CN113083567B - 用于喷涂的混联机构和具有其的喷涂机器人、喷涂方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于喷涂的混联机构，包括：支架、空间转动模块和平面活动模块，所述空间转动模块设于所述支架上，所述空间转动模块与所述平面活动模块相连以驱动所述平面活动模块在空间内转动，所述平面活动模块包括共同驱动喷枪活动的第一平行四边形机构和第二四边形机构。根据本发明实施例的用于喷涂的混联机构，可以驱动用于喷涂的喷枪在空间内活动，并使喷枪具有六个自由度，以使喷枪可以均匀地将浆料喷涂在待喷涂面上，以提高喷涂效果。

Description

用于喷涂的混联机构和具有其的喷涂机器人、喷涂方法

技术领域

本发明涉及喷涂机械技术领域，尤其是涉及一种用于喷涂的混联机构和具有其的喷涂机器人、喷涂方法。

背景技术

在航空、汽车等重要制造领域，飞机、汽车等表面涂层质量至关重要，不仅影响设备表面的美观性，更能够保护本体不受腐蚀和老化，影响安全性。飞机、汽车在复杂环境中使用一段时间后，往往会因为意外磕碰或者长期侵蚀产生物理性或者化学性损伤，为了避免形成累积腐蚀，需要对不规则的涂层缺陷进行识别与修补。

而在相关技术中，针对不规则曲面的修补工作，通常是采用人工进行喷涂表面补涂，如此会导致喷涂质量和效率低、油漆浪费多、环境污染严重、人体伤害大等诸多问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于喷涂的混联机构，所述混联机构可以驱动用于喷涂的喷枪在空间内活动，并使喷枪具有六个自由度，以使喷枪可以均匀地将浆料喷涂在待喷涂面上，以提高喷涂效果。

本发明还提出一种具有所述用于喷涂的混联机构的喷涂机器人。

本发明还提出一种具有所述喷涂机器人的喷涂方法。

根据本发明第一方面实施例的用于喷涂的混联机构，其包括：支架、空间转动模块和平面活动模块，所述空间转动模块设于所述支架上，所述空间转动模块与所述平面活动模块相连以驱动所述平面活动模块在空间内转动，所述平面活动模块包括共同驱动喷枪活动的第一平行四边形机构和第二四边形机构。

根据本发明实施例的混联机构，通过第一平行四边形机构和第二四边形机构共同驱动喷枪活动，使得第一平行四边形机构在活动过程中，以及第二四边形机构活动过程中，二者可以相互约束、相互耦合，以使喷枪按照既定的轨迹活动，从而使得喷枪在灵活活动过程中且受控制，进而提高喷涂质量。通过空间转动模块与与平面活动模块相连，使得喷枪在三维空间内可以灵活活动，且喷枪在空间内具有六个自由度，从而使得喷枪可以对不规则的平面或曲面喷涂，以提高喷涂效果，并节省劳动力。

另外，根据本发明的混联机构，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述平面活动模块包括：第一活动组件、第二活动组件和第三活动组件，所述第一活动组件和第二活动组件相连共同构造出所述第一平行四边形机构，所述第一活动组件和第三活动组件相连共同构造出所述第二四边形机构。

可选地，所述第一活动组件包括：第一杆件、第二杆件和第三杆件；所述第二活动组件包括：第四杆件和第五杆件；其中，所述第一杆件的两端分别与所述第二杆件的一端和所述第四杆件的一端可转动连接，所述第五杆件的两端分别与所述第二杆件的另一端和所述第四杆件的另一端可转动连接，所述第一杆件和所述第五杆件相互平行且长度相等，以构成所述第一平行四边形机构，所述第三杆件的两端分别与所述第二杆件和所述喷枪相连。

进一步地，所述第三活动组件包括：第六杆件和第七杆件，所述第六杆件的两端分别与所述第一杆件和所述第七杆件的一端可转动连接，所述第七杆件的另一端与所述第三杆件邻近所述喷枪的一端可转动连接。

