CN114457983A - 交互系统、抹灰机器人及抹灰方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交互系统、抹灰机器人及抹灰方法，交互系统包括：光发射源，形成竖直基准面；两个第一传感器，设置于与竖直基准面相平行的同一竖直平面内，且设置于执行模块的左右两侧，用于获取第一夹角及第一距离，第一夹角为两个第一传感器上的光线光斑连线与两个第一传感器中心连线的夹角，第一距离为抹灰板与竖直基准面之间的距离；控制模块，分别与第一传感器、执行模块及升降模块通信连接；基于第一夹角控制执行模块摆动；基于第一距离控制执行模块沿着垂直于竖直基准面的方向移动；控制执行模块升降且基于预设节点控制执行模块停止；基于预设节点控制执行模块翻转，能够满足对墙面垂直度和平整度的要求。

Description

交互系统、抹灰机器人及抹灰方法

技术领域

本发明涉及建筑设备自动化技术领域，特别是涉及一种交互系统、抹灰机器人及抹灰方法。

背景技术

抹灰是指在墙体的表面设置一层砂浆，是建筑施工中的重要环节，施工质量好坏直接影响后续的腻子施工。抹灰操作高度依赖人工，由于抹灰施工要求墙面的垂直度在2米范围内小于4mm，平整度在2米范围内小于4mm，对建筑工人的技术水平要求较高，并且随着人力成本的上升和建筑工人老龄化趋势的加剧，抹灰机器人将代替人工进行抹灰操作。

中国专利文件CN109577614B公开了一种抹灰机器人自动调整抹灰厚度的方法，其中，抹灰方法包括以下步骤：S1、建立一个与墙体的墙面相平行的基准激光面；S2、在抹灰机头的左右两端分别设置光感应器件及推拉联动装置；S3、定义每个光感应器件的光斑初始位置；S4、在抹灰机头作业的过程中，实时采集光感应器件的光斑实时位置；S5、计算每个光斑实时位置与光斑初始位置之间的偏差数据；S6、将偏差数据换算为抹灰机头的姿态调整数据；S7、依姿态调整数据控制推拉联动装置调整抹灰机头的姿态，使抹灰机头与基准激光面保持平行。

该公开文件中，通过两个光感应器件实时采集抹灰机头相对于墙面的姿态，并通过推拉联动装置调整抹灰机头的姿态，使抹灰机头与基准激光面保持平行，而这种方法中由于抹灰机头上刮和下刮这两个过程中都是针对墙面进行定位操作，抹灰厚度的精度控制较差，并且抹灰的紧实度较差，难以满足抹灰后对墙面垂直度和平整度的要求。

发明内容

基于此，为了解决上述问题，有必要提供一种交互系统、抹灰机器人及抹灰方法。

本发明提供了一种交互系统，应用于抹灰装置，所述抹灰装置包括升降模块及具有抹灰板的执行模块，所述执行模块安装于所述升降模块，包括：

光发射源，发射多条光线，多条所述光线位于同一竖直平面以形成一竖直基准面，所述竖直基准面间隔位于待抹灰的墙体于所述墙体宽度方向上的一侧；

两个第一传感器，设置于与所述竖直基准面相平行的同一竖直平面内，且设置于所述执行模块的左右两侧，用于获取第一夹角及第一距离，所述第一夹角为两个所述第一传感器上的所述光线光斑连线与两个所述第一传感器中心连线的夹角，所述第一距离为所述抹灰板与所述竖直基准面之间的距离；

控制模块，分别与所述第一传感器、所述执行模块及所述升降模块通信连接；基于所述第一夹角控制所述执行模块摆动，使得所述抹灰板随所述执行模块摆动形成目标位姿；基于所述第一距离控制所述执行模块沿着垂直于所述竖直基准面的方向移动；控制所述执行模块升降且基于预设节点控制所述执行模块停止；基于所述预设节点控制所述执行模块翻转，使得所述抹灰板由其下沿靠近所述墙体切换至上沿靠近所述墙体。

在上述交互系统中，对于每一次抹灰过程，第一传感器采集抹灰板和竖直基准面之间的第一距离，控制模块基于第一距离向执行模块发送动作指令，执行模块沿着垂直于竖直基准面的方向向着墙体移动，在执行模块移动至第一传感器接收到光发射源的光线；两个第一传感器采集二者上的光线光斑连线与二者中心连线所成的第一夹角，控制模块基于第一夹角控制执行模块摆动，执行模块带动其上的抹灰板摆动至目标位姿，并且抹灰板的下沿以该目标位姿进行上刮操作；控制模块基于第一距离向执行模块发送动作指令，执行模块沿着垂直于竖直基准面的方向向着墙体移动至抹灰位置开始上刮操作；控制模块控制执行模块上移，并且控制模块基于预设节点控制执行模块停止，并且控制执行模块进行翻转，以使得抹灰板的上沿靠近墙体，抹灰板的下沿远离墙体，此时，控制模块基于第一夹角控制执行模块摆动，执行模块带动其上的抹灰板摆动至目标位姿，并且抹灰板的上沿以该目标位姿进行下刮操作；控制模块基于第一距离向执行模块发送动作指令，执行模块沿着垂直于竖直基准面的方向远离墙体移动至抹灰位置开始下刮操作。由于抹灰板上刮过程中抹灰板的下沿相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板的下沿与墙体在墙体宽度方向上的距离始终保持一致，从而使得整个上刮过程中抹灰板刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同；同样抹灰板下刮过程中抹灰板的上沿相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板的上沿与墙体在墙体宽度方向上的距离始终保持一致，从而使得整个下刮过程中抹灰板刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同，这两个刮摸过程的抹灰厚度控制精准，同时使得砂浆在墙体上更为紧实，并且砂浆的表面的平整度和垂直度较好。

在其中一个实施例中，所述目标位姿包括第一位姿，位于所述第一位姿的所述抹灰板中其上沿远离所述墙体，其下沿平行于所述墙体的长度方向且靠近所述墙体；

所述控制模块基于所述第一夹角控制所述执行模块绕着竖直方向摆动，使得所述抹灰板摆动至所述第一位姿。

在上述交互系统中，通过限定第一位姿，以便于实现上刮过程中抹灰厚度控制精准、砂浆的表面的平整度和垂直度较好。

在其中一个实施例中，所述目标位姿包括第二位姿，位于所述第二位姿的所述抹灰板中其下沿远离所述墙体，其上沿平行于所述墙体的长度方向且靠近所述墙体；

所述控制模块基于所述第一夹角控制所述执行模块绕着竖直方向摆动，使得所述抹灰板摆动至所述第二位姿。

在上述交互系统中，通过限定第二位姿，以便于实现下刮过程中抹灰厚度控制精准、压实砂浆、砂浆的表面的平整度和垂直度较好。

在其中一个实施例中，所述控制模块基于所述预设节点控制所述执行模块绕第一轴线翻转，使得所述抹灰板由其下沿靠近所述墙体切换至其上沿靠近所述墙体，所述第一轴线平行于所述墙体的长度方向。

在上述交互系统中，通过限定执行模块的翻转操作能够较为方便地实现抹灰板上刮和下刮位置的切换。

在其中一个实施例中，在到达所述预设节点之前，所述第一距离为所述抹灰板的下沿与所述竖直基准面之间的距离；

所述控制模块基于所述第一距离控制所述执行模块沿着垂直于所述竖直基准面的方向移动第一位移量，所述第一位移量根据公式L1＝L2-L3-L4计算，其中：L1为所述第一位移量，L2为所述竖直基准面与所述墙体之间的距离，L3为所述第一距离，L4为抹灰后的砂浆厚度。

在上述交互系统中，通过获取第一位移量，以使得上刮抹灰位置的定位较为精准，从而使得抹灰厚度控制精准。

在其中一个实施例中，在到达所述预设节点之后，所述第一距离为所述抹灰板的上沿与所述竖直基准面之间的距离；

所述控制模块基于所述第一距离控制所述执行模块沿着垂直于所述竖直基准面的方向移动第二位移量，所述第二位移量根据公式L5＝L2-L6-L3计算，其中：L5为所述第二位移量，L2为所述竖直基准面与所述墙体之间的距离，L3为所述第一距离，L6为第二次抹灰后的砂浆厚度。

在上述交互系统中，在通过获取第二位移量，以使得下刮抹灰位置的定位较为精准，从而使得抹灰厚度控制精准。

在其中一个实施例中，交互系统还包括触控开关，所述触控开关，所述触控开关用于在所述抹灰板与所述墙体的天花板接触时产生报警信号。

在上述交互系统中，通过限定设置触控开关，以防止抹灰板与天花板碰撞。

在其中一个实施例中，所述第一夹角根据公式θ＝arctan(a+b)/L进行计算，其中：θ为所述第一夹角，a为一所述第一传感器上所述光线光斑所在刻度的绝对值，b为另一所述第一传感器上的所述光线光斑所在刻度的绝对值，L为两个所述第一传感器的中心连线。

在上述交互系统中，通过上述公式能够较为方便地计算出第一夹角。

在其中一个实施例中，交互系统还包括第二传感器，所述第二传感器用于获取所述第一距离，且与所述控制模块信号相连。

在上述交互系统中，通过设置第二传感器，以实现抹灰板的粗定位和精定位，提高定位精度。

在其中一个实施例中，所述第二传感器为激光雷达。

在上述交互系统中，通过限定第二传感器的结构形式，以能够较为方便准确地获取第一距离。

在其中一个实施例中，所述交互系统还包括轮式里程计，所述轮式里程计用于获取第二距离，所述第二距离为所述抹灰板在平行于所述墙体的长度方向上移动的距离，所述轮式里程计与所述控制模块通信连接，所述控制模块基于所述第二距离控制所述抹灰板在平行于所述墙体的长度方向上移动至下一工位。

