CN112894756A - 一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法 - Google Patents

一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112894756A
CN112894756A CN202110131878.9A CN202110131878A CN112894756A CN 112894756 A CN112894756 A CN 112894756A CN 202110131878 A CN202110131878 A CN 202110131878A CN 112894756 A CN112894756 A CN 112894756A
Authority
CN
China
Prior art keywords
controller
crawler
robot
building industry
working
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110131878.9A
Other languages
English (en)
Inventor
崔国华
张振山
张艳伟
李子信
鱼海东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai University of Engineering Science
Original Assignee
Shanghai University of Engineering Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai University of Engineering Science filed Critical Shanghai University of Engineering Science
Priority to CN202110131878.9A priority Critical patent/CN112894756A/zh
Publication of CN112894756A publication Critical patent/CN112894756A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/005—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on endless tracks or belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法，该机器人包括履带式移动底盘，履带式移动底盘连接有第一控制器，履带式移动底盘上安装有升降机构，升降机构的顶部安装有与机械臂相连接的第二控制器，机械臂的末端可拆卸地安装有末端执行器，第一控制器分别与后台BIM端、第二控制器连接，第一控制器从后台BIM端获取BIM数据信息，并将BIM数据信息传输给第二控制器，第一控制器用于规划得到履带式移动底盘的运动路径，从而控制履带式移动底盘的移动；第二控制器用于规划得到工作顺序，以及创建工作列表，从而控制机械臂以及末端执行器的运动。与现有技术相比，本发明能够适应不同装修环境，实现智能化装修的目的。

