根据权利要求1所述一种户外墙壁绘画机器人，其特征在于：所述绘画喷涂机构包括喷涂箱(11)、喷涂驱动机构、喷涂移动架(25)和喷涂绘画机构，其中，所述喷涂箱固定在所述主体座(1)的主体板(10)的一侧，所述主体板上设置有所述喷涂驱动机构，所述喷涂驱动机构能够驱动所述喷涂移动架二维移动，所述喷涂移动架上设置有所述喷涂绘画机构。

4.根据权利要求3所述一种户外墙壁绘画机器人，其特征在于：所述喷涂驱动机构采用丝杠螺母机构驱动的十字滑台结构，所述喷涂绘画机构包括喷涂控制泵组(28)、喷涂头(29)、喷涂控制摆动臂(30)、摆动驱动轴(32)和摆动驱动器(26)，其中，所述喷涂移动架的底部设置有所述喷涂控制泵组，所述喷涂移动架的中部采用支架(27)支撑设置有所述摆动驱动器，所述摆动驱动器的输出端连接有所述摆动驱动轴，所述摆动驱动轴的顶部设置有所述喷涂控制摆动臂，所述喷涂控制摆动臂上设置有朝向墙壁的所述喷涂头，所述喷涂头与所述喷涂控制泵组的输出端连接。

5.根据权利要求3所述一种户外墙壁绘画机器人，其特征在于：所述喷涂移动架上还设置有无线通信模块(31)、控制器和视觉检测模块，所述控制器通过无线通信模块与远程控制中心通信连接，所述视觉检测模块朝向所述墙壁设置，且所述视觉检测模块通过所述无线通信模块与所述远程控制中心通信连接。

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