在本发明的一些实施例中，所述空间转动模块包括：三个转动组件，三个所述转动组件分别位于第三平面、第四平面和第五平面内，且所述第三平面、所述第四平面和所述第五平面两两相互垂直，三个所述转动组件通过伸缩杆件两两相连，所述平面活动模块通过连接件与至少一个所述伸缩杆件相连，三个所述转动组件中的至少一个活动，可驱动所述平面活动模块在空间内转动。

可选地，所述转动组件包括：固定座、第八杆件、第九杆件、第十杆件和转动件，所述固定座设于所述支架上，所述固定座的两端分别与所述第八杆件的一端和所述第九杆件的一端可转动连接，所述第八杆件的另一端和所述第九杆件的另一端均与所述第十杆件可转动连接，所述第八杆件和所述第九杆件相互平行且长度相等，以构成第三平行四边形机构，所述第十杆件远离所述固定座的一端与所述转动件枢转连接。

可选地，所述伸缩杆件的两端分别与两个所述转动件转动连接，三个所述伸缩杆件共同构造出动平面，当至少一个所述第三平行四边形机构活动，可驱动所述动平面在空间内转动。

进一步地，所述连接件包括：第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述伸缩杆件相连且具有输出端，所述第二连接部的两端分别与所述输出端和所述平面活动模块相连。

本发明还提出一种具有所述用于喷涂的混联机构的喷涂机器人。

根据本发明第二方面实施例的喷涂机器人包括：行走底盘、升降机构、混联机构和采集组件，所述升降机构设于所述行走底盘上，所述混联机构安装在所述升降机构上，以使所述升降机构驱动所述混联机构升降，所述采集组件包括：设于所述升降机构上的雷达以及设于所述喷枪上的深度相机，所述雷达可采集待喷涂对象的整体结构并建立整体模型，所述深度相机可采集待喷涂对象的待喷涂面并建立局部模型，喷枪根据所述整体模型和所述局部模型对待喷涂面喷涂。

根据本发明实施的喷涂机器人，通过升降机构驱动混联机构上下活动，使得混联机构可以较快地活动至指定高度处，同时也可以使喷枪可以对较大差距的高度范围进行喷涂。通过雷达建立的整体模型，以及深度相机建立的局部模型，使得喷枪可以较精准地活动至与待喷涂面相对的位置处，并且在喷涂时可以沿着待喷涂面延伸的方向活动，以提高喷涂效率和喷涂效果。

本发明还提出一种具有所述喷涂机器人的喷涂方法。

根据本发明第三方面实施例的喷涂方法包括：采集待喷涂对象的整体结构，并建立待喷涂对象的整体模型；采集待喷涂对象的待喷涂面，并建立待喷涂对象的局部模型；根据所述整体模型和所述局部模型驱动喷枪活动，以使所述喷枪与待喷涂面相对；其中，混联机构与所述喷枪相连以驱动所述喷枪在空间内活动。

根据本发明实施的喷涂方法，通过根据整体模型和局部模型，使得喷枪可以较精准地活动至与待喷涂面相对的位置处，并且在喷涂时可以沿着待喷涂面延伸的方向活动，以提高喷涂效率和喷涂效果。通过将喷枪与混联机构相连，使得喷枪在空间内具有六个自由度，以使喷涂可以灵活地活动，从而使得喷枪可以对不平整、不规则的平面或曲面喷涂，以提高喷涂质量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的喷涂机器人的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的混联机构的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的混联机构的平面活动模块的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的混联机构的空间转动模块的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的混联机构的空间转动模块的转动组件活动的运动简图；