Description

一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法
技术领域
本发明涉及建筑装修自动化技术领域，尤其是涉及一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法。
背景技术
当前，全世界有超过1.8亿人从事建筑业，主要大国及发达国家建筑行业普遍面临人力成本高、招聘难、安全性和环保要求提升等相关管理问题。建筑机器人理论上来可能就是解决这一问题的方案之一，目前的建筑机器人主要为自动喷涂机器人，自动喷涂机器人在汽车领域已有多年应用，但由于建筑喷涂场景往往非标，既无法像汽车场景一样让机器简单按照固定的产路径运动；同时，涉及到门窗、门框、沟壑等非标准场景，传统的使用XYZ机器人的表现往往很难令人满意。
此外，当前建筑机器人的智能化水平较低、环境适应能力较差，而且只能完成一项工种作业，施工精度和施工效率均难以得到保证。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法，以实现智能化装修作业的目的。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，包括履带式移动底盘，所述履带式移动底盘连接有第一控制器，所述履带式移动底盘上安装有升降机构，所述升降机构的顶部安装有与机械臂相连接的第二控制器，所述机械臂的末端可拆卸地安装有末端执行器，所述第一控制器分别与后台BIM(BuildingInformation Modeling，建筑信息模型)端、第二控制器连接，所述第一控制器从后台BIM端获取BIM数据信息，并将BIM数据信息传输给第二控制器，所述第一控制器用于规划得到履带式移动底盘的运动路径，从而控制履带式移动底盘的移动；
所述第二控制器用于规划得到工作顺序，以及创建工作列表，从而控制机械臂以及末端执行器的运动。
进一步地，所述第一控制器上安装有急停开关、人机交互按钮和状态检测灯，所述急停开关用于实现紧急情况下的急停操作；
所述人机交互按钮配合显示面板，用于实现人机交互操作；
所述状态检测灯用于指示当前机器人的工作状态。
进一步地，所述升降机构的顶部设置有平台，所述第一控制器安装在平台上。
进一步地，所述平台上安装有收纳桶，所述收纳桶用于收集作业时产生的废料垃圾。
进一步地，所述末端执行器上设置有吸尘装置，所述吸尘装置包括与真空设备连接的吸尘桶，所述吸尘装置用于钻孔作业时吸纳钻孔落下的灰尘，并将吸纳的灰尘收集于吸尘桶内。
进一步地，所述机械臂的底部设置有基座，所述基座与第二控制器相连接。
进一步地，所述升降机构具体为剪式升降机构。
进一步地，所述末端执行器包括钻孔执行器、喷涂执行器、划线执行器、板材安装执行器中的一种或多种。
进一步地，所述机械臂具体为六自由度机械臂。
一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人的工作方法，包括以下步骤：
S1、第一控制器从后台BIM端获取BIM数据信息，其中，BIM数据信息包括工作地图以及目标点坐标；
S2、根据获取的BIM数据信息，第一控制器结合当前履带式移动底盘的位置，规划得到履带式移动底盘的运动路径，以控制履带式移动底盘移动至工作位置；
S3、第一控制器将BIM数据信息传输给第二控制器，第二控制器以此规划得到工作顺序，并创建工作列表，配合升降机构使机械臂垂直移动至装修高度，之后控制调整机械臂的位姿、控制末端执行器的工作状态，以完成作业，其中，工作列表的内容包括钻孔尺寸、螺纹规格以及各个孔位的钻孔顺序；
墙面喷涂的位置、顺序及次数；
地面划线的位置、长度、粗细以及划线顺序；
板材安装的位置及顺序。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、本发明通过将履带式移动底盘与第一控制器连接，第一控制器与后台BIM端连接，使得第一控制器能够从后台BIM端获取BIM数据信息，从而规划出履带式移动底盘的运动路径，使得整个机器人能够准确地移动至目标地点，同时，第一控制器将获取的BIM数据信息传输给第二控制器，由第二控制器规划的到工作顺序、创建工作列表，配合升降机构使机械臂能够达到装修所需高度，并准确控制机械臂及其连接的末端执行器完成装修作业，以此实现智能化装修、提高施工精度的目的。
二、本发明通过在机械臂末端可拆卸地安装末端执行器，末端执行器包括钻孔执行器、喷涂执行器、划线执行器、板材安装执行器中的一种或多种，从而使得机器人能够完成不同工种作业，提高施工效率。
三、本发明通过在末端执行器设置吸尘装置、在升降机构顶部的平台上设置收纳桶，利用吸尘装置吸纳收集钻孔作业时吸纳钻孔落下的灰尘、利用收纳桶收集作业时产生的废料垃圾，进一步保证了机器人装修作业时的干净整洁。
附图说明
图1为本发明的侧视结构示意图；
图2为本发明的前视立体结构示意图；
图3为本发明的工作方法流程示意图；
图中标记说明：1、履带式移动底盘，2、第一控制器，3、升降机构，4、第二控制器，5、收纳桶，6、机械臂，7、末端执行器，8、吸尘装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1和图2所示，一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，包括履带式移动底盘1，履带式移动底盘1连接有第一控制器2，履带式移动底盘1上安装有升降机构3，升降机构3的顶部安装有与机械臂6相连接的第二控制器4，机械臂6的末端可拆卸地安装有末端执行器7，第一控制器2分别与后台BIM端、第二控制器4连接，第一控制器2从后台BIM端获取BIM数据信息，并将BIM数据信息传输给第二控制器4，第一控制器2用于规划得到履带式移动底盘1的运动路径，从而控制履带式移动底盘1的移动；
第二控制器4用于规划得到工作顺序，以及创建工作列表，从而控制机械臂6以及末端执行器7的运动。
其中，履带式移动底盘1主要包括电动机、轮子以及履带，其主要起到移动的作用，能够适应不同地形，使得机器人能够在较恶劣环境下移动；
升降机构3具体为剪式升降机构，其主要作用是使机械臂6以及末端执行器7达到满足天花板钻孔或轻型板材安装的高度要求。
此外，第一控制器2上安装有急停开关、人机交互按钮和状态检测灯，急停开关用于实现紧急情况下的急停操作；
人机交互按钮配合显示面板，用于实现人机交互操作；
状态检测灯用于指示当前机器人的工作状态。
升降机构3的顶部设置有平台，第一控制器2安装在平台上，平台上安装有收纳桶5，收纳桶5用于收集作业时产生的废料垃圾。
末端执行器7上设置有吸尘装置8，吸尘装置8包括与真空设备连接的吸尘桶，吸尘装置用于钻孔作业时吸纳钻孔落下的灰尘，并将吸纳的灰尘收集于吸尘桶内，在实际应用中，还可在吸尘桶内部安装电动搅拌棒，以构成搅拌桶，从而能够对涂料进行搅拌，防止涂料凝固、保持涂料的湿润；
为保证对末端执行器7进行准确定位，实际应用中可设置视觉感知系统，以进一步预先识别建立的参考点；同时还可设置用于对履带式移动底盘1导航定位的激光传感器系统，由此可进一步保证对于末端执行器7以及履带式移动底盘1的准确控制。
机械臂6的底部设置有基座，基座与第二控制器4相连接。
机械臂6具体为六自由度机械臂，具有电气动力连接，用来执行第二控制器4所下发的指令，完成达到指定目标点的位姿。
为实现根据需求完成不同工种作业的目的，末端执行器7包括钻孔执行器、喷涂执行器、划线执行器、板材安装执行器中的一种或多种。
将上述机器人应用于实际中，其具体的工作过程如图3所示，包括以下步骤：
S1、第一控制器从后台BIM端获取BIM数据信息，其中，BIM数据信息包括工作地图以及目标点坐标；
S2、根据获取的BIM数据信息，第一控制器结合当前履带式移动底盘的位置，规划得到履带式移动底盘的运动路径，以控制履带式移动底盘移动至工作位置；
S3、第一控制器将BIM数据信息传输给第二控制器，第二控制器以此规划得到工作顺序，并创建工作列表，配合升降机构使机械臂垂直移动至装修高度，之后控制调整机械臂的位姿、控制末端执行器的工作状态，以完成作业，其中，工作列表的内容包括钻孔尺寸、螺纹规格以及各个孔位的钻孔顺序；
墙面喷涂的位置、顺序及次数；
地面划线的位置、长度、粗细以及划线顺序；
板材安装的位置及顺序。
即首先通过访问BIM文件获取工作地图以及得到目标点坐标，然后履带式移动机构上的控制柜进行运动路径的规划，根据目标点的坐标获得工作顺序，进行工作列表的创建，然后进行工作，执行完成当前工作后，在规划下一个目标点路径，继续得到工作顺序，创建工作列表，进行工作，进入循环直到所有目标点全部完成工作任务。