在上述交互系统中，通过设置轮式里程计，以便于实现多个工位间的自动移动。

在其中一个实施例中，在所述第二距离等于所述抹灰板在平行于所述墙体长度方向上的长度时，所述控制模块控制所述执行模块在平行于所述墙体的长度方向上停止移动。

在上述交互系统中，通过限定第二距离，以能够较为方便精准地确定下一工位的位置，确保抹灰质量。

另外，本发明还提供了一种抹灰机器人，用于对墙体进行抹灰，包括：

如上述任一项技术方案所述的交互系统；

一抹灰装置，包括升降模块及具有抹灰板的执行模块，所述执行模块安装于所述升降模块，其中：

两个所述第一传感器位于所述抹灰板的两侧。

在上述抹灰机器人中，执行模块相对升降模块动作，带动位于执行模块上的第一传感器以及抹灰板随之运动，第一传感器采集抹灰板和竖直基准面之间的第一距离，控制模块基于第一距离向执行模块发送动作指令，执行模块沿着垂直于竖直基准面的方向向着墙体移动，在执行模块移动至第一传感器接收到光发射源的光线；两个第一传感器采集二者上的光线光斑连线与二者中心连线所成的第一夹角，控制模块基于第一夹角控制执行模块摆动，执行模块带动其上的抹灰板摆动至目标位姿，并且抹灰板的下沿以该目标位姿进行上刮操作；控制模块基于第一距离向执行模块发送动作指令，执行模块沿着垂直于竖直基准面的方向向着墙体移动至抹灰位置开始上刮操作；控制模块控制执行模块上移，并且控制模块基于预设节点控制执行模块停止，并且控制执行模块进行翻转，以使得抹灰板的上沿靠近墙体，抹灰板的下沿远离墙体，此时，控制模块基于第一夹角控制执行模块摆动，执行模块带动其上的抹灰板摆动至目标位姿，并且抹灰板的上沿以该目标位姿进行下刮操作；控制模块基于第一距离向执行模块发送动作指令，执行模块沿着垂直于竖直基准面的方向远离墙体移动至抹灰位置开始下刮操作。由于抹灰板上刮过程中抹灰板的下沿相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板的下沿与墙体在墙体宽度方向上的距离始终保持一致，从而使得整个上刮过程中抹灰板刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同；同样抹灰板下刮过程中抹灰板的上沿相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板的上沿与墙体在墙体宽度方向上的距离始终保持一致，从而使得整个下刮过程中抹灰板刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同，这两个刮摸过程的抹灰厚度控制精准，同时使得砂浆在墙体上更为紧实，并且砂浆的表面的平整度和垂直度较好。由于第一传感器以及抹灰板位于执行模块上的不同位置，从而使得第一传感器以及抹灰板随动连接于执行模块，进而可以根据执行模块的运动轨迹，预先设置好第一传感器以及抹灰板的位置，从而能够更加方便容易地获取抹灰位置。

在其中一个实施例中，如上述一技术方案所述的交互系统，所述触控开关设置在所述抹灰板靠近所述天花板的端面。

在上述抹灰机器人中，通过限定触控开关的位置，以便于实现抹灰板的位置报警。

在其中一个实施例中，所述升降模块包括两个立柱、升降框以及与所述控制模块通信连接的第一驱动件，其中：

两个所述立柱间隔设置，且每一所述立柱沿竖直方向延伸；

所述第一驱动件安装于所述立柱上，其伸出端沿竖直方向伸缩；

所述升降框沿竖直方向可滑动地安装于两个所述立柱之间，且与所述第一驱动件的伸出端相连接；

所述执行模块安装于所述升降框，且所述抹灰板设置在所述执行模块在所述墙体的宽度方向上远离所述升降框的一侧。

在上述抹灰机器人中，通过限定上述升降模块的结构能够较为方便快捷地实现抹灰板的上刮和下刮操作。

在其中一个实施例中，所述执行模块包括分别与所述控制模块通信连接的进给机构、摆动机构以及翻转机构，其中：

所述进给机构安装于于所述升降框，用于提供沿垂直于所述竖直基准面的方向运动的作用力；

所述摆动机构一端固定在所述进给机构远离所述升降框的端部，另一端与所述翻转机构固定连接，用于提供所述翻转机构绕竖直方向摆动的作用力；

所述翻转机构远离所述摆动机构的一端与所述抹灰板固定连接，用于提供所述抹灰板绕平行于所述墙体长度方向的轴线翻转的作用力。

在上述抹灰机器人中，通过限定执行模块如上述结构能够较为方便精准地实现抹灰板的进给、摆动以及翻转动作。

在其中一个实施例中，所述进给机构包括上板、凸出有第一转接板的下板、具有第二丝杠的第二电机及第二转接板，其中：

所述第二电机安装于所述下板，且与所述控制模块通信连接，所述第二丝杠沿所述墙体的宽度方向延伸；

所述第二转接板套设且螺纹连接于所述第二丝杠；

所述上板与所述第二转接板相连接，且可滑动地安装于所述第一转接板；

所述下板安装于所述升降框。

在上述抹灰机器人中，通过限定进给机构的结构形式，以能够较为精准地实现进给机构用于提供沿垂直于所述竖直基准面的方向运动的作用力的效果。

在其中一个实施例中，所述摆动机构包括第三转接板、第三电机、两个支座、两个弹性件、转动轴、第四转接板及U型板，其中：

所述第三电机安装于所述上板，且与所述控制模块通信连接，具有两个沿所述墙体的宽度方向反向伸出的输出轴；

所述第三转接板通过沿竖直方向延伸的所述转动轴可转动地安装在所述上板上；

两个所述支座分别安装于所述上板及所述第三转接板上，且分别与所述第三电机的输出轴相铰接；

两个所述弹性件沿所述墙体的长度方向间隔设置，且两端分别安装在所述上板和所述第三转接板上，弹性形变方向沿所述墙体的宽度方向；

所述第四转接板及所述U型板套设在所述转动轴的两端，且设置在所述上板的两侧，所述U型板固定在所述第三转接板上，所述第四转接板与所述翻转机构相连接。

在上述抹灰机器人中，通过限定摆动机构的结构形式，以能够较为方便精准地实现抹灰板摆动。

在其中一个实施例中，所述翻转机构包括门字形框架、转动座、第四电机、带传动组件、至少一组锥齿传动组件、第五转接板及至少一组第二滑动组件，其中：

所述抹灰板上侧沿所述墙体的长度方向可转动地安装于所述门字形框架的两个侧壁，下侧通过所述转动座安装于所述门字形框架的横梁；

所述第四电机安装于所述抹灰板靠近所述横梁的一侧，且输出轴与所述带传动组件相连接；

所述锥齿传动组件包括螺纹杆及相啮合的第一锥齿轮、第二锥齿轮，所述第一锥齿轮安装于所述带传动组件的传动轴，所述第二锥齿轮安装于所述螺纹杆，所述螺纹杆固定于所述抹灰板靠近所述横梁的一侧；

所述第二滑动组件包括滑动连接的第三滑轨及第三滑块，所述第三滑轨安装于所述第五转接板、所述横梁中的一个，所述第三滑块安装于另一个，所述第五转接板与所述第四转接板相连接；

两个所述第一传感器分别沿所述墙体的宽度方向可转动地安装于所述门字形框架的两个侧壁。

在上述抹灰机器人中，通过限定上述翻转机构的结构，以能够较为方便快捷地实现抹灰板的翻转动作。

在其中一个实施例中，所述升降模块还包括行走底座，所述行走底座包括底盘以及万向轮，所述立柱固定在所述底盘的上方，所述万向轮安装于所述底盘的下方。

在上述抹灰机器人中，通过设置行走底座，从而较为方便地实现执行模块的移动。

在其中一个实施例中，如上述一技术方案所述的交互系统；所述第二传感器安装在所述底盘上，且位于所述底盘靠近所述进给机构的一端。

在上述抹灰机器人中，通过移动底盘，第二传感器随底盘向着墙体运动，第二传感器获取抹灰板与竖直基准面之间的第一距离，以实现抹灰板的粗定位。

在其中一个实施例中，如上述一技术方案所述的交互系统；

所述行走底座还包括舵轮，所述舵轮与所述控制模块通信连接；

所述轮式里程计安装在所述行走底座上。

在上述抹灰机器人中，通过设置舵轮，以较为方便地实现自动导航。

在其中一个实施例中，所述立柱包括第一柱体和第二柱体，所述第一柱体连接于所述第二柱体，且相对所述第二柱体沿竖直方向可伸缩。

在上述抹灰机器人中，通过限定立柱中的第一柱体相对第二柱体可伸缩，以能够较为方便快捷地实现立柱顶住天花板。

在其中一个实施例中，所述升降框包括框体、配重、链条以及滑轮组，其中：

所述链条的一端与所述框体相连，另一端绕过所述立柱与所述配重相连；

所述滑轮组安装在所述框体的两侧，且与所述第二柱体以及所述第一柱体上的滑槽滑动连接。

在上述抹灰机器人中，通过限定升降框的结构，能够平稳地实现升降框的移动，从而保证抹灰板的上刮和下刮过程较为稳定。

另外，本发明还提供了一种抹灰方法，应用于如上述任一技术方案所述的抹灰机器人对墙体的抹灰，包括以下步骤：

S1、在作业环境中提供一光发射源，所述光发射源发射的光线形成竖直光面，沿着所述墙体宽度方向将所述竖直光面的位置调整至平行间隔于所述墙体；

S2、所述控制模块控制所述执行模块执行一次抹灰行程，包括以下步骤：

S21、所述控制模块控制所述执行模块前伸至所述第一传感器接收到所述光线，并通过两个所述第一传感器获取第一夹角以及第一距离；

S22、所述控制模块基于所述第一夹角控制所述执行模块摆动，使得所述抹灰板的下沿靠近所述墙体且第一夹角小于设定阈值；

S23、所述控制模块控制所述执行模块上移，所述抹灰板上刮，且在上移至所述墙体上端的第一高度时，所述控制模块控制所述执行模块停止；

S24、所述控制模块控制所述执行模块翻转，使得所述抹灰板由其下沿靠近所述墙体切换至其上沿靠近所述墙体；

S25、所述控制模块控制所述执行模块下移，所述抹灰板下刮，且在下移至所述墙体下端的第二高度时，所述控制模块控制所述执行模块停止。

在上述抹灰方法中，首先光发射源启动以形成一个竖直光面，并且沿着前后方向调整光发射源以将竖直光面的位置调整至平行间隔于墙体；接着，控制模块控制执行模块前伸，执行模块带动第一传感器随之移动至第一传感器接收到光线，光线在第一传感器上留下光斑，两个第一传感器实时采集二者上的光线光斑连线与二者中心连线所成的第一夹角并传输至控制模块；然后，控制模块基于所述第一夹角控制执行模块绕着竖直方向摆动，抹灰板随之摆动至抹灰板的下沿靠近墙体，并且第一夹角小于设定阈值，抹灰板处于目标位姿；控制模块控制执行模块上移，抹灰板随之上刮；接着，在执行模块上移并且上移至墙体上端的第一高度时到达预设节点，控制模块基于预设节点控制执行模块停止，抹灰板随之停止；然后，控制模块控制执行模块进行翻转，以使得抹灰板的上沿靠近墙体，抹灰板的下沿远离墙体，此时，控制模块基于第一夹角控制执行模块摆动，执行模块带动其上的抹灰板摆动至目标位姿，并且抹灰板的上沿以该目标位姿进行下刮操作，并且在抹灰板下移至墙体下端的第二高度时所述控制模块控制执行模块停止。由于抹灰板上刮过程中抹灰板的下沿相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板的下沿与墙体在墙体宽度方向上的距离始终保持一致，从而使得整个上刮过程中抹灰板刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同；同样抹灰板下刮过程中抹灰板的上沿相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板的上沿与墙体在墙体宽度方向上的距离始终保持一致，从而使得整个下刮过程中抹灰板刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同，因此上述抹灰方法的抹灰厚度控制精准，同时使得砂浆在墙体上更为紧实，并且砂浆的表面的平整度和垂直度较好。

在其中一个实施例中，所述步骤S2还包括：

所述步骤S22进一步包括：所述抹灰板的上下沿平行于所述墙体的长度方向；

S26、所述控制模块控制所述执行模块前伸至设定位置；

所述步骤S26穿插在所述步骤S22和所述步骤S23之间执行。

在上述抹灰方法中，通过进一步限定步骤S22，以在上刮操作开始之前实现抹灰板的精定位，提高调整精度。

在其中一个实施例中，所述步骤S1包括以下步骤：

S11、在作业环境中移动光发射源，并通过所述光发射源发射的光线确定所述墙体上最突出的点；

S12、基于所述最突出的点，沿着所述墙体的宽度方向远离所述墙体移动所述光发射源至留出抹灰厚度后启动所述光发射源，竖直光面形成竖直基准面。

在上述抹灰方法中，通过限定步骤S1的具体形式，以较为方便地定位出竖直基准面。

在其中一个实施例中，所述步骤S2还包括：

S27、所述控制模块控制所述执行模块移动至下一工位；

步骤S27在所述步骤S25之后执行。

在上述抹灰方法中，通过多次抹灰过程的依次进行，以自动完成整个墙面或是待抹灰区域的抹灰动作，提高自动化程度。

在其中一个实施例中，所述步骤S27具体包括：

所述控制模块控制所述执行模块沿着垂直于所述竖直基准面的方向远离所述墙体；

所述控制模块控制所述升降模块中的立柱收缩。

在上述抹灰方法中，通过控制模块控制执行模块沿着垂直于竖直基准面的方向远离墙体；然后控制模块控制升降模块中的立柱收缩，以较为方便地实现执行模块移动至下一工位。

在其中一个实施例中，所述步骤S2还包括：

S28、所述控制模块控制所述立柱顶住所述墙体的天花板；

步骤S28在所述步骤S21之前执行。

在上述抹灰方法中，在上刮操作开始之前，控制模块控制立柱顶住墙体的天花板，以限定出上刮操作的行程。

在其中一个实施例中，所述步骤S28具体包括：

所述抹灰机器人自动导航到所述墙体待抹灰的区域附近；

所述控制模块控制所述立柱自动调平；

所述控制模块控制所述立柱伸长至顶住天花板。

在上述抹灰方法中，通过抹灰机器人自动导航到墙体待抹灰的区域附近；然后，控制模块控制立柱自动调平；接着，控制模块控制立柱伸长至顶住天花板，以实现立柱的定位。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此外，附图并不是以1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

图1为第一实施例中抹灰机器人的一个角度示意图；

图2为第一实施例中抹灰机器人的另一角度示意图；

图3为第一实施例中抹灰机器人的工作原理图；

图4为第一实施例中第一传感器的测量原理图；

图5为第一实施例中抹灰机器人的上刮过程简图；

图6为第一实施例中抹灰机器人的翻转过程简图；

图7为第一实施例中抹灰机器人的下刮过程简图；

图8为第一实施例中抹灰机器人的执行模块的结构示意图；

图9为第一实施例中抹灰机器人的执行模块的内部结构示意图；

图10为第一实施例中抹灰机器人中翻转机构和第一传感器所组成模块的结构示意图；

图11为第一实施例中抹灰机器人中摆动机构和进给机构所组成模块的结构示意图；

图12为图11模块的部分结构示意图；

图13为图11模块中进给机构的部分结构示意图；

图14为图11模块中摆动机构与上板所组成子模块的结构示意图。

附图标注说明：

01、抹灰机器人；

10、抹灰装置；

100、升降模块；110、立柱；111、第一柱体；112、第二柱体；120、升降框；121、框体；122、配重；123、链条；124、滑轮组；130、第一驱动件；140、行走底座；141、底盘；142、万向轮；143、舵轮；

200、执行模块；210、抹灰板；211、下沿；212、上沿；220、进给机构；221、上板；222、第一转接板；223、下板；224、第二电机；2241、第二丝杠；225、第二转接板；226、第一滑动组件；2261、第二滑轨；2262、第二滑块；230、摆动机构；231、第三转接板；232、第三电机；233、支座；234、弹性件；235、转动轴；236、第四转接板；237、U型板；240、翻转机构；241、框架；2411、横梁；242、转动座；243、第四电机；244、带传动组件；2441、传动轴；245、锥齿传动组件；2451、螺纹杆；2452、第一锥齿轮；2453、第二锥齿轮；246、第五转接板；247、第二滑动组件；2471、第三滑轨；2472、第三滑块；248、第五电机；

300、第一传感器；θ、第一夹角；310、激光接收口；

400、第二传感器；

500、触控开关；

600、轮式里程计；

20、墙体；X、宽度方向；Y、长度方向；Z、竖直方向；21、天花板；

30、光发射源；31、光线；32、光斑；

40、砂浆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1、图2以及图3所示，本发明提供了一种抹灰机器人01，作为建筑设备应用在建筑施工现场。抹灰机器人01用于对墙体20进行抹灰，包括一抹灰装置10以及如下述任一项技术方案的交互系统，抹灰装置10包括升降模块100及执行模块200，执行模块200安装于升降模块100，并且执行模块200具有抹灰板210，抹灰板210对墙体20进行抹灰操作。为了便于描述，限定墙体20的宽度方向为X方向，墙体20的长度方向为Y方向，竖直方向为Z方向，墙体20的上下延伸方向平行于竖直方向Z。

如图1、图2、图3以及图4所示，本发明所提供的应用于抹灰装置10的交互系统，包括光发射源30、两个第一传感器300以及控制模块这几部分，控制模块分别与第一传感器300、执行模块200及升降模块100通信连接；其中：

光发射源30用于发射多条光线31，并且多条光线31位于同一竖直平面上，这些光线31形成一竖直基准面，竖直基准面位于待抹灰的墙体20于宽度方向X上的一侧，并且竖直基准面在墙体20宽度方向X上与墙体20间隔设置；在具体设置时，光发射源30可以是激光盒子，该激光盒子在X方向上间隔固定在墙体20的一侧。

两个第一传感器300设置于同一竖直平面内，并且这一竖直平面与竖直基准面相平行，这两个第一传感器300设置于执行模块200的左右两侧，用于获取第一夹角θ及第一距离，第一夹角θ为两个第一传感器300上的光线31光斑32连线与两个第一传感器300中心连线的夹角，第一距离为抹灰板210与竖直基准面之间的距离。在具体设置时，第一传感器300为PSD(Position Sensitive Detector，激光位移传感器)，第一传感器300接收并确定光线31在其上的位置信息，这些位置信息能够反映出两个第一传感器300在墙体20宽度方向X上的位置关系，并将所获取的位置信息传输至控制模块，控制模块根据接收到的位置信息计算出第一夹角θ，第一传感器300在接收到光线31时表明其已经位于光线31的路径上，到达了竖直基准面处，以确定出第一传感器300与墙体20之间的距离信息，这一距离信息能够反映出抹灰板210与竖直基准面之间的位置关系，并将所获取的距离信息传输至控制模块，控制模块根据接收到的距离信息计算出第一距离。

控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200摆动，抹灰板210随之摆动，以使得抹灰板210随执行模块200摆动形成目标位姿；控制模块基于第一距离控制执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向移动，抹灰板210随之移动，以使得抹灰板210靠近墙体20并移动至抹灰位置；控制模块控制执行模块200升降，抹灰板210随之移动，以使得抹灰板210对墙体20进行抹灰操作；控制模块在升降过程中基于预设节点控制执行模块200停止，抹灰板210随之停止，以使得抹灰板210在一个方向的抹灰操作停止；控制模块基于预设节点控制执行模块200绕墙体20的长度方向Y翻转，抹灰板210随之翻转，以使得抹灰板210由其下沿211靠近墙体20、上沿212远离墙体20切换至上沿212靠近墙体20、、下沿211远离墙体20，抹灰板210切换至下一抹灰方向的抹灰位置。在具体设置时，预设节点为墙体20的天花板21下方设定距离处，或是，预设节点为墙体20的天花板21所在高度处。

在将交互系统应用到抹灰装置10时，两个第一传感器300位于抹灰板210的两侧，并且两个第一传感器300通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合、粘结剂粘接、焊接等方式可以安装于执行模块200的同一高度处，以便于安装，当然，两个第一传感器300相对执行模块200的高度并不局限于此。

继续参考图5、图6以及图7，上述抹灰机器人01，执行模块200相对升降模块100动作，带动位于执行模块200上的第一传感器300以及抹灰板210随之运动，对于每一次抹灰过程，第一传感器300采集抹灰板210和竖直基准面之间的第一距离，控制模块基于第一距离向执行模块200发送动作指令，执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向向着墙体20移动，在执行模块200移动至第一传感器300接收到光发射源30的光线31；两个第一传感器300采集二者上的光线31光斑32连线与二者中心连线所成的第一夹角θ，控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200摆动，执行模块200带动其上的抹灰板210摆动至目标位姿，并且抹灰板210的下沿211以该目标位姿进行上刮操作；控制模块基于第一距离向执行模块200发送动作指令，执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向向着墙体20移动至抹灰位置开始上刮操作；控制模块控制执行模块200上移，并且控制模块基于预设节点控制执行模块200停止，并且控制执行模块200进行翻转，以使得抹灰板210的上沿212靠近墙体20，抹灰板210的下沿211远离墙体20，此时，控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200摆动，执行模块200带动其上的抹灰板210摆动至目标位姿，并且抹灰板210的上沿212以该目标位姿进行下刮操作；控制模块基于第一距离向执行模块200发送动作指令，执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向远离墙体20移动至抹灰位置开始下刮操作。由于抹灰板210上刮过程中抹灰板210的下沿211相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板210的下沿211与墙体20在墙体20宽度方向X上的距离始终保持一致，从而使得整个上刮过程中抹灰板210刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同；同样抹灰板210下刮过程中抹灰板210的上沿212相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板210的上沿212与墙体20在墙体20宽度方向X上的距离始终保持一致，从而使得整个下刮过程中抹灰板210刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同，这两个刮摸过程的抹灰厚度控制精准，同时使得砂浆40在墙体20上更为紧实，并且砂浆40的表面的平整度和垂直度较好。由于第一传感器300以及抹灰板210位于执行模块200上的不同位置，从而使得第一传感器300以及抹灰板210随动连接于执行模块200，进而可以根据执行模块200的运动轨迹，预先设置好第一传感器300以及抹灰板210的位置，从而能够更加方便容易地获取抹灰位置。

为了便于确保上刮过程中抹灰厚度控制精准、砂浆40的表面的平整度和垂直度较好，一种优选实施方式，如图5所示，目标位姿包括第一位姿，在抹灰板210位于第一位姿时，抹灰板210的上沿212远离墙体20，抹灰板210的下沿211平行于墙体20的长度方向Y，并且抹灰板210的下沿211相对上沿212靠近墙体20；在具体设置时，将墙体20作为抹灰板210上刮前的定位基准。

控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200绕着竖直方向Z摆动，执行模块200摆动带动抹灰板210随之摆动，以使得抹灰板210摆动至第一位姿。

在上述交互系统中，抹灰板210上刮前，两个第一传感器300采集二者上的光线31光斑32连线与二者中心连线所成的第一夹角θ，控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200摆动，抹灰板210随之摆动，此时需要进行摆动调节的区域为抹灰板210的下沿211，执行模块200带动其上的抹灰板210的下沿211摆动至第一位姿，此时，抹灰板210的上沿212远离墙体20，抹灰板210的下沿211靠近墙体20，并且抹灰板210的下沿211平行于墙体20的长度方向Y，而且在上刮过程中抹灰板210的下沿211根据两个第一传感器300、控制模块以及执行模块200的配合作用实时保持第一位姿进行刮摸，从而使得上刮过程中抹灰厚度控制精准、砂浆40的表面的平整度和垂直度较好。

为了便于确保下刮过程中抹灰厚度控制精准、砂浆40的表面的平整度和垂直度较好，一种优选实施方式，如图6以及图7所示，目标位姿包括第二位姿，在抹灰板210位于第二位姿时，抹灰板210的下沿211远离墙体20，抹灰板210的上沿212平行于墙体20的长度方向Y，并且抹灰板210的上沿212靠近墙体20；在具体设置时，将墙体20作为抹灰板210下刮前的定位基准。

控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200绕着竖直方向Z摆动，执行模块200摆动带动抹灰板210随之摆动，以使得抹灰板210摆动至第二位姿。

在上述交互系统中，抹灰板210下刮前，两个第一传感器300采集二者上的光线31光斑32连线与二者中心连线所成的第一夹角θ，控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200摆动，抹灰板210随之摆动，此时需要进行摆动调节的区域为抹灰板210的上沿212，执行模块200带动其上的抹灰板210的上沿212摆动至第二位姿，此时，抹灰板210的下沿211远离墙体20，抹灰板210的上沿212靠近墙体20，并且抹灰板210的上沿212平行于墙体20的长度方向Y，而且在下刮过程中抹灰板210的上沿212根据两个第一传感器300、控制模块以及执行模块200的配合作用实时保持第二位姿进行刮摸，从而使得下刮过程中抹灰厚度控制精准、压实砂浆40、砂浆40的表面的平整度和垂直度较好。

为了便于实现抹灰板210上刮和下刮位置的切换，一种优选实施方式，如图5、图6以及图7所示，控制模块基于预设节点控制执行模块200绕第一轴线翻转，执行模块200翻转带动抹灰板210绕第一轴线翻转，以使得抹灰板210由其在上刮位置时下沿211靠近墙体20、上沿212远离墙体20，切换至抹灰板210在下刮位置时下沿211远离墙体20、上沿212靠近墙体20，并且第一轴线平行于墙体20的长度方向Y。

在上述交互系统中，在抹灰板210上刮到达预设节点后，控制模块首先控制执行模块200停止运动，抹灰板210随之停止，此时，抹灰板210的下沿211靠近墙体20、抹灰板210的上沿212远离墙体20；然后控制模块控制执行模块200绕着平行于墙体20长度方向Y的第一轴线进行翻转，抹灰板210随之翻转并且翻转后，抹灰板210的上沿212靠近墙体20、抹灰板210的下沿211远离墙体20，此时抹灰板210处于下刮状态可以开始下刮操作；因此，通过上述翻转操作能够较为方便快捷地实现抹灰板210上刮和下刮位置的切换。

为了提高抹灰厚度控制精准，一种优选实施方式，如图4、图5以及图6所示，在抹灰板210到达预设节点之前，第一距离为抹灰板210的下沿211与竖直基准面之间的距离；

控制模块基于第一距离控制执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向移动第一位移量，执行模块200移动带动抹灰板210随之移动，以使得抹灰板210沿着垂直于竖直基准面的方向移动第一位移量，第一位移量根据公式L1＝L2-L3-L4计算，其中：L1为第一位移量，L2为竖直基准面与墙体20之间的距离，L3为第一距离，L4为抹灰后的砂浆40厚度。

在上述交互系统中，在抹灰板210到达预设节点之前执行模块200处于待上移或是上移过程中，此时，抹灰板210的下沿211进行刮摸操作，第一传感器300获取抹灰板210的下沿211与竖直基准面之间的第一距离，控制模块基于第一距离向执行模块200发送动作指令，执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向向着墙体20移动第一位移量，执行模块200移动以带动抹灰板210随之移动第一位移量，以使得抹灰板210到达抹灰位置开始上刮操作，此时抹灰位置的定位较为精准，从而使得抹灰厚度控制精准。

为了提高抹灰厚度控制精准，具体地，如图4、图5、图6以及图7所示，在抹灰板210到达预设节点之后，第一距离为抹灰板210的上沿212与竖直基准面之间的距离；

控制模块基于第一距离控制执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向移动第二位移量，执行模块200移动带动抹灰板210随之移动，以使得抹灰板210沿着垂直于竖直基准面的方向移动第二位移量，第二位移量根据公式L5＝L2-L6-L3计算，其中：L5为第二位移量，L2为竖直基准面与墙体20之间的距离，L3为第一距离，L6为第二次抹灰后的砂浆40厚度。

在上述交互系统中，在抹灰板210到达预设节点之后执行模块200处于待下移或是下移过程中，此时，抹灰板210的上沿212进行刮摸操作，第一传感器300获取抹灰板210的上沿212与竖直基准面之间的第一距离，控制模块基于第一距离向执行模块200发送动作指令，执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向远离墙体20移动第二位移量，执行模块200移动以带动抹灰板210随之移动第二位移量，以使得抹灰板210到达抹灰位置开始下刮操作，此时抹灰位置的定位较为精准，从而使得抹灰厚度控制精准。

为了便于获取第一夹角θ，一种优选实施方式，如图3以及图4所示，第一传感器300可以为激光位移传感器，激光位移传感器包括激光接收口310以及设置在激光接收口310表面上的刻度值，激光接收口310朝下，并且激光接收口310所在平面与光线31相垂直，刻度值的中间为零刻度，并且刻度值由中间向两侧逐渐增大。

在上述交互系统中，通过限定第一传感器300的激光接收口310朝下，以在激光接收口310移动至光线31上方时，较为方便地获取光线31形成的光斑32；通过限定第一传感器300为激光位移传感器，并且激光位于传感器的激光接收口310表面上具有刻度值，在激光接收口310移动设定距离到达光线31上方时，能够较为方便地获取光斑32在第一传感器300上的位置，从而便于获取第一夹角θ。

为了较为方便地计算出第一夹角θ，具体地，第一夹角θ根据公式θ＝arctan(a+b)/L进行计算，其中：θ为第一夹角θ，a为一第一传感器300上光线31光斑32所在刻度的绝对值，b为另一第一传感器300上的光线31光斑32所在刻度的绝对值，L为两个第一传感器300的中心连线。

在上述交互系统中，在激光接收口310移动设定距离到达光线31上方时，理论上光线31所达到的位置应该为激光接收口310表面上的零刻度处，当两个第一传感器300相对墙体20的长度方向Y存在夹角时，两个激光接收口310上的光斑32所在的刻度值为一个大于零，一个小于零，构建一个以两个第一传感器300上的光线31光斑32连线为斜边，两个第一传感器300中心连线为直角边，并以墙体20的宽度方向X的直线为另一直角边，根据反三角函数，通过上述公式能够较为方便地计算出第一夹角θ。

为了便于计算第一距离，一种优选实施方式，如图1所示，交互系统还包括第二传感器400，第二传感器400可以为激光传感器，激光传感器包括激光发射口，激光发射口能够沿着墙体20的宽度方向X发射水平激光，水平激光被构造成沿着墙体20的宽度方向X射向竖直基准面；第二传感器400用于获取第一距离，并且第二传感器400与控制模块之间信号相连。

在上述交互系统中，控制模块基于第二传感器400所获取的第一距离向执行模块200发送动作指令，执行模块200从竖直基准面远离墙体20的一侧沿着垂直于竖直基准面的方向向着竖直基准面移动，抹灰板210随之移动直至到达竖直基准面，以实现抹灰板210的粗定位，此时，第一传感器300同样获取了一个第一距离，随着执行模块200的移动，第一传感器300已经到达了竖直基准面处，控制模块基于第一传感器300所获取的第一距离向执行模块200发送动作指令，控制模块基于第一距离控制执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向移动设定距离，并在靠近抹灰位置处控制模块基于第二传感器400所获取的第一距离向执行模块200发送动作指令，执行模块200基于第一距离控制执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向微动并到达抹灰位置，以实现抹灰板210的精定位，开始上刮操作。

第二传感器400的结构形式具有多种，并不局限于上述激光传感器，具体地，第二传感器400还可以为激光雷达。

在上述交互系统中，激光雷达向墙体20发射激光束，然后将接受到的从墙体20反射回来的激光线31与发射信号进行比较并作适当处理后，就可以获得第二传感器400与墙体20之间的距离信息，故通过第二传感器400为激光雷达，以能够较为方便准确地获取第一距离，当然第二传感器400并不局限于激光雷达，还可以为其他能够实现距离测量的结构件。

为了提高抹灰操作的安全性，一种优选实施方式，如图1所示，交互系统还包括触控开关500，触控开关500用于在抹灰板210与墙体20的天花板21接触时产生报警信号，在具体设置时，触控开关500在未被接触时不产生输出信息，触控开关500在被接触时将会产生输出信息，这一输出信息用作报警信号，报警信号可以为声音信息、光线信息等。

在上述交互系统中，控制模块控制执行模块200上移，并在执行模块200上移至触控开关500与墙体20的天花板21接触时产生报警信号，以使得抹灰板210停止运动，防止其向上与天花板21碰撞，提高抹灰操作的安全性。在将上述交互系统应用到抹灰装置10时，触控开关500通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合、粘结剂粘接、焊接等方式设置在抹灰板210靠近天花板21的端面上，以便于实现触控开关500的安装以及抹灰板210的位置报警。

为了便于实现多工位抹灰操作，一种优选实施方式，如图1所示，交互系统还包括轮式里程计600，轮式里程计600用于获取第二距离，第二距离为抹灰板210在平行于墙体20的长度方向Y上移动的距离，轮式里程计600与控制模块之间通信连接，用于向控制模块传输所采集的信息，控制模块基于第二距离控制抹灰板210在平行于墙体20的长度方向Y上移动至下一工位。当然，能够实现第二距离测量的结构件并不局限于上述轮式里程计600，还可以为其他能够满足要求的结构形式，例如视觉里程计。

在上述交互系统中，完成一次包含上刮和下刮过程的抹灰行程后，控制模块控制执行模块200在墙体20的长度方向Y上移动，抹灰板210随之移动，轮式里程计600通过累积轮子转动的转数以获取轮子行走的里程，以能够获取抹灰板210在平行于墙体20的长度方向Y上移动的第二距离，控制模块基于第二距离控制抹灰板210在平行于墙体20的长度方向Y上移动至下一工位停止，此时，第二距离为一个工位在墙体20的长度方向Y的长度，然后在该工位上开启下一次抹灰行程。

为了确保抹灰质量，具体地，在第二距离等于抹灰板210在平行于墙体20长度方向Y上的长度时，控制模块控制执行模块200在平行于墙体20的长度方向Y上停止移动。

在上述交互系统中，通过限定第二距离为抹灰板210在平行于墙体20长度方向Y上的长度，以使得每一工位均为抹灰板210在平行于墙体20长度方向Y上的长度，以能够较为方便精准地确定下一工位的位置，保证两次抹灰直接相接触，避免两次抹灰之间存在空白区域，从而确保抹灰质量。

升降模块100的结构形式具有多种，一种优选实施方式，如图1以及图2所示，升降模块100包括两个立柱110、升降框120以及第一驱动件130，该第一驱动件130与控制模块之间通信连接，其中：

两个立柱110之间间隔一定距离设置，并且每一立柱110沿竖直方向Z延伸。

升降框120安装于两个立柱110之间，并且升降框120相对立柱110能够在竖直方向Z上滑动，而且升降框120与第一驱动件130的伸出端相连接。

第一驱动件130安装于立柱110上，并且第一驱动件130的伸出端沿竖直方向Z伸缩；在具体设置时，第一驱动件130可以为具有第一丝杠的第一电机、第一滑块、第一滑轨的结构形式，第一电机安装于立柱110上，并且丝杠沿竖直方向Z伸出第一电机，并在第一电机的驱动下能够转动，第一滑块套设在第一丝杠的外侧，并且与第一丝杠之间螺纹连接，第一滑块的一端与升降框120相连接，第一滑轨沿竖直方向Z安装在立柱110上；当然，第一驱动件130的结构形式并不局限于此，还可以为其他能够满足要求的结构形式。

执行模块200安装于升降框120，并且抹灰板210设置在执行模块200在墙体20的宽度方向X上远离升降框120的一侧。

在上述抹灰机器人01中，控制模块控制第一驱动件130正向动作，第一驱动件130的伸出端沿竖直方向Z伸出，带动升降框120在立柱110上沿着竖直方向Z向上滑动，执行模块200以及抹灰板210随着升降框120上移，实现抹灰板210的上刮操作；控制模块在到达预设节点后控制第一驱动件130停止，升降框120、执行模块200以及抹灰板210随之停止；控制模块控制第一驱动件130反正向动作，第一驱动件130的伸出端沿竖直方向Z缩回，带动升降框120在立柱110上沿212竖直方向Z向下滑动，执行模块200以及抹灰板210随着升降框120下移，实现抹灰板210的下刮操作；因此，通过限定上述升降模块100的结构能够较为方便快捷地实现抹灰板210的上刮和下刮操作。

执行模块200的结构形式具有多种，具体地，如图8、图9以及图10所示，执行模块200包括进给机构220、摆动机构230以及翻转机构240，进给机构220、摆动机构230以及翻转机构240分别与控制模块通信连接，其中：

进给机构220安装于升降框120，进给机构220用于提供沿垂直于竖直基准面的方向运动的作用力；

摆动机构230的一端固定在进给机构220远离升降框120的端部，摆动机构230的另一端与翻转机构240固定连接，摆动机构230用于提供翻转机构240绕竖直方向Z摆动的作用力；

翻转机构240远离摆动机构230的一端与抹灰板210固定连接，翻转机构240用于提供抹灰板210绕平行于墙体20长度方向Y的轴线翻转的作用力。

在上述抹灰机器人01中，控制模块基于第一距离控制进给机构220动作，进给机构220带动摆动机构230、翻转机构240、抹灰板210沿垂直于竖直基准面的方向伸出或是缩回，实现抹灰板210的伸出或是缩回；控制模块基于第一角度控制摆动机构230动作，摆动机构230驱动翻转机构240、抹灰板210绕竖直方向Z摆动，翻转机构240、抹灰板210随着翻转机构240一起摆动，实现抹灰板210回复至目标位姿；控制模块基于预设节点控制翻转机构240动作，翻转机构240驱动抹灰板210绕平行于墙体20长度方向Y的轴线翻转，实现抹灰板210由其下沿211靠近墙体20切换至上沿212靠近墙体20；因此，通过限定执行模块200如上述结构能够较为方便精准地实现抹灰板210的进给、摆动以及翻转动作。

进给机构220的结构形式具有多种，具体地，如图8、图9、图11、图12、图13以及图14所示，进给机构220包括上板221、凸出有第一转接板222的下板223、具有第二丝杠2241的第二电机224、第二转接板225这几部分，其中：

第二电机224通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式安装于下板223，并且第二电机224与控制模块通信连接，第二丝杠2241沿墙体20的宽度方向X延伸，第二丝杠2241通过第二电机224驱动实现绕着墙体20的宽度方向X转动；在具体设置时，第二丝杆和第二电机224之间通过带传动传动连接。

第二转接板225套设在第二丝杠2241上，并且第二转接板225与第二丝杠2241之间螺纹连接；

上板221与第二转接板225之间通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式相连接为一体，并且上板221通过两组第一滑动组件226可滑动地安装于第一转接板222；在具体设置时，下板223沿竖直方向Z突出有两个间隔设置的凸起，凸起形成该第一转接板222，第一滑动组件226包括第二滑轨2261及至少一个第二滑块2262，第二滑块2262与第二滑轨2261滑动连接，第二滑块2262固定在上板221上，第二滑轨2261固定在第一转接板222上。

下板223通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式安装于升降框120。

在上述抹灰机器人01中，控制模块基于第一距离控制第二电机224动作，第二电机224带动第二丝杠2241转动，第二丝杠2241带动第二转接板225沿着墙体20的宽度方向X移动，以带动上板221相对下板223及升降框120沿墙体20的宽度方向X伸缩，以能够较为精准地实现进给机构220用于提供沿垂直于竖直基准面的方向运动的作用力的效果。在具体设置时，进给机构220的结构并不局限于上述结构形式，还可以为其他能够满足要求的形式。

摆动机构230的结构形式具有多种，如图14所示，具体地，摆动机构230包括第三电机232、第三转接板231、两个支座233、两个弹性件234、转动轴235、第四转接板236及U型板237这几部分，其中：

第三电机232通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式安装于上板221，并且第三电机232与控制模块通信连接，第三电机232具有两个输出轴，这两个输出轴沿墙体20的宽度方向X反向伸出。

第三转接板231通过转动轴235可转动地安装在上板221上，转动轴235沿竖直方向Z延伸，第四转接板236及U型板237套设在转动轴235的两端，并且第四转接板236及U型板237设置在上板221的两侧，U型板237通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式固定在第三转接板231上，第四转接板236与翻转机构240相连接。

两个支座233分别通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式安装于上板221及第三转接板231上，并且两个支座233分别与第三电机232的两个输出轴相铰接。

两个弹性件234沿墙体20的长度方向Y间隔设置，并且每一个弹性件234的两端分别安装在上板221和第三转接板231上，每一个弹性件234的弹性形变方向沿墙体20的宽度方向X；在具体设置时，弹性件234可以为弹簧，还可以为其他能够满足要求的结构形式。

在上述抹灰机器人01中，控制模块基于第一角度控制第三电机232动作，第三电机232通过支座233带动第三转接板231和上板221相对转动，以使得第三转接板231和上板221绕着转动轴235相对转动，带动第四转接板236、翻转机构240及抹灰板210随之转动，抹灰板210随之绕竖直方向Z摆动至目标位姿，并且通过弹性件234能够实现在垂直于竖直方向Z的平面内摆动机构230的左右平衡，进而能够较为方便精准地实现抹灰板210摆动。

翻转机构240的结构形式具有多种，具体地，如图10所示，翻转机构240包括门字形框架241、转动座242、第四电机243、带传动组件244、至少一组锥齿传动组件245、第五转接板246及至少一组滑动组件，其中：

抹灰板210上侧通过销轴等安装于门字形框架241的两个侧壁，并且抹灰板210上侧相对于门型框架241的侧壁能够转动；抹灰板210下侧通过转动座242安装于门字形框架241的横梁2411，转动座242的转轴平行于墙体20的长度方向Y。

第四电机243通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式安装于抹灰板210靠近横梁2411的一侧，并且第四电机243的输出轴与带传动组件244相连接；在具体设置时，带传动组件244可以包括传动轴2441、带轮及传动带，带轮套设在第四电机243的输出轴上，并经过传送带与传动轴2441传动连接。

锥齿传动组件245包括螺纹杆2451及相啮合的第一锥齿轮2452、第二锥齿轮2453，第一锥齿轮2452通过键连接安装于带传动组件244的传动轴2441，第二锥齿轮2453套设在螺纹杆2451上，并且第二锥齿轮2453与螺纹杆2451之间螺纹连接，螺纹杆2451通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式固定于抹灰板210靠近横梁2411的一侧。在具体设置时，锥齿传动组件245的数目可以为一组、两组，两组锥齿传动组件245安装于带传动组件244的传动轴2441的两端。

第二滑动组件247包括滑动连接的第三滑轨2471及第三滑块2472，第三滑轨2471通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式安装于第五转接板246、横梁2411中的一个，第三滑块2472通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式安装于第五转接板246、横梁2411中的另一个，第五转接板246与第四转接板236通过螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式相连接。在具体设置时，第二滑动组件247的数目可以为一个、一组、两组。

两个第一传感器300分别安装于门字形框架241的两个侧壁，并且第一传感器300相对门字形框架241的侧壁能够沿墙体20的宽度方向X转动，在具体设置时，门字形框架241的一个侧壁对应一个第一传感器300，第五电机248安装在门字形框架241的侧壁上，并且第五电机248与控制模块通信相连，第五电机248的输出轴沿墙体20的宽度方向X，第一传感器300安装在第五电机248的输出轴上。在具体设置时，控制模块基于抹灰位置控制第五电机248动作，第五电机248的输出轴带动第一传感器300沿墙体20的宽度方向X转动，以便于第一传感器300获取光发射源30的光线31。

在上述抹灰机器人01中，控制模块基于预设节点控制第四电机243正向动作，第四电机243通过带传动组件244正向运动，带传动组件244的传动轴2441带动第一锥齿轮2452转动随之转动，第一锥齿轮2452驱动第二锥齿轮2453转动，第二锥齿轮2453的转动带动螺纹杆2451沿墙体20的宽度方向X缩回，以带动抹灰板210相对门字形框架241的侧壁绕平行于墙体20长度方向Y的轴线顺时针转动，实现抹灰板210的翻转，抹灰板210由上刮位置的上沿212远离墙体20、下沿211靠近墙体20切换至下刮位置的下沿211远离墙体20、上沿212靠近墙体20；控制模块在抹灰板210移动至墙体20的最底端时控制第四电机243反向动作，第四电机243通过带传动组件244反向运动，带传动组件244的传动轴2441带动第一锥齿轮2452转动随之转动，第一锥齿轮2452驱动第二锥齿轮2453转动，第二锥齿轮2453的转动带动螺纹杆2451沿墙体20的宽度方向X伸出，以带动抹灰板210相对门字形框架241的侧壁绕平行于墙体20长度方向Y的轴线逆时针转动，实现抹灰板210的翻转，抹灰板210由下刮位置的下沿211远离墙体20、上沿212靠近墙体20切换至上刮位置的上沿212远离墙体20、下沿211靠近墙体20；因此，通过限定上述翻转机构240的结构能够较为方便快捷地实现抹灰板210的翻转动作。

为了便于抹灰机器人01的移动，如图1所示，一种优选实施方式，升降模块100还包括行走底座140，行走底座140包括底盘141以及万向轮142，立柱110通过螺纹连接、凹凸配合、卡扣连接等方式固定在底盘141的上方，万向轮142安装于底盘141的下方。

在上述抹灰机器人01中，通过移动底盘141，在万向轮142的带动下底盘141实现多个方向的移动，随之带动底盘141上的立柱110一起运动，从而较为方便地实现执行模块200的移动。

为了提高抹灰板210的定位精度，具体地，如图1所示，如上述一技术方案的交互系统，该交互系统中具有第二传感器400；第二传感器400安装在底盘141上，并且第二传感器400位于底盘141靠近进给机构220的一端。

在上述抹灰机器人01中，通过移动底盘141，第二传感器400随底盘141向着墙体20运动，第二传感器400获取抹灰板210与竖直基准面之间的第一距离，以实现抹灰板210的粗定位。

为了便于实现多工位抹灰操作，具体地，如图1所示，如上述一技术方案的交互系统，该交互系统中具有轮式里程计600；

行走底座140还包括舵轮143，舵轮143与控制模块之间通信连接；

轮式里程计600通过螺纹连接、凹凸配合、卡扣连接等方式安装在行走底座140上。

在上述抹灰机器人01中，完成一次包含上刮和下刮过程的抹灰行程后，控制模块控制舵轮143在墙体20的长度方向Y上移动，轮式里程计600获取抹灰板210在平行于墙体20的长度方向Y上移动的第二距离，控制模块基于第二距离控制舵轮143停止，抹灰板210移动至平行于墙体20的长度方向Y上移动至下一工位停止，然后在该工位上开启下一次抹灰行程。

立柱110的结构形式具有多种，具体地，如图1所示，立柱110包括第一柱体111和第二柱体112，第一柱体111连接于第二柱体112，并且第一柱体111相对第二柱体112沿竖直方向Z可伸缩。在具体设置时，第一柱体111和第二柱体112之间可以为通过沿竖直方向Z延伸的滑轨和滑块配合实现上下滑动，第一柱体111和第二柱体112之间还可以通过沿竖直方向Z伸出的气缸实现伸缩，第一柱体111和第二柱体112之间的相对运动也可以通过沿竖直方向Z伸缩的套管实现，当然，第一柱体111和第二柱体112之间的连接形式并不局限于此，还可以为其他能够满足要求的形式。

在上述抹灰机器人01中，通过限定立柱110中的第一柱体111相对第二柱体112可伸缩，在未达到工作位置之间可以将第一柱体111和第二柱体112收缩在一起，以便于运输和转移，在到达工作位置时，可以将第一柱体111和第二柱体112之间相对伸出，以能够较为方便快捷地实现立柱110顶住天花板21，便于抹灰机器人01快捷方便地工作；并且通过限定立柱110沿竖直方向Z高度可调，能够适应不同的工作场景，提高抹灰机器人01的通用性。

升降框120的结构形式具有多种，更具体地，如图1所示，升降框120包括框体121、配重122、链条123以及滑轮组124这几部分，其中：

链条123的一端与框体121通过螺纹连接、凹凸配合、卡扣连接、焊接等方式相连，链条123的另一端绕过立柱110与配重122同样通过螺纹连接、凹凸配合、卡扣连接、焊接等方式相连；在具体设置时，配重122可以通过弹性机构支撑在底盘141上，当然，还可以为其他能够满足要求的方式；而升降框120的结构形式并不局限于此，还可以为其他能够满足要求的结构形式，例如，配重122可以替换为链轮，第一驱动件130与链轮传动连接，链条123与链条123之间链传动。

滑轮组124通过螺纹连接、凹凸配合、卡扣连接等方式可转动地安装在框体121的两侧，并且滑轮组124与第二柱体112以及第一柱体111上的滑槽之间滑动连接。在具体设置时，滑轮组124可以包括两组、三组或是四组滑轮，当然为了保证滑动连接的稳定性，滑轮组124可以选择四组滑轮，这四组滑轮分别设置在框体121、第二柱体112以及第一柱体111的四周，每一组滑轮包括错位设置的两对滑轮，这两对滑轮中一对与第一柱体111的滑槽可滑动连接，另一对与第二柱体112的滑槽可滑动连接。

在上述抹灰机器人01中，通过设置绕设在立柱110两侧的链条123，并且链条123的一端与配重122相连，链条123的另一端与框体121相连接，配重122的下移使得链条123带动框体121上移，配重122的上移使得链条123带动框体121下移，以保证升降框120的稳定移动；通过在框体121上设置于滑槽滑动连接的滑轮组124，滑轮组124和第一柱体111、第二柱体112的滑槽滑动连接，能够平稳地实现升降框120的移动，从而保证抹灰板210的上刮和下刮过程较为稳定。

另外，本发明还提供了一种抹灰方法，该抹灰方法应用于如上述任一技术方案的抹灰机器人01对墙体20的抹灰，包括以下步骤：

步骤S1、在作业环境中提供一光发射源30，光发射源30发射的光线31形成竖直光面，沿着墙体20宽度方向X将竖直光面的与墙体20间隔设置，并且竖直光面与墙体20之间相平行，而且竖直光面相对于墙体20在墙体20宽度方向X上的位置能够调整。在具体设置时，将光发射源30移动至墙体20宽度方向X上的合适位置后，该竖直光面即为抹灰机器人01的竖直基准面。

S2、控制模块控制执行模块200执行一次抹灰行程，包括以下步骤：

S21、控制模块控制执行模块200沿墙体20的宽度方向X从竖直光面远离墙体20的一侧向着竖直光面前伸，抹灰板210以及两个第二传感器400随之前伸，并且前伸至第一传感器300接收到光线31，并通过两个第一传感器300获取第一夹角θ以及第一距离，而且两个第一传感器300将获取的第一夹角θ以及第一距离传输至控制模块。

S22、控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200摆动，抹灰板210随之摆动，以使得抹灰板210的下沿211靠近墙体20，并且第一夹角θ小于设定阈值，抹灰板210处于抹灰位置，可以开始抹灰操作。

S23、控制模块控制执行模块200上移，抹灰板210上刮，并且在抹灰板210上刮移动至墙体20上端的第一高度时，控制模块控制执行模块200停止，抹灰板210随之停止，上刮操作完成。在具体设置时，第一高度可以到达天花板21，此时，在抹灰板210上刮移动至墙体20上端的第一高度，触控开关500与天花板21相接触而产生报警信号，提醒操作人员上刮移动到达预设节点，第一高度也可以为天花板21下方设定高度，以适应不同的抹灰需求。

S24、控制模块控制执行模块200绕墙体20的长度方向Y翻转，抹灰板210随之翻转，以使得抹灰板210由其下沿211靠近墙体20、上沿212远离墙体20切换至其上沿212靠近墙体20、下沿211远离墙体20，抹灰板210由上刮位置切换至下刮位置。

S25、控制模块控制执行模块200下移，抹灰板210随之下移，开始下刮操作，并且在抹灰板210下刮移动至墙体20下端的第二高度时，控制执行模块200停止，抹灰板210随之停止，下刮操作完成。在具体设置时，第二高度可以达到墙体20的最低端，第二高度也可以为墙体20的最低端的上方设定高度，以适应不同的抹灰需求。

在上述抹灰方法中，首先光发射源30启动以形成一个竖直光面，并且沿着前后方向调整光发射源30以将竖直光面的位置调整至平行间隔于墙体20；接着，控制模块控制执行模块200前伸，执行模块200带动第一传感器300随之移动至第一传感器300接收到光线31，光线31在第一传感器300上留下光斑32，两个第一传感器300实时采集二者上的光线31光斑32连线与二者中心连线所成的第一夹角θ并传输至控制模块；然后，控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200绕着竖直方向Z摆动，抹灰板210随之摆动至抹灰板210的下沿211靠近墙体20，并且第一夹角θ小于设定阈值，抹灰板210处于目标位姿；控制模块控制执行模块200上移，抹灰板210随之上刮；接着，在执行模块200上移并且上移至墙体20上端的第一高度时到达预设节点，控制模块基于预设节点控制执行模块200停止，抹灰板210随之停止；然后，控制模块控制执行模块200进行翻转，以使得抹灰板210的上沿212靠近墙体20，抹灰板210的下沿211远离墙体20，此时，控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200摆动，执行模块200带动其上的抹灰板210摆动至目标位姿，并且抹灰板210的上沿212以该目标位姿进行下刮操作，并且在抹灰板210下移至墙体20下端的第二高度时控制模块控制执行模块200停止。由于抹灰板210上刮过程中抹灰板210的下沿211相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板210的下沿211与墙体20在墙体20宽度方向X上的距离始终保持一致，从而使得整个上刮过程中抹灰板210刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同；同样抹灰板210下刮过程中抹灰板210的上沿212相对墙面以目标位姿存在，使得抹灰板210的上沿212与墙体20在墙体20宽度方向X上的距离始终保持一致，从而使得整个下刮过程中抹灰板210刮出来的是一个平面，并且这一平面相对竖直基准面的距离处处相同，因此上述抹灰方法的抹灰厚度控制精准，同时使得砂浆40在墙体20上更为紧实，并且砂浆40的表面的平整度和垂直度较好。

为了提高调整精度，一种优选实施方式，步骤S2还包括：

步骤S22进一步包括：抹灰板210的下沿211平行于墙体20的长度方向Y，并且抹灰板210的上沿212平行于墙体20的长度方向Y；在具体设置时，抹灰板210的位置并不局限于上述形式，抹灰板210还可以在上刮位置时下沿211平行于墙体20的长度方向Y，上沿212的位置不做限定，抹灰板210还可以在下刮位置时上沿212平行于墙体20的长度方向Y，下沿211的位置不做限定。

S26、控制模块控制执行模块200沿墙体20的宽度方向X从竖直光面向着墙体20的前伸，抹灰板210以及两个第二传感器400随之前伸，并且前伸至设定位置，该设定位置即为上刮位置，在该设定位置可以开始进行上刮抹灰操作。在具体设置时，控制模块在靠近抹灰位置处控制模块基于第二传感器400所获取的第一距离向执行模块200发送动作指令，执行模块200基于第一距离控制执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向微动并到达抹灰位置。

步骤S26可以穿插在步骤S22和步骤S23之间执行；在具体设置时，步骤S26的执行位置并不局限于此，在第一夹角θ的较大时，两个第二传感器400以竖直方向Z为轴进行转动调整到目标位置所要转动的角度较小，步骤S26还可以穿插在步骤S22和步骤S23之间执行。

在上述抹灰方法中，控制模块首先控制执行模块200沿墙体20的宽度方向X从竖直光面远离墙体20的一侧向着竖直光面前伸，并且前伸至竖直光面处第一传感器300接收到光线31，以实现粗定位，通过两个第一传感器300获取第一夹角θ以及第一距离，控制模块基于第一夹角θ控制执行模块200绕着竖直方向Z摆动，抹灰板210随之摆动至抹灰板210的下沿211平行于墙体20的长度方向Y，以保证砂浆40的表面的平整度较好；在抹灰板210的下沿211摆动至目标位姿之后，控制模块基于第一距离向执行模块200发送动作指令，执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向向着墙体20移动至抹灰位置，以实现抹灰板210的精定位，开始上刮操作。

为了较为方便地定位出竖直基准面，一种优选实施方式，步骤S1包括以下步骤：

S11、在作业环境中沿墙体20的宽度方向X上移动光发射源30，并通过光发射源30发射的光线31确定墙体20上最突出的点；

S12、基于最突出的点，沿着墙体20的宽度方向X远离墙体20移动光发射源30，在移动至光发射源30与墙体20的最突出的点之间留出抹灰厚度后，启动光发射源30，竖直光面形成竖直基准面。

在上述抹灰方法中，在作业环境中移动光发射源30，并通过光发射源30发射的光线31确定墙体20上最突出的点，以此作用光发射源30的定位基准，基于最突出的点，沿着墙体20的宽度方向X远离墙体20移动光发射源30至留出抹灰厚度后启动光发射源30，形成竖直基准面，以能够较为方便地定位出竖直基准面，以使得抹灰时抹灰板210不会与墙体20上最突出的点之间发生干涉，保证抹灰过程的顺利进行，提高抹灰过程的顺畅以及抹灰效率。

为了实现抹灰的自动控制，一种优选实施方式，步骤S2还包括：

S27、控制模块控制执行模块200移动至下一工位；

步骤S27在步骤S25之后执行。

在上述抹灰方法中，在完成上刮和下刮操作后，抹灰板210回复到初始状态，控制模块控制执行模块200移动至下一工位，抹灰板210随之移动至下一工位，此时，一次抹灰过程完成，等待进行下一次抹灰过程，通过多次抹灰过程的依次进行，以自动完成整个墙面或是待抹灰区域的抹灰动作，提高自动化程度。

为了便于实现自动化控制，一种优选实施方式，步骤S27具体包括：

控制模块控制执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向远离墙体20，执行模块200动作带动抹灰板210随之沿着垂直于竖直基准面的方向远离墙体20；

控制模块控制升降模块100中的立柱110收缩，立柱110从与天花板21接触切换至与天花板21脱离接触。

在上述抹灰方法中，通过控制模块控制执行模块200沿着垂直于竖直基准面的方向远离墙体20，抹灰板210随之移动远离墙体20，避免在不同工位之间移动损伤已抹灰区域；然后控制模块控制升降模块100中的立柱110收缩，以使得立柱110远离天花板21，避免在不同工位之间移动损伤天花板21，并且能够较为方便地实现执行模块200移动至下一工位。

为了确保上刮操作的可靠性，具体地，步骤S2还包括：

S28、控制模块控制立柱110顶住墙体20的天花板21；在具体设置时，控制模块控制立柱110伸出，以使得立柱110能够顶住墙体20的天花板21。

步骤S28在步骤S21之前执行。

在上述抹灰方法中，在上刮操作开始之前，控制模块控制立柱110顶住墙体20的天花板21，以限定出上刮操作的行程，以使得执行模块200带动抹灰板210上移时可以到达墙体20与天花板21的交界处，进而使得整个墙体20或是待抹灰区域均能够进行抹灰，保证了上刮操作的可靠性。

为了便于实现立柱110的定位，具体地，步骤S28具体包括：

抹灰机器人01自动导航到墙体20待抹灰的区域附近；在具体设置时，控制模块控制行走底座140动作，以带动抹灰机器人01整体移动。

控制模块控制立柱110自动调平；在具体设置时，控制模块控制立柱110自动调整至沿竖直方向Z延伸。

控制模块控制立柱110伸长至顶住天花板21。

在上述抹灰方法中，通过抹灰机器人01自动导航到墙体20待抹灰的区域附近，以实现抹灰机器人01的粗定位；然后，控制模块控制立柱110自动调平，以实现抹灰机器人01的精定位；接着，控制模块控制立柱110伸长至顶住天花板21，以实现立柱110的定位。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (31)

1.一种交互系统，应用于抹灰装置，所述抹灰装置包括升降模块及具有抹灰板的执行模块，所述执行模块安装于所述升降模块，其特征在于，包括：

光发射源，发射多条光线，多条所述光线位于同一竖直平面以形成一竖直基准面，所述竖直基准面间隔位于待抹灰的墙体于所述墙体宽度方向上的一侧；

两个第一传感器，设置于与所述竖直基准面相平行的同一竖直平面内，且设置于所述执行模块的左右两侧，用于获取第一夹角及第一距离，所述第一夹角为两个所述第一传感器上的所述光线光斑连线与两个所述第一传感器中心连线的夹角，所述第一距离为所述抹灰板与所述竖直基准面之间的距离；

控制模块，分别与所述第一传感器、所述执行模块及所述升降模块通信连接；基于所述第一夹角控制所述执行模块摆动，使得所述抹灰板随所述执行模块摆动形成目标位姿；基于所述第一距离控制所述执行模块沿着垂直于所述竖直基准面的方向移动；控制所述执行模块升降且基于预设节点控制所述执行模块停止；基于所述预设节点控制所述执行模块翻转，使得所述抹灰板由其下沿靠近所述墙体切换至上沿靠近所述墙体。

2.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，所述目标位姿包括第一位姿，位于所述第一位姿的所述抹灰板中其上沿远离所述墙体，其下沿平行于所述墙体的长度方向且靠近所述墙体；

所述控制模块基于所述第一夹角控制所述执行模块绕着竖直方向摆动，使得所述抹灰板摆动至所述第一位姿。

3.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，所述目标位姿包括第二位姿，位于所述第二位姿的所述抹灰板中其下沿远离所述墙体，其上沿平行于所述墙体的长度方向且靠近所述墙体；

所述控制模块基于所述第一夹角控制所述执行模块绕着竖直方向摆动，使得所述抹灰板摆动至所述第二位姿。

4.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，所述控制模块基于所述预设节点控制所述执行模块绕第一轴线翻转，使得所述抹灰板由其下沿靠近所述墙体切换至其上沿靠近所述墙体，所述第一轴线平行于所述墙体的长度方向。

5.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，在到达所述预设节点之前，所述第一距离为所述抹灰板的下沿与所述竖直基准面之间的距离；

所述控制模块基于所述第一距离控制所述执行模块沿着垂直于所述竖直基准面的方向移动第一位移量，所述第一位移量根据公式L1＝L2-L3-L4计算，其中：L1为所述第一位移量，L2为所述竖直基准面与所述墙体之间的距离，L3为所述第一距离，L4为抹灰后的砂浆厚度。

6.根据权利要求5所述的交互系统，其特征在于，在到达所述预设节点之后，所述第一距离为所述抹灰板的上沿与所述竖直基准面之间的距离；

所述控制模块基于所述第一距离控制所述执行模块沿着垂直于所述竖直基准面的方向移动第二位移量，所述第二位移量根据公式L5＝L2-L6-L3计算，其中：L5为所述第二位移量，L2为所述竖直基准面与所述墙体之间的距离，L3为所述第一距离，L6为第二次抹灰后的砂浆厚度。

7.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，还包括触控开关，所述触控开关，所述触控开关用于在所述抹灰板与所述墙体的天花板接触时产生报警信号。

8.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，所述第一夹角根据公式θ＝arctan(a+b)/L进行计算，其中：θ为所述第一夹角，a为一所述第一传感器上所述光线光斑所在刻度的绝对值，b为另一所述第一传感器上的所述光线光斑所在刻度的绝对值，L为两个所述第一传感器的中心连线。

9.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，还包括第二传感器，所述第二传感器用于获取所述第一距离，且与所述控制模块信号相连。

10.根据权利要求9所述的交互系统，其特征在于，所述第二传感器为激光雷达。

11.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，还包括轮式里程计，所述轮式里程计用于获取第二距离，所述第二距离为所述抹灰板在平行于所述墙体的长度方向上移动的距离，所述轮式里程计与所述控制模块通信连接，所述控制模块基于所述第二距离控制所述抹灰板在平行于所述墙体的长度方向上移动至下一工位。

12.根据权利要求11所述的交互系统，其特征在于，在所述第二距离等于所述抹灰板在平行于所述墙体长度方向上的长度时，所述控制模块控制所述执行模块在平行于所述墙体的长度方向上停止移动。

13.一种抹灰机器人，用于对墙体进行抹灰，其特征在于，包括：

如权利要求1～12任一项所述的交互系统；

一抹灰装置，包括升降模块及具有抹灰板的执行模块，所述执行模块安装于所述升降模块，其中：

两个所述第一传感器位于所述抹灰板的两侧。

14.根据权利要求13所述的抹灰机器人，其特征在于，如权利要求7所述的交互系统，所述触控开关设置在所述抹灰板靠近所述天花板的端面。

15.根据权利要求13所述的抹灰机器人，其特征在于，所述升降模块包括两个立柱、升降框以及与所述控制模块通信连接的第一驱动件，其中：

两个所述立柱间隔设置，且每一所述立柱沿竖直方向延伸；

所述第一驱动件安装于所述立柱上，其伸出端沿竖直方向伸缩；

所述升降框沿竖直方向可滑动地安装于两个所述立柱之间，且与所述第一驱动件的伸出端相连接；

所述执行模块安装于所述升降框，且所述抹灰板设置在所述执行模块在所述墙体的宽度方向上远离所述升降框的一侧。

16.根据权利要求15所述的抹灰机器人，其特征在于，所述执行模块包括分别与所述控制模块通信连接的进给机构、摆动机构以及翻转机构，其中：

所述进给机构安装于所述升降框，用于提供沿垂直于所述竖直基准面的方向运动的作用力；

所述摆动机构一端固定在所述进给机构远离所述升降框的端部，另一端与所述翻转机构固定连接，用于提供所述翻转机构绕竖直方向摆动的作用力；

所述翻转机构远离所述摆动机构的一端与所述抹灰板固定连接，用于提供所述抹灰板绕平行于所述墙体长度方向的轴线翻转的作用力。

17.根据权利要求16所述的抹灰机器人，其特征在于，所述进给机构包括上板、凸出有第一转接板的下板、具有第二丝杠的第二电机及第二转接板，其中：

所述第二电机安装于所述下板，且与所述控制模块通信连接，所述第二丝杠沿所述墙体的宽度方向延伸；

所述第二转接板套设且螺纹连接于所述第二丝杠；

所述上板与所述第二转接板相连接，且可滑动地安装于所述第一转接板；

所述下板安装于所述升降框。

18.根据权利要求17所述的抹灰机器人，其特征在于，所述摆动机构包括第三转接板、第三电机、两个支座、两个弹性件、转动轴、第四转接板及U型板，其中：

所述第三电机安装于所述上板，且与所述控制模块通信连接，具有两个沿所述墙体的宽度方向反向伸出的输出轴；

所述第三转接板通过沿竖直方向延伸的所述转动轴可转动地安装在所述上板上；

两个所述支座分别安装于所述上板及所述第三转接板上，且分别与所述第三电机的输出轴相铰接；

两个所述弹性件沿所述墙体的长度方向间隔设置，且两端分别安装在所述上板和所述第三转接板上，弹性形变方向沿所述墙体的宽度方向；

所述第四转接板及所述U型板套设在所述转动轴的两端，且设置在所述上板的两侧，所述U型板固定在所述第三转接板上，所述第四转接板与所述翻转机构相连接。

19.根据权利要求18所述的抹灰机器人，其特征在于，所述翻转机构包括门字形框架、转动座、第四电机、带传动组件、至少一组锥齿传动组件、第五转接板及至少一组第二滑动组件，其中：

所述抹灰板上侧沿所述墙体的长度方向可转动地安装于所述门字形框架的两个侧壁，下侧通过所述转动座安装于所述门字形框架的横梁；

所述第四电机安装于所述抹灰板靠近所述横梁的一侧，且输出轴与所述带传动组件相连接；

所述锥齿传动组件包括螺纹杆及相啮合的第一锥齿轮、第二锥齿轮，所述第一锥齿轮安装于所述带传动组件的传动轴，所述第二锥齿轮安装于所述螺纹杆，所述螺纹杆固定于所述抹灰板靠近所述横梁的一侧；

所述第二滑动组件包括滑动连接的第三滑轨及第三滑块，所述第三滑轨安装于所述第五转接板、所述横梁中的一个，所述第三滑块安装于另一个，所述第五转接板与所述第四转接板相连接；

两个所述第一传感器分别沿所述墙体的宽度方向可转动地安装于所述门字形框架的两个侧壁。

20.根据权利要求19所述的抹灰机器人，其特征在于，所述升降模块还包括行走底座，所述行走底座包括底盘以及万向轮，所述立柱固定在所述底盘的上方，所述万向轮安装于所述底盘的下方。

21.根据权利要求20所述的抹灰机器人，其特征在于，如权利要求9所述的交互系统；所述第二传感器安装在所述底盘上，且位于所述底盘靠近所述进给机构的一端。

22.根据权利要求20所述的抹灰机器人，其特征在于，如权利要求11所述的交互系统；

所述行走底座还包括舵轮，所述舵轮与所述控制模块通信连接；

所述轮式里程计安装在所述行走底座上。

23.根据权利要求20所述的抹灰机器人，其特征在于，所述立柱包括第一柱体和第二柱体，所述第一柱体连接于所述第二柱体，且相对所述第二柱体沿竖直方向可伸缩。

24.根据权利要求23所述的抹灰机器人，其特征在于，所述升降框包括框体、配重、链条以及滑轮组，其中：

所述链条的一端与所述框体相连，另一端绕过所述立柱与所述配重相连；

所述滑轮组安装在所述框体的两侧，且与所述第二柱体以及所述第一柱体上的滑槽滑动连接。

25.一种抹灰方法，应用于如权利要求13-24任一项所述的抹灰机器人对墙体的抹灰，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在作业环境中提供一光发射源，所述光发射源发射的光线形成竖直光面，沿着所述墙体宽度方向将所述竖直光面的位置调整至平行间隔于所述墙体；

S2、所述控制模块控制所述执行模块执行一次抹灰行程，包括以下步骤：

S21、所述控制模块控制所述执行模块前伸至所述第一传感器接收到所述光线，并通过两个所述第一传感器获取第一夹角以及第一距离；

S22、所述控制模块基于所述第一夹角控制所述执行模块摆动，使得所述抹灰板的下沿靠近所述墙体且第一夹角小于设定阈值；

S23、所述控制模块控制所述执行模块上移，所述抹灰板上刮，且在上移至所述墙体上端的第一高度时，所述控制模块控制所述执行模块停止；

S24、所述控制模块控制所述执行模块翻转，使得所述抹灰板由其下沿靠近所述墙体切换至其上沿靠近所述墙体；

S25、所述控制模块控制所述执行模块下移，所述抹灰板下刮，且在下移至所述墙体下端的第二高度时，所述控制模块控制所述执行模块停止。

26.根据权利要求25所述的抹灰方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

所述步骤S22进一步包括：所述抹灰板的上下沿平行于所述墙体的长度方向；

S26、所述控制模块控制所述执行模块前伸至设定位置；

所述步骤S26穿插在所述步骤S22和所述步骤S23之间执行。

27.根据权利要求25所述的抹灰方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S11、在作业环境中移动光发射源，并通过所述光发射源发射的光线确定所述墙体上最突出的点；

S12、基于所述最突出的点，沿着所述墙体的宽度方向远离所述墙体移动所述光发射源至留出抹灰厚度后启动所述光发射源，所述竖直光面形成竖直基准面。

28.根据权利要求25所述的抹灰方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

S27、所述控制模块控制所述执行模块移动至下一工位；

步骤S27在所述步骤S25之后执行。

29.根据权利要求28所述的抹灰方法，其特征在于，所述步骤S27具体包括：

所述控制模块控制所述执行模块沿着垂直于所述竖直基准面的方向远离所述墙体；

所述控制模块控制所述升降模块中的立柱收缩。

30.根据权利要求29所述的抹灰方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

S28、所述控制模块控制所述立柱顶住所述墙体的天花板；

步骤S28在所述步骤S21之前执行。

31.根据权利要求29所述的抹灰方法，其特征在于，所述步骤S28具体包括：

所述抹灰机器人自动导航到所述墙体待抹灰的区域附近；

所述控制模块控制所述立柱自动调平；

所述控制模块控制所述立柱伸长至顶住天花板。

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