图6是根据本发明实施例的混联机构的空间转动模块的位于第三平面的转动组件的转动件处于A点的结构简图；

图7是根据本发明实施例的混联机构的空间转动模块的位于第三平面的转动组件的转动件处于B点的结构简图；

图8是图1中VIII部分的放大图。

附图标记：

混联机构100；

支架1；

空间转动模块2；转动组件21；固定座211；

第八杆件212；

第九杆件213；

第十杆件214；

转动件215；

伸缩杆件22；动平面221；

连接件23；第一连接部231；输出端2311；第二连接部232；

第三平面24；第四平面25；第五平面26；

平面活动模块3；第一活动组件31；第一杆件311；第二杆件312；第三杆件313；

第二活动组件32；第四杆件321；第五杆件322；

第三活动组件33；第六杆件331；第七杆件332；

第一平面34；第二平面35；

喷涂机器人1000；

行走底盘200；

升降机构300；支撑板301；滑动槽302；活动杆303；

采集组件400；雷达401；深度相机402；

喷枪500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的用于喷涂的混联机构100，即本申请的混联机构100用于驱动用于喷涂的喷枪500，以调整喷枪500的位姿，从而使得喷枪500可以灵活地活动，以使喷枪500可以与待喷涂面相对，进而提高喷涂效果，具体如图1所示。其中，通过喷枪500的灵活活动，当面对汽车、飞机等不规则的平面或曲面时，喷枪500可以在喷涂过程中不断调整其位姿，以使喷枪500可以与待喷涂面保持相对，从而可以将浆料喷涂在均匀地喷涂在待修补(即待喷涂)面上。

可以理解的是，本申请的用于喷涂浆料的喷枪500在喷涂汽车或飞机等与对墙面的喷涂不同，也与喷水不同。

如图1-图8所示，根据本发明实施例的用于喷涂的混联机构100包括：支架1、空间转动模块2和平面活动模块3。

具体地，空间转动模块2设于支架1上，空间转动模块2与平面活动模块3相连以驱动平面221活动模块在空间内转动，平面活动模块3包括共同驱动喷枪500活动的第一平行四边形机构和第二四边形机构。

也就是说，空间转动模块2可以驱动平面221活动模块，以使平面活动模块3可以在空间内转动任意角度，即空间转动模块2具有三个转动自由度。第一平行四边形机构和第二四边形机构均与喷枪500相连，使得当第一平行四边形机构和第二四边形机构在活动时，二者可以一起驱动喷枪500活动。另外，当第一平行四边形活动时，第二四边形机构可以约束第一平行四边形机构，从而使得喷枪500可以按照既定的路径活动，进而使得喷枪500可以较好地喷涂待喷涂面，提高喷涂质量。

此外，第一平行四边形机构可以单独驱动喷枪500在喷枪500所在的平面内移动或转动，以使喷枪500具有三个自由度，第二四边形机构可以单独驱动喷枪500在喷枪500所在的平面内移动或转动，以使喷枪500具有三个自由度，第一平行四边形机构和第二四边形机构可以同时驱动喷枪500在其所在平面内活动，并使喷枪500具有三个自由度。

此外，第一平行四边形机构和第二四边形机构在活动时可以相互耦合，以提高喷枪500的灵活性。

由此，当空间转动模块2与平面活动模块3相连后，空间转动模块2将平面活动模块3驱动至任意平面内，喷枪500均具有三个自由度，从而使得空间转动模块2与平面活动模块3相连后，喷枪500可以在空间内任意活动，并使喷枪500具有六个自由度，进而使得喷枪500可以对不规则的平面或曲面喷涂。

根据本发明实施例的混联机构100，通过第一平行四边形机构和第二四边形机构共同驱动喷枪500活动，使得第一平行四边形机构在活动过程中，以及第二四边形机构活动过程中，二者可以相互约束、相互耦合，以使喷枪500按照既定的轨迹活动，从而使得喷枪500在灵活活动过程中且受控制，进而提高喷涂质量。通过空间转动模块2与与平面活动模块3相连，使得喷枪500在三维空间内可以灵活活动，且喷枪500在空间内具有六个自由度，从而使得喷枪500可以对不规则的平面或曲面喷涂，以提高喷涂效果，并节省劳动力。

在一个实施例中，第一平行四边形机构处于第一平面34，第二四边形机构处于第二平面35，第一平面34和第二平面35之间设有预定的夹角，即第一平行四边形机构和第二四边形机构处于不同的空间平面内，使得第一平行四边形机构在活动时，第二四边形机构可以对第一平行四边形机构进行约束，从而使得第一平行四边形机构可以稳定地驱动喷枪500活动；而当第二四边形机构活动时，第一平行四边形机构可以对第二四边形机构进行约束，从而使得第二四边形机构可以稳定地驱动喷枪500活动。

其中，第一平行四边形机构所处的第一平面34可以位于水平面内，可以与水平面之间有夹角，第二四边形机构所处的第二平面35可以位于竖直平面内，也可以与竖直平面之间具有夹角，不作限制。

在另一个实施例中，第一平行四边形机构处于第一平面34，第二四边形机构处于第二平面35，第一平面34和第二平面35处于同一平面内，由此，第一平行四边形机构和第二四边形机构活动过程中，二者可以相互约束、相互耦合，以使喷枪500在第一平面34或第二平面35内具有三个自由度。

在本发明的一些实施例中，平面活动模块3包括：第一活动组件31、第二活动组件32和第三活动组件33，第一活动组件31和第二活动组件32相连共同构造出第一平行四边形机构，第一活动组件31和第三活动组件33相连共同构造出第二四边形机构。

例如图2所示，第一转动组件21活动是时其可使第一平行四边形机构活动；第二转动组件21活动时其可使第一平行四边形机构活动；第一转动组件21和第二转动组件21均活动时其可使第一平行四边形机构活动。当第三转动组件21活动时其可使第二四边形机构活动，第二四边形机构活动时，第一转动组件21可以对第三转动组件21约束，以使第二四边形机构稳定活动。

在上述实施例中，可选地，第一活动组件31包括：第一杆件311、第二杆件312和第三杆件313，第二活动组件32包括：第四杆件321和第五杆件322，其中，第一杆件311的两端分别与第二杆件312的一端和第四杆件321的一端可转动连接，第五杆件322的两端分别与第二杆件312的另一端和第四杆件321的另一端可转动连接，第一杆件311和第五杆件322相互平行且长度相等，以构成第一平行四边形机构，第三杆件313的两端分别与第二杆件312和喷枪500相连。

请结合图3所示，第一杆件311的一端与第四杆件321的一端可转动连接，第一杆件311的另一端与第二杆件312的一端可转动连接，第四杆件321的另一端与第五杆件322的一端可转动连接，第二杆件312的另一端与第五杆件322的另一端可转动连接，由此，通过第一杆件311、第二杆件312、第四杆件321和第五杆件322的首尾相连，可以构造出四边形机构。通过第一杆件311和第五杆件322相互平行设置，且第一杆件311和第五杆件322长度相等，使得第一杆件311、第二杆件312、第四杆件321和第五杆件322可以构造出第一平行四边形机构。其中各个杆件之间可以通过铰链连接，也可以通过其他转动零件相连，不限制。

其中，当驱动第一杆件311或者驱动第四杆件321活动时，第一平行四边形机构可以随之活动，从而使喷枪500活动。

进一步，第三杆件313的一端与第二杆件312的另一端和第五杆件322的另一端可以通过复合铰链相连，第三杆件313的另一端可以与喷枪500固定连接，从而使得第一平行四边形机构活动后其可以通过第三杆件313带动喷枪500活动。

可选地，通过将第一平行四边形机构设置为与水平面之间具有夹角，使得第一平行四边形机构可以驱动喷枪500在如图3所示的前后方向和上下方向移动，以及在前后方向所在平面与上下方向所在平面组成的平面上转动。

在上述实施例中，可选地，第三活动组件33包括：第六杆件331和第七杆件332，第六杆件331的两端分别与第一杆件311和第七杆件332的一端可转动连接，第七杆件332的另一端与第三杆件313邻近喷枪500的一端可转动连接。

也就是说，第六杆件331的一端与第一杆件311的一端和第四杆件321的一端三者通过复合铰链连接，第六杆件331的另一端与第七杆件332的一端铰接，第七杆件332的另一端与第三杆件313的另一端铰接，使得第六杆件331、第三杆件313和第七杆件332可以共同构造出第二四边形机构。当驱动第六杆件331转动时，第二四边形机构可以活动，以使喷枪500可以在第二平面35内在前后方向移动和左右方向移动，以及在第二平面35内转动。

其中，当第六杆件331和第三杆件313相互平行且长度相等时，第二四边形机构则为第二平行四边形机构。

当第一杆件311和/或第四杆件321转动，以使第一平行四边形机构活动时，第三杆件313可以对其进行约束，以使喷枪500在第二平面35内较好活动。当第六杆件331转动以驱动第二四边形机构活动时，第一杆件311、第二杆件312、第五杆件322和第六杆件331可对第二四边形机构约束，以使喷枪500在第二平面35内较好活动。

在本发明的一些实施例中，空间转动模块2包括：三个转动组件21，三个转动组件21分别位于第三平面、第四平面和第五平面内，且第三平面、第四平面和第五平面两两相互垂直，三个转动组件21通过伸缩杆件22两两相连，平面活动模块3通过连接件23与至少一个伸缩杆件22相连，三个转动组件21中的至少一个活动，可驱动平面221活动模块在空间内转动。

请参阅图4和图6所示，三个转动组件21分别位于三个不同的平面内，且三个平面两两相互垂直，转动组件21可以在其平面内转动，由此，空间转动模块2在空间内具有三个转动的自由度。

相邻的两个转动组件21通过伸缩杆件22相连，即伸缩杆件22的两端分别与两个不同的转动组件21相连，故，三个转动组件21之间通过三个伸缩杆件22连接在一起。其中，伸缩杆件22为可伸缩的杆件，从而使得当其中一个转动组件21转动后，该转动组件21与其他两个转动组件21之间的距离发生变化，与该转动的转动组件21的伸缩杆件22可以伸、缩，以使三个转动组件21可以稳定连接。

进一步，平面活动模块3可以与一个伸缩杆件22相连，平面活动模块3也可以与两个伸缩杆件22相连，平面活动模块3还可以与三个伸缩杆件22相连，不限制，满足需要即可。通过平面活动模块3与伸缩杆件22相连，使得当转动组件21转动后，平面活动模块3可以随之转动，以使喷枪500可以在不同的平面内活动。

在上述实施例中，可选地，转动组件21包括：固定座211、第八杆件212、第九杆件213、第十杆件214和转动件215，固定座211设于支架1上，固定座211的两端分别与第八杆件212的一端和第九杆件213的一端可转动连接，第八杆件212的另一端和第九杆件213的另一端均与第十杆件214可转动连接，第八杆件212和第九杆件213相互平行且长度相等，以构成第三平行四边形机构，第十杆件214远离固定座211的一端与转动件215枢转连接。

也就是说，固定座211固定安装在支架1上，固定座211的一端与第八杆件212的一端可转动的连接，固定座211的另一端与第九杆件213的一端可转动的连接，例如图4所示，第八杆件212的另一端和第十杆件214可转动的连接，第九杆件213的另一端也和第十杆件214可转动的连接，且，第八杆件212和第九杆件213相互平行设置。进一步，通过将第八杆件212和第九杆件213的长度设置为相等，使得第八杆件212、第九杆件213、第十杆件214和固定座211之间共同构造出第三平行四边形机构。

在第十杆件214远离固定座211的一端上与转动件215可转动的连接，使得当第三平行四边形机构活动时，其可以带动转动件215转动，而三个转动件215可以分别在第三平面、第四平面和第五平面内转动，且，三个转动件215转动在三个平面(第三平面、第四平面和第五平面)内转动的圆的半径相同。例如图5所示，当第八杆件212转动时，第十杆件214的另一端的活动轨迹为圆形，而第十杆件214的另一端的转动件215可以理解为活动点。由此，将三个转动组件21的设置位置按照既定位置进行设置，可以使得这三个圆的圆心重合，从而组成球体，如图6所示，而三个转动件215相当于在所述球体上的三个点。当其中一个转动组件21活动后，使得该活动的转动组件21的转动件215在所述球体上的位置发生改变，从而使得平面活动模块3转动。其中，转动件215可以为球铰，也可以为其他具有转动功能的零件，不限制。

在上述实施例中，可选地，伸缩杆件22的两端分别与两个转动件215转动连接，三个伸缩杆件22共同构造出动平面221，当至少一个第三平行四边形机构活动，可驱动动平面221在空间内转动。

例如图4所示，伸缩杆件22的一端与其中一个转动组件21的转动件215可转动的连接，伸缩杆件22的另一端与另一个转动组件21的转动件215可转动的连接，即一个转动件215可以与两个不同的伸缩杆件22相连。由此，三个转动件215之间通过三个伸缩杆件22可转动的连接，三个伸缩杆件22可以共同构造出一个三角形的动平面221，而三个转动件215可以理解为该三角形的动平面221的三个顶点，当其中任何一个顶点(转动件215)活动时，动平面221在所述球体内均会发生位置的改变。

当位于第三平面的转动件215位于A点时，空间转动模块2的动平面221在所述球体的位置如图6所示，当位于第三平面的转动件215位于B点时，空间转动模块2的动平面221在所述球体的位置如图7所示。由此，三个转动组件21中的至少一个活动后，转动件215会随之转动，从而使得动平面221在所述球体上转动，从而使得与动平面221相连的平面活动模块3可以转动。

在上述实施例中，连接件23包括：第一连接部231和第二连接部232，第一连接部231与伸缩杆件22相连且具有输出端2311，第二连接部232的两端分别与输出端2311和平面活动模块3相连。请参考图8，第一连接部231可以与一个伸缩杆件22相连，第一连接部231的输出端2311凸出动平面221，具体而言，输出端2311始终垂直于动平面221，由此，当动平面221活动后，输出端2311会转动一定角度。进一步，输出端2311与第二连接部232配合按住，第二连接部232与平面活动模块3相连，因此，当动平面221活动后，输出端2311转动，从而使得输出端2311可以带动平面221活动模块转动，以调整喷枪500的位置。

在一个示例中，第二连接部232的一端与输出端2311相连，从第二连接部232的一端至第二连接部232的另一端的方向上，第二连接部232依次包括：第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，第一杆件311的一端与第一凹槽转动连接，第四杆件321的一端与第二凹槽转动连接，第七杆件332与第三凹槽转动连接。三个杆件的一端分别配合在不同的凹槽内后，凹槽的两个壁面可以对杆件限位，以使三个杆件活动过程中不会发生干涉。

本发明还提出一种具有用于喷涂的混联机构100的喷涂机器人1000。

根据本发明第二方面实施例的喷涂机器人1000包括：行走底盘200、升降机构300、混联机构100和采集组件400。具体地，升降机构300设于行走底盘200上，混联机构100安装在升降机构300上，以使升降机构300驱动混联机构100升降，采集组件400包括：设于升降机构300上的雷达401以及设于喷枪500上的深度相机402，雷达401可采集待喷涂对象的整体结构并建立整体模型，深度相机402可采集待喷涂对象的待喷涂面并建立局部模型，喷枪500根据整体模型和局部模型对待喷涂面喷涂。

也就是说，行走底盘200可以将混联机构100和喷枪500带到指定位置处，以进行喷涂作业。升降机构300可以驱动混联机构100在上下方向上活动，以使喷枪500可以在上下方向上大范围的活动。当需要对水平高度较高的面喷涂时，升降机构300可以先驱动混联机构100活动至指定的高度处，然后空间转动模块2和平面活动模块3再联合驱动喷枪500活动，以喷涂待喷涂的面。

其中，升降机构300可以为丝杠驱动，也可以为电缸驱动，还可以为液压驱动，还可以为其他驱动，不作限制。

在一个示例中，如图1所示，升降机构300包括：支撑板301、滑动槽302和两个活动杆303，且两个活动杆303可转动的连接，连接处并非端点位置，活动杆303的一端位于滑动槽302内，活动杆303的另一端与支撑板301相连，混联机构100安装在支撑板301上，当两个活动杆303的一端在滑动槽302内朝相互靠近的方向活动时，支撑板301会向上活动；当两个活动杆303的一端在滑动槽302内朝远离彼此的方向活动时，支撑板301会向下活动，以带动混联机构100和喷枪500向下活动。

此外，通过将雷达401设于升降机构300上，雷达401与待喷涂对象(如汽车)的距离较远，使得雷达401可以对待喷涂对象的整体采集图片，然后建立待喷涂对象的整体模型。通过将深度相机402设于喷枪500上，使得深度相机402距离待喷涂或者待修补的面较近，从而使得深度相机402可以较清晰的采集待喷涂或者待修补的面的图片，进而使得深度相机402可以根据采集的图片建立局部模型。喷枪500可以根据整体模型活动至待喷涂处，也可以根据整体模型判断待喷涂对象的整体轮廓，以使当面对待喷涂面时，喷枪500可以“知道”待喷涂面的轮廓，从而可以规划喷涂时的活动轨迹，以使喷涂可以沿着待喷涂面的弯曲或延伸的方向进行活动。

喷枪500结合局部模型可以判断出待喷涂面需要喷涂的浆料的量，以使喷涂后的面可以平整。同时，根据局部模型，混联机构100可以驱动喷枪500调整位姿，以使喷枪500可以与待喷涂面相对。

可以理解的的是，飞机、汽车、轮船等的修补或维修，如其表面的划痕深度是不同的，或者表皮脱落的程度不同，使得在喷涂时不能将等量的浆料喷涂在待喷涂面上。

在另一个示例中，在升降机构300上可以设有多个混联机构100，每个混联机构100远离升降机构300的一端均连接喷枪500，以使每个混联机构100可驱动与其相连的喷枪500活动，如此可以提高喷涂机器人1000的喷涂效率。

根据本发明实施的喷涂机器人1000，通过升降机构300驱动混联机构100上下活动，使得混联机构100可以较快地活动至指定高度处，同时也可以使喷枪500可以对较大差距的高度范围进行喷涂。通过雷达401建立的整体模型，以及深度相机402建立的局部模型，使得喷枪500可以较精准地活动至与待喷涂面相对的位置处，并且在喷涂时可以沿着待喷涂面延伸的方向活动，以提高喷涂效率和喷涂效果。

本发明还提出一种具有喷涂机器人1000的喷涂方法。

根据本发明第三方面实施例的喷涂方法包括：采集待喷涂对象的整体结构，并建立待喷涂对象的整体模型；采集待喷涂对象的待喷涂面，并建立待喷涂对象的局部模型；根据整体模型和局部模型驱动喷枪500活动，以使喷枪500与待喷涂面相对；其中，混联机构100与喷枪500相连以驱动喷枪500在空间内活动。

喷枪500可以根据整体模型活动至待喷涂处，也可以根据整体模型判断待喷涂对象的整体轮廓，以使当面对待喷涂面时，喷枪500可以“知道”待喷涂面的轮廓，从而可以规划喷涂时的活动轨迹，以使喷涂可以沿着待喷涂面的弯曲或延伸的方向进行活动。

喷枪500结合局部模型可以判断出待喷涂面需要喷涂的浆料的量，以使喷涂后的面可以平整。同时，根据局部模型，混联机构100可以驱动喷枪500调整位姿，以使喷枪500可以与待喷涂面相对。

混联机构100与喷枪500相连后，混联机构100可以驱动喷枪500在空间内活动，具体而言，混联机构100可以使喷枪500在空间内具有六个自由度，以使喷涂可以灵活地活动，从而使得喷枪500可以对不平整、不规则的平面或曲面喷涂，以提高喷涂质量。

根据本发明实施的喷涂方法，通过根据整体模型和局部模型，使得喷枪500可以较精准地活动至与待喷涂面相对的位置处，并且在喷涂时可以沿着待喷涂面延伸的方向活动，以提高喷涂效率和喷涂效果。通过将喷枪500与混联机构100相连，使得喷枪500在空间内具有六个自由度，以使喷涂可以灵活地活动，从而使得喷枪500可以对不平整、不规则的平面或曲面喷涂，以提高喷涂质量。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于喷涂的混联机构，其特征在于，包括：

支架；

空间转动模块，所述空间转动模块设于所述支架上；

平面活动模块，所述空间转动模块与所述平面活动模块相连以驱动所述平面活动模块在空间内转动，所述平面活动模块包括共同驱动喷枪活动的第一平行四边形机构和第二四边形机构；

所述空间转动模块包括：三个转动组件，三个所述转动组件分别位于第三平面、第四平面和第五平面内，且所述第三平面、所述第四平面和所述第五平面两两相互垂直，三个所述转动组件通过伸缩杆件两两相连，所述平面活动模块通过连接件与至少一个所述伸缩杆件相连，三个所述转动组件中的至少一个活动，可驱动所述平面活动模块在空间内转动。

2.根据权利要求1所述的用于喷涂的混联机构，其特征在于，所述平面活动模块包括：第一活动组件、第二活动组件和第三活动组件，所述第一活动组件和第二活动组件相连共同构造出所述第一平行四边形机构，所述第一活动组件和第三活动组件相连共同构造出所述第二四边形机构。

3.根据权利要求2所述的用于喷涂的混联机构，其特征在于，

所述第一活动组件包括：第一杆件、第二杆件和第三杆件；

所述第二活动组件包括：第四杆件和第五杆件；

其中，所述第一杆件的两端分别与所述第二杆件的一端和所述第四杆件的一端可转动连接，所述第五杆件的两端分别与所述第二杆件的另一端和所述第四杆件的另一端可转动连接，所述第一杆件和所述第五杆件相互平行且长度相等，以构成所述第一平行四边形机构，所述第三杆件的两端分别与所述第二杆件和所述喷枪相连。

4.根据权利要求3所述的用于喷涂的混联机构，其特征在于，所述第三活动组件包括：第六杆件和第七杆件，所述第六杆件的两端分别与所述第一杆件和所述第七杆件的一端可转动连接，所述第七杆件的另一端与所述第三杆件邻近所述喷枪的一端可转动连接。

5.根据权利要求1所述的用于喷涂的混联机构，其特征在于，所述转动组件包括：固定座、第八杆件、第九杆件、第十杆件和转动件，所述固定座设于所述支架上，所述固定座的两端分别与所述第八杆件的一端和所述第九杆件的一端可转动连接，所述第八杆件的另一端和所述第九杆件的另一端均与所述第十杆件可转动连接，所述第八杆件和所述第九杆件相互平行且长度相等，以构成第三平行四边形机构，所述第十杆件远离所述固定座的一端与所述转动件枢转连接。

6.根据权利要求5所述的用于喷涂的混联机构，其特征在于，所述伸缩杆件的两端分别与两个所述转动件转动连接，三个所述伸缩杆件共同构造出动平面，当至少一个所述第三平行四边形机构活动，可驱动所述动平面在空间内转动。

7.根据权利要求6所述的用于喷涂的混联机构，其特征在于，所述连接件包括：第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述伸缩杆件相连且具有输出端，所述第二连接部的两端分别与所述输出端和所述平面活动模块相连。

8.一种喷涂机器人，其特征在于，包括：

行走底盘；

升降机构，所述升降机构设于所述行走底盘上；

混联机构，所述混联机构安装在所述升降机构上，以使所述升降机构驱动所述混联机构升降，所述混联机构为根据权利要求1-7中任一项所述的用于喷涂的混联机构；

采集组件，所述采集组件包括：设于所述升降机构上的雷达以及设于所述喷枪上的深度相机，所述雷达可采集待喷涂对象的整体结构并建立整体模型，所述深度相机可采集待喷涂对象的待喷涂面并建立局部模型，喷枪根据所述整体模型和所述局部模型对待喷涂面喷涂。

9.一种喷涂机器人的喷涂方法，其特征在于，包括：

采集待喷涂对象的整体结构，并建立待喷涂对象的整体模型；

采集待喷涂对象的待喷涂面，并建立待喷涂对象的局部模型；

根据所述整体模型和所述局部模型驱动喷枪活动，以使所述喷枪与待喷涂面相对；

其中，混联机构与所述喷枪相连以驱动所述喷枪在空间内活动，所述混联机构为根据权利要求1-7中任一项所述的用于喷涂的混联机构。

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