Claims (10)

1.一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，其特征在于，包括履带式移动底盘(1)，所述履带式移动底盘(1)连接有第一控制器(2)，所述履带式移动底盘(1)上安装有升降机构(3)，所述升降机构(3)的顶部安装有与机械臂(6)相连接的第二控制器(4)，所述机械臂(6)的末端可拆卸地安装有末端执行器(7)，所述第一控制器(2)分别与后台BIM端、第二控制器(4)连接，所述第一控制器(2)从后台BIM端获取BIM数据信息，并将BIM数据信息传输给第二控制器(4)，所述第一控制器(2)用于规划得到履带式移动底盘(1)的运动路径，从而控制履带式移动底盘(1)的移动；
所述第二控制器(4)用于规划得到工作顺序，以及创建工作列表，从而控制机械臂(6)以及末端执行器(7)的运动。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，其特征在于，所述第一控制器(2)上安装有急停开关、人机交互按钮和状态检测灯，所述急停开关用于实现紧急情况下的急停操作；
所述人机交互按钮配合显示面板，用于实现人机交互操作；
所述状态检测灯用于指示当前机器人的工作状态。
3.根据权利要求1所述的一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，其特征在于，所述升降机构(3)的顶部设置有平台，所述第一控制器(2)安装在平台上。
4.根据权利要求3所述的一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，其特征在于，所述平台上安装有收纳桶(5)，所述收纳桶(5)用于收集作业时产生的废料垃圾。
5.根据权利要求1所述的一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，其特征在于，所述末端执行器(7)上设置有吸尘装置(8)，所述吸尘装置(8)包括与真空设备连接的吸尘桶，所述吸尘装置(8)用于钻孔作业时吸纳钻孔落下的灰尘，并将吸纳的灰尘收集于吸尘桶内。
6.根据权利要求1所述的一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，其特征在于，所述机械臂(6)的底部设置有基座，所述基座与第二控制器(4)相连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，其特征在于，所述升降机构(3)具体为剪式升降机构(3)。
8.根据权利要求1所述的一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，其特征在于，所述末端执行器(7)包括钻孔执行器、喷涂执行器、划线执行器、板材安装执行器中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人，其特征在于，所述机械臂(6)具体为六自由度机械臂。
10.一种应用权利要求1所述用于建筑行业室内装修的可移动机器人的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、第一控制器从后台BIM端获取BIM数据信息，其中，BIM数据信息包括工作地图以及目标点坐标；
S2、根据获取的BIM数据信息，第一控制器结合当前履带式移动底盘的位置，规划得到履带式移动底盘的运动路径，以控制履带式移动底盘移动至工作位置；
S3、第一控制器将BIM数据信息传输给第二控制器，第二控制器以此规划得到工作顺序，并创建工作列表，配合升降机构使机械臂垂直移动至装修高度，之后控制调整机械臂的位姿、控制末端执行器的工作状态，以完成作业，其中，工作列表的内容包括钻孔尺寸、螺纹规格以及各个孔位的钻孔顺序；
墙面喷涂的位置、顺序及次数；
地面划线的位置、长度、粗细以及划线顺序；
板材安装的位置及顺序。
CN202110131878.9A 2021-01-30 2021-01-30 一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法 Pending CN112894756A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110131878.9A CN112894756A (zh) 2021-01-30 2021-01-30 一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110131878.9A CN112894756A (zh) 2021-01-30 2021-01-30 一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112894756A true CN112894756A (zh) 2021-06-04

Family

ID=76121985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110131878.9A Pending CN112894756A (zh) 2021-01-30 2021-01-30 一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112894756A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115787979A (zh) * 2022-11-10 2023-03-14 广东博嘉拓建筑科技有限公司 一种基于装修机器人多机协同的智慧装修方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038165B2 (en) * 2003-04-17 2006-05-02 Fanuc Ltd Laser machining robot
CN107427868A (zh) * 2014-10-28 2017-12-01 恩林克公司 用于天花板和墙壁钻孔的移动机器人式钻孔装置及方法
CN107914264A (zh) * 2017-11-29 2018-04-17 江苏阿尔博装饰工程有限公司 一种多功能装修机械手装置
CN109702764A (zh) * 2019-01-30 2019-05-03 西安交通大学 一种室内墙体打磨与喷涂多功能移动式操作机器人
CN109849013A (zh) * 2019-03-19 2019-06-07 珠海心怡科技有限公司 建筑室内工程施工的智能机器人

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038165B2 (en) * 2003-04-17 2006-05-02 Fanuc Ltd Laser machining robot
CN107427868A (zh) * 2014-10-28 2017-12-01 恩林克公司 用于天花板和墙壁钻孔的移动机器人式钻孔装置及方法
CN107914264A (zh) * 2017-11-29 2018-04-17 江苏阿尔博装饰工程有限公司 一种多功能装修机械手装置
CN109702764A (zh) * 2019-01-30 2019-05-03 西安交通大学 一种室内墙体打磨与喷涂多功能移动式操作机器人
CN109849013A (zh) * 2019-03-19 2019-06-07 珠海心怡科技有限公司 建筑室内工程施工的智能机器人

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐文福: "《机器人学》", 31 May 2020, 哈尔滨工业大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115787979A (zh) * 2022-11-10 2023-03-14 广东博嘉拓建筑科技有限公司 一种基于装修机器人多机协同的智慧装修方法及装置
CN115787979B (zh) * 2022-11-10 2023-10-10 广东博嘉拓建筑科技有限公司 一种基于装修机器人多机协同的智慧装修方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108589979B (zh) 一种大空间机器人模块隔断吊顶装修方法及设备
CN107765145B (zh) 一种局部放电自动检测装置、系统及方法
CN103603483B (zh) 高层建筑外立面智能喷涂系统
CN104555387B (zh) 空调柜内机用翻转装置
CN110233440B (zh) 变配电设备巡检装置
CN206577971U (zh) 一种基于流水线的自动跟踪点胶系统
CN206236362U (zh) 一种轨迹再现工业机器人实训系统
CN109434800A (zh) 一种无线巡检机器人系统以及控制方法
CN112894756A (zh) 一种用于建筑行业室内装修的可移动机器人及其工作方法
CN202701718U (zh) 一种侧窗玻璃安装装置
CN113578612A (zh) 一种搭载多功能模块的高空自动喷漆作业机器人
CN110374313A (zh) 一种铺地瓷砖智能机器人
CN106555381A (zh) 一种自动化路锥收放系统
CN112068543A (zh) 基于视觉校准的煤矿钻锚机器人钻孔精确定位方法
CN206982675U (zh) 变电站室内开关柜保护定值更改操作机器人
CN204546508U (zh) 自主工作机器人系统
CN110539146A (zh) 夹心外墙板保温层连接件自动安装装置和安装方法
CN110207619A (zh) 基于全方位移动平台搭载协作机械臂的测量系统及方法
CN204935662U (zh) 一种大型智能化扫地机器人
CN210025872U (zh) 一种石材自动排版系统
CN218398132U (zh) 一种变电站室内多功能操作机器人
CN113374274A (zh) 一种简易机械式pc板安装机构
CN115256398A (zh) 一种变电站室内多功能操作机器人
CN205894616U (zh) 智能抹灰机器人
CN209125054U (zh) 一种自动上料设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination