CN115007363A - 一种便携式喷涂机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种便携式喷涂机器人，其包括伸缩式支撑主架、智能底盘、伸缩式导轨、硬性导轨、第一安装座、自由度机构、喷枪固定机构、传动机构、皮带收紧机构，皮带收紧机构与传动机构的皮带相配合，在智能底盘上设置有喷涂机和涂料桶。整体结构进行拆装式设计，方便产品的搬移；喷枪固定机构固定住喷枪，在自由度机构的作用下，可以在水平方向左右转动、在垂直方向上下转动，第三电机转动，使得开关抵接杆挤压喷枪的开关，使得喷枪进行喷涂作业且具有一定喷涂范围，再配合传动机构的皮带运动，喷枪可以上下移动，最终可以自动地完成整个房间墙壁的油漆喷涂，无需人工手持喷涂。

Description

一种便携式喷涂机器人

【技术领域】

本发明涉及喷涂设备技术领域，特别涉及一种便携式喷涂机器人。

【背景技术】

在建筑行业中，房间墙壁或天花板的喷涂作业通常由相关工作人员进行人工喷涂油漆，由于油漆自身的特性，会沾染在工作人员的身上，或油漆颗粒会悬浮在空气中，从而影响工作人员的身体健康，另外，人工喷涂的效率较低，如果相关工作人员的经验不够，会导致墙壁的涂层厚度不一，喷涂效果较差。

目前，越来越多的喷涂机器人代替人工喷涂。喷涂机器人在组装后的高度保持不变且接近于房间内天花板的高度，从而喷枪可以上下移动对整个房间进行喷涂，但是，当喷涂机器人要移动到下一个房间时，此时房间门口的高度低于房间内天花板的高度，需要将喷涂机器人重新拆卸，不利于喷涂机器人进出房间；另外，现有的喷涂机器人整体外形较大而笨重，不利于产品的搬移或运输。

【发明内容】

针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种便携式喷涂机器人。

一种便携式喷涂机器人，其包括升降机构，所述升降机构包括伸缩式支撑主架，所述伸缩式支撑主架底部固定连接卡接件，所述卡接件卡接配合智能底盘；所述伸缩式支撑主架沿其高度方向上固定设置伸缩式导轨，所述伸缩式导轨滑动配合硬性导轨，所述硬性导轨滑动配合第一安装座；所述第一安装座上安装有自由度机构，所述自由度机构设置有喷枪固定机构，所述第一安装座固定连接在传动机构的皮带上；所述传动机构的两端分别设置在伸缩式支撑主架的顶部和底部，所述伸缩式支撑主架的底部设置有皮带收紧机构，所述皮带收紧机构与所述传动机构的皮带相配合。

根据本发明的一个实施例，所述伸缩式支撑主架包括第一支撑柱和第二支撑柱，所述第二支撑柱的底部套入所述第一支撑柱的顶部内部，所述第一支撑柱和所述第二支撑柱之间配合有升降调整机构。

根据本发明的一个实施例，所述升降调整机构包括第一着力小辊、第二着力小辊、着力件、着力主辊、收集筒、第二安装座、升降调节绳和插销；所述第一着力小辊、所述第二着力小辊和所述着力件自下而上依次设置在所述第二支撑柱的底部，所述着力主辊固定设置在所述第一支撑柱的顶部，所述第二安装座固定设置在所述第一支撑柱的侧壁上，所述第二安装座通过轴承转动配合手摇杆，所述手摇杆与所述收集筒固定连接；所述升降调节绳一端与所述第一着力小辊固定连接，所述升降调节绳依次绕过所述第二着力小辊、穿过所述着力件、绕过所述着力主辊，所述升降调节绳另一端与所述收集筒固定连接；所述第一支撑柱顶部和所述第二支撑柱底部之间配合有所述插销。

根据本发明的一个实施例，所述第一支撑柱底部与所述卡接件固定连接，所述第二支撑柱顶部固定连接安装套，所述安装套固定连接第一横块；所述伸缩式支撑主架沿其高度方向上固定设置两个对称设置的所述伸缩式导轨，所述伸缩式导轨的底部与所述卡接件固定连接，所述伸缩式导轨的顶部与所述第一横块固定连接。

根据本发明的一个实施例，所述伸缩式导轨包括套接配合的第一导轨和第二导轨，所述第一导轨滑动配合第一滑块，所述第二导轨滑动配合第二滑块，所述第一滑块和所述第二滑块之间固定连接所述硬性导轨。

根据本发明的一个实施例，所述安装套固定连接第二横块，所述第一横块和所述第二横块两者的夹角为90°，所述第一支撑柱底部固定连接第三安装座；所述传动机构包括升降电机、主动齿轮、皮带和从动齿轮，所述第一安装座的顶部和底部分别通过上连接块及下连接块与所述皮带相连接；所述第一安装座的顶部和底部均设置有磁感应限位装置；所述第二横块固定连接两组辅助板，所述辅助板固定连接横轴，所述横轴与所述从动齿轮滚动配合；所述第三安装座通过轴承与所述升降电机的输出轴转动配合，所述主动齿轮固定设置在所述升降电机的输出轴上。

根据本发明的一个实施例，所述自由度机构包括第一电机，所述第一电机固定设置第一安装板上，所述第一安装板固定设置在所述第一安装座上；所述第一电机的输出轴通过轴承配合有第二安装板，所述第二安装板固定设置在所述第一安装座上，所述第一电机的输出轴穿过所述第二安装板固定连接第三安装板；所述第三安装板通过轴承配合有第二电机的输出轴，所述第二电机的输出轴穿过所述第三安装板与所述喷枪固定机构固定连接；所述第一电机的输出轴和所述第二电机的输出轴之间的夹角为90°；所述喷枪固定机构包括安装套筒，所述安装套筒与喷枪相适配，所述安装套筒顶部设置有凹槽，所述安装套筒侧壁固定设置第三电机，所述第三电机的输出轴固定连接开关抵接杆，所述安装套筒底部设置有锁紧片。

根据本发明的一个实施例，所述皮带收紧机构包括第一收紧座和第二收紧座，所述第一收紧座固定设置在所述第一支撑柱的底部，所述第二收紧座与所述第一支撑柱相套接，所述第一收紧座通过第一连接轴转动配合第一收紧抵接筒，所述第一收紧座通过第二连接轴转动配合第二收紧抵接筒，所述第二收紧座通过第三连接轴转动配合第三收紧抵接筒。

根据本发明的一个实施例，所述智能底盘包括底层、中层和上层；所述底层设置有电路板，所述底层的底部的中部设置有两个主动轮和多个万向辅助轮；所述中层设置有电池和激光雷达；所述上层上设置有喷涂机和涂料桶，所述上层上设置有条型卡槽；所述卡接件设置有连接孔，所述卡接件包括卡边，所述卡边卡入所述条型卡槽，所述卡接件通过螺栓穿过所述连接孔与所述上层固定连接。

根据本发明的一个实施例，其工作过程包括以下步骤：

S1.组装环节：整个伸缩式支撑主架通过卡接件和智能底盘相连接；

S2.建图环节：机器人通过多种建图方式实现三维建图，多种建图方式包括有机器人识别BIM图纸从而实现三维建图、机器人采用视觉识别的方式进行现场房型结构的识别从而实现三维建图、机器人完成二维房型建图辅以工作人员在软件上输入房间高度以及门窗数据从而实现三维建图；

S3.轨迹规划:根据机器人建立的房型图，系统自动进行墙壁、天花板以及立柱的行走和喷涂的路径规划；

S4.自动喷涂：包括有两种喷涂方式，

其中，喷涂方式一：

根据计算出的轨迹，1)智能底盘沿墙走一步；2)升降机构控制喷枪上下移动，辅以自由度机构中的第一电机的上下转动，以及第三电机的喷枪开关，完成机器人侧方墙面从地面到顶部的喷涂；该两个步骤循环往复完成一面墙的喷涂；

其中，喷涂方式二：

根据计算出的轨迹，1)自由度机构中的第二电机将喷枪横向转动90度，机器人从墙的一侧沿墙面前行，辅以第三电机的喷枪开关，完成机器人侧方墙面一个高度范围的喷涂；2)机器人回到该面墙壁的起始位置，升降机构将喷枪升至/降至另一个高度；该两个步骤循环往复完成一面墙的喷涂。

综上所述，本发明的有益效果为：

1.伸缩式支撑主架直接通过卡接件卡在智能底盘上，方便于产品的整体拆装；智能底盘上设置有激光雷达，可以自动识别障碍物，防止智能底盘撞击到墙壁；

2.伸缩式支撑主架配合伸缩式导轨，在不拆除伸缩式导轨的前提下，根据房间内或房间门口的不同高度，可以调整伸缩式支撑主架的高度，方便产品进出房间；再配合皮带收紧机构，解决伸缩式支撑主架调节高度后出现皮带松弛的问题；

3.喷枪固定机构固定住喷枪，在自由度机构的作用下，可以在水平方向左右转动、在垂直方向上下转动的动作，第三电机转动，使得开关抵接杆挤压喷枪的开关，使得喷枪进行喷涂作业且具有一定喷涂范围，再配合传动机构的皮带运动，喷枪可以上下移动，最终可以自动地完成整个房间墙壁的油漆喷涂，无需人工手持喷涂；

4、整体结构进行拆装式设计，方便产品的搬移。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中移除智能底盘后的一个视角结构示意图；

图3为图2的顶部部分结构示意图；

图4为图2的底部部分结构示意图；

图5为图2的中部部分结构示意图；

图6为本发明实施例中移除智能底盘后的另一个视角结构示意图；

图7为图6的中部部分结构示意图；

图8为本发明实施例移除第一支撑柱后的结构示意图；

图9为图8的中部部分结构示意图；

图10为本发明实施例中智能底盘的结构示意图。

附图标记：1、伸缩式支撑主架；101、第一支撑柱；102、第二支撑柱；103、第一着力小辊；104、第二着力小辊；105、着力件；106、着力主辊；107、安装套；108、第一横块；109、第二横块；1010、第二安装座；1011、手摇杆；1012、收集筒；2、卡接件；201、卡边；3、智能底盘；301、主动轮；302、万向辅助轮；303、激光雷达；304、喷涂机；305、涂料桶；306、条型卡槽；4、伸缩式导轨；401、第一导轨；402、第二导轨；403、第一滑块；404、第二滑块；5、硬性导轨；6、第一安装座；7、自由度机构；701、第一电机；702、第一安装板；703、第二安装板；704、第三安装板；705、第二电机；8、喷枪固定机构；801、安装套筒；802、第三电机；803、开关抵接杆；804、锁紧片；9、传动机构；901、皮带；902、第三安装座；903、升降电机；904、主动齿轮；905、从动齿轮；906、上连接块；907、下连接块；908、辅助板；10、皮带收紧机构；1001、第一收紧座；1002、第二收紧座；1003、第一收紧抵接筒；1004、第二收紧抵接筒；1005、第三收紧抵接筒。

【具体实施方式】

请参阅图1至图10。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

一种便携式喷涂机器人，其包括升降机构，升降机构包括伸缩式支撑主架1。

伸缩式支撑主架1可以在高度方向上进行伸缩动作，具体地，伸缩式支撑主架1包括第一支撑柱101和第二支撑柱102，第一支撑柱101和第二支撑柱102设置为截面为矩形的立柱，第二支撑柱102处于第一支撑柱101的上方。第一支撑柱101设置为空心柱，第二支撑柱102的底部套入第一支撑柱101的顶部内部，因此，第二支撑柱102可以在第一支撑柱101的内部进行上下伸缩动作。通常情况下，第二支撑柱102在第一支撑柱101的内部进行上下伸缩动作，需要人工操作，但可能会出现第二支撑柱102在第一支撑柱101的内部突然下降，导致伸缩式支撑主架1的损坏。

为了避免出现第二支撑柱102在第一支撑柱101的内部突然下降的情况，第一支撑柱101和第二支撑柱102之间配合有升降调整机构，用于辅助第二支撑柱102在第一支撑柱101的内部上下伸缩动作。具体地，升降调整机构包括第一着力小辊103、第二着力小辊104、着力件105、着力主辊106、收集筒1012、第二安装座1010、升降调节绳(图中未示出)和插销(图中未示出)。

第一着力小辊103、第二着力小辊104和着力件105自下而上依次设置在第二支撑柱102的底部，则第一着力小辊103、第二着力小辊104和着力件105随着第二支撑柱102的底部伸入至第一支撑柱101的顶部内部。着力主辊106固定设置在第一支撑柱101的顶部。第二安装座1010固定设置在第一支撑柱101的侧壁上，第二安装座1010通过螺丝固定在第一支撑柱101的侧壁上，其位置可以上下进行调整。第二安装座1010通过轴承转动配合手摇杆1011，手摇杆1011与收集筒1012固定连接。升降调节绳一端与第一着力小辊103固定连接，升降调节绳依次绕过第二着力小辊104、穿过着力件105、绕过着力主辊106，升降调节绳另一端与收集筒1012固定连接。第一支撑柱101顶部和第二支撑柱102底部之间配合有插销。因此，当手摇杆1011转动时，收集升降调节绳，使得升降调节绳经过着力主辊106、着力件105、第二着力小辊104，使得第一着力小辊103受到向上的拉力，从而第二支撑柱102在第一支撑柱101的内部进行上升，最后利用插销进行固定。反之，第二支撑柱102在第一支撑柱101的内部进行下降。在本实施例中，手摇杆1011是人工操作，但手摇杆1011可以用电机替换，实现自动操作，而插销替换成伸缩式插销，伸缩式插销的侧壁设置有齿轮齿，电机的电机轴通过齿轮与伸缩式插销的侧壁相啮合，实现自动操作。

伸缩式支撑主架1底部固定连接卡接件2，即第一支撑柱101底部与卡接件2固定连接。第二支撑柱102顶部固定连接安装套107，安装套107固定连接第一横块108。

伸缩式支撑主架1沿其高度方向上固定设置两个对称设置的伸缩式导轨4，伸缩式导轨4可以在高度方向上进行上下伸缩动作，作为一个由硬性机构组成的柔性导轨，可以随着伸缩式支撑主架1的上下伸缩而进行上下伸缩。伸缩式导轨4的底部与卡接件2固定连接，伸缩式导轨4的顶部与第一横块108固定连接。

伸缩式导轨4滑动配合硬性导轨5。具体地，伸缩式导轨4包括套接配合的第一导轨401和第二导轨402，第一导轨401滑动配合第一滑块403，第二导轨402滑动配合第二滑块404，因此，第一滑块403在第一导轨401上进行滑动，第二滑块404在第二导轨402上进行滑动。第一滑块403和第二滑块404之间固定连接硬性导轨5，从而实现硬性导轨5在伸缩式导轨4上进行滑动。进一步地，在本实施例中，第一导轨401、第二导轨402和硬性导轨5均设置为立杆型，为了避免上下滑动的过程中，立杆和滑块之间发生转动打滑的现象，因此，立杆和滑块之间的滑动设置为直线滑动，类似于纱窗滑轨滑动，为了减少摩擦力，在立杆和滑块之间设置有滚轮。另外，本实施例不排除第一导轨401、第二导轨402和硬性导轨5设置为具有滑槽的滑台及其他滑动机构。

硬性导轨5滑动配合第一安装座6，第一安装座6通过侧壁设置的滑块与硬性导轨5进行滑动配合，要想实现第一安装座6上下移动的动作，则需要动力源，因此将第一安装座6固定连接在传动机构9的皮带901上。

传动机构9的两端分别设置在伸缩式支撑主架1的顶部和底部，伸缩式支撑主架1包括内外套接的第一支撑柱101和第二支撑柱102。第二支撑柱102顶部固定连接安装套107，安装套107固定连接第二横块109，第一横块108和第二横块109两者的夹角为90°；第一支撑柱101底部固定连接第三安装座902。

传动机构9包括升降电机903、主动齿轮904、皮带901和从动齿轮905，第一安装座6的顶部和底部分别通过上连接块906及下连接块907与皮带901相连接，并且在第一安装座6的顶部和底部均设置有磁感应限位装置，磁感应限位装置靠近上连接块906和下连接块907的位置进行设置，可以防止上连接块906撞上从动齿轮905以及下连接块907撞上主动齿轮904。第二横块109固定连接两组辅助板908，辅助板908固定连接横轴，横轴与从动齿轮905滚动配合；第三安装座902通过轴承与升降电机903的输出轴转动配合，主动齿轮904固定设置在升降电机903的输出轴上。

综上，升降电机903进行工作时，主动齿轮904转动，带动皮带901的运动，在皮带901上的第一安装座6向上运动，当上连接块906靠近从动齿轮905时，第一安装座6停止向上运动。反之，第一安装座6向下运动，当下连接块907靠近主动齿轮904时，第一安装座6停止向下运动。为了更好地准确判断最高上移高度和最低下移高度，在上连接块906和下连接块907上均设置有位置传感器(图中未示出)。

当伸缩式支撑主架1调整到最高高度时，皮带901仍处于松弛状态(会导致在上下移动的过程中，第一安装座6出现晃动)，则在伸缩式支撑主架1的底部设置有皮带收紧机构10，皮带收紧机构10与传动机构9的皮带901相配合。具体地，皮带收紧机构10包括第一收紧座1001和第二收紧座1002，第一收紧座1001固定设置在第一支撑柱101的底部，第二收紧座1002与第一支撑柱101相套接，第一收紧座1001通过第一连接轴转动配合第一收紧抵接筒1003，第一收紧座1001通过第二连接轴转动配合第二收紧抵接筒1004，第二收紧座1002通过第三连接轴转动配合第三收紧抵接筒1005。因此，皮带901依次绕过第一收紧抵接筒1003、第三收紧抵接筒1005的上方、第二收紧抵接筒1004的底部，通过第一收紧抵接筒1003、第三收紧抵接筒1005和第二收紧抵接筒1004三者与皮带901进行抵接从而对皮带901收紧。当第二支撑柱向下调节时，皮带处于松弛状态，则向上移动第二收紧座1002，并用螺栓将第二收紧座1002固定在第一支撑柱上；当第二支撑柱向上调节时，则需要将第二收紧座1002向下移动，以便松开皮带901。另外，第一收紧抵接筒1003、第三收紧抵接筒1005和第二收紧抵接筒1004在各自的连接轴的作用下，可以进行滚动，以配合皮带901的运动，减少摩擦力。

在第一安装座6上安装有自由度机构7，自由度机构7可以使得喷枪在水平方向左右转动、在垂直方向上下转动的动作；自由度机构7设置有喷枪固定机构8，喷枪固定机构8用于固定喷枪。具体地，自由度机构7包括第一电机701，第一电机701固定设置第一安装板702上，第一安装板702固定设置在第一安装座6上；第一电机701的输出轴通过轴承配合有第二安装板703，第二安装板703固定设置在第一安装座6上，可以稳定第一电机701的输出轴的转动。第一电机701的输出轴穿过第二安装板703固定连接第三安装板704；第三安装板704通过轴承配合有第二电机705的输出轴，第二电机705的输出轴穿过第三安装板704与喷枪固定机构8固定连接。其中，第一电机701的输出轴和第二电机705的输出轴之间的夹角为90°。

第一电机的作用是让喷枪在垂直方向上下转动，可以喷到机器人升降机构上方和下方触及不到的墙壁空间；第二电机的作用是让喷枪在水平方向左右转动，可以使的喷枪侧倾90度。第一电机和第二电机的配合，可以使喷枪喷嘴转向天花板，进行天花板的喷涂。

喷枪垂直时，喷枪喷出的扇形雾化涂料可以随升降机构上下移动完成局部墙面纵向区域的喷涂；喷枪水平时，喷枪喷出的扇形雾化涂料可以随智能底盘沿墙面前后移动，完成局部墙面横向区域的喷涂。

喷枪固定机构8包括安装套筒801，安装套筒801与喷枪相适配，喷枪需要稳定固定在安装套筒801内，因此，在安装套筒801底部设置有锁紧片804；在安装套筒801顶部设置有凹槽，安装套筒801侧壁固定设置第三电机802，第三电机802的输出轴固定连接开关抵接杆803。当喷枪中的喷枪套进安装套筒801内，利用锁紧片804来锁紧喷枪，再者，喷枪顶部卡入凹槽内，凹槽的形状根据喷枪顶部的形状进行设置，随后，第三电机802工作，使得开关抵接杆803挤压喷枪的开关，使得喷枪进行喷涂作业。

最后，伸缩式支撑主架1底部固定连接卡接件2，卡接件2卡接配合智能底盘3。具体地，智能底盘3包括底层、中层和上层。底层设置有电路板，因此，底层用于安装电路板等控制元件。底层的底部的中部设置有两个主动轮301和四个万向辅助轮302，其中，主动轮301使机器人具有原地转弯的能力，使机器人可以在墙角处原地转动完成墙角的喷涂；同时主动轮301通过避震结构和智能底盘3进行配合，增加智能底盘3通过颠簸路面的能力。万向辅助轮302用于提升底盘的负载能力和稳定性。

中层设置有电池和激光雷达303。机器人采用可更换电池的方式，使得机器人工作时不需要外接电线，可更换电池的方式可以保证机器人在工地进行长时间的工作。激光雷达303可以自动识别障碍物，防止智能底盘3撞击到墙壁。

上层上设置有喷涂机304、涂料桶305和升降机构。上层上通过卡接件设置升降机构，具体地，上层上设置有条型卡槽306，卡接件2设置有连接孔，卡接件2包括卡边201，卡边201卡入条型卡槽306，卡接件2通过螺栓穿过连接孔与上层固定连接。

因此，伸缩式支撑主架1通过卡接件2直接卡在智能底盘3上，通过螺栓进行锁紧，非常方便伸缩式支撑主架1的拆装。智能底盘3使用二轮差速，通过激光雷达，可以进行激光扫描、建图、定位、导航、避障，从而形成自动导向系统，实现在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶。

机器人的工作过程包括以下步骤：

S1.组装环节：整个伸缩式支撑主架通过卡接件和智能底盘相连接；

S2.建图环节：机器人通过多种建图方式实现三维建图，多种建图方式包括有机器人识别BIM图纸从而实现三维建图、机器人采用视觉识别的方式进行现场房型结构的识别从而实现三维建图、机器人完成二维房型建图辅以工作人员在软件上输入房间高度以及门窗数据从而实现三维建图；

S3.轨迹规划:根据机器人建立的房型图，系统自动进行墙壁、天花板以及立柱的行走和喷涂的路径规划；

S4.自动喷涂：包括有两种喷涂方式，

其中，喷涂方式一：

根据计算出的轨迹，1)智能底盘沿墙走一步；2)升降机构控制喷枪上下移动，辅以自由度机构中的第一电机的上下转动，以及第三电机的喷枪开关，完成机器人侧方墙面从地面到顶部的喷涂；该两个步骤循环往复完成一面墙的喷涂；

其中，喷涂方式二：

根据计算出的轨迹，1)自由度机构中的第二电机将喷枪横向转动90度，机器人从墙的一侧沿墙面前行，辅以第三电机的喷枪开关，完成机器人侧方墙面一个高度范围的喷涂；2)机器人回到该面墙壁的起始位置，升降机构将喷枪升至/降至另一个高度；该两个步骤循环往复完成一面墙的喷涂。。

综上所述，本实施例将伸缩式支撑主架1直接通过卡接件2卡在智能底盘3上，方便于产品的整体拆装；智能底盘3上设置有激光雷达306，可以自动识别障碍物，防止智能底盘3撞击到墙壁；伸缩式支撑主架1配合伸缩式导轨4，在不拆除伸缩式导轨4的前提下，根据房间内或房间门口的不同高度，可以调整伸缩式支撑主架1的高度，方便产品进出房间；再配合皮带收紧机构10，解决伸缩式支撑主架1调节高度后出现皮带901松弛的问题；喷枪固定机构8固定住喷枪，在自由度机构7的作用下，可以在水平方向左右转动、在垂直方向上下转动的动作，第三电机802转动，使得开关抵接杆803挤压喷枪的开关，使得喷枪进行喷涂作业且具有一定喷涂范围，再配合传动机构9的皮带901运动，喷枪可以上下移动，最终可以自动地完成整个房间墙壁的油漆喷涂，无需人工手持喷涂；整体结构进行拆装式设计，方便产品的搬移。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式喷涂机器人，包括升降机构，其特征在于，

所述升降机构包括伸缩式支撑主架(1)，所述伸缩式支撑主架(1)底部固定连接卡接件(2)，所述卡接件(2)卡接配合智能底盘(3)；

所述伸缩式支撑主架(1)沿其高度方向上固定设置伸缩式导轨(4)，所述伸缩式导轨(4)滑动配合硬性导轨(5)，所述硬性导轨(5)滑动配合第一安装座(6)；

所述第一安装座(6)上安装有自由度机构(7)，所述自由度机构(7)设置有喷枪固定机构(8)，所述第一安装座(6)固定连接在传动机构(9)的皮带(901)上；

所述传动机构(9)的两端分别设置在伸缩式支撑主架(1)的顶部和底部，所述伸缩式支撑主架(1)的底部设置有皮带收紧机构(10)，所述皮带收紧机构(10)与所述传动机构(9)的皮带(901)相配合。

2.根据权利要求1所述的一种便携式喷涂机器人，其特征在于，所述伸缩式支撑主架(1)包括第一支撑柱(101)和第二支撑柱(102)，所述第二支撑柱(102)的底部套入所述第一支撑柱(101)的顶部内部，所述第一支撑柱(101)和所述第二支撑柱(102)之间配合有升降调整机构。

3.根据权利要求2所述的一种便携式喷涂机器人，其特征在于，所述升降调整机构包括第一着力小辊(103)、第二着力小辊(104)、着力件(105)、着力主辊(106)、收集筒(1012)、第二安装座(1010)、升降调节绳和插销；

所述第一着力小辊(103)、所述第二着力小辊(104)和所述着力件(105)自下而上依次设置在所述第二支撑柱(102)的底部，所述着力主辊(106)固定设置在所述第一支撑柱(101)的顶部，所述第二安装座(1010)固定设置在所述第一支撑柱(101)的侧壁上，所述第二安装座(1010)通过轴承转动配合手摇杆(1011)，所述手摇杆(1011)与所述收集筒(1012)固定连接；

所述升降调节绳一端与所述第一着力小辊(103)固定连接，所述升降调节绳依次绕过所述第二着力小辊(104)、穿过所述着力件(105)、绕过所述着力主辊(106)，所述升降调节绳另一端与所述收集筒固定连接；

所述第一支撑柱(101)顶部和所述第二支撑柱(102)底部之间配合有所述插销。

4.根据权利要求3所述的一种便携式喷涂机器人，其特征在于，所述第一支撑柱(101)底部与所述卡接件(2)固定连接，所述第二支撑柱(102)顶部固定连接安装套(107)，所述安装套(107)固定连接第一横块(108)；

所述伸缩式支撑主架(1)沿其高度方向上固定设置两个对称设置的所述伸缩式导轨(4)，所述伸缩式导轨(4)的底部与所述卡接件(2)固定连接，所述伸缩式导轨(4)的顶部与所述第一横块(108)固定连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种便携式喷涂机器人，其特征在于，所述伸缩式导轨(4)包括套接配合的第一导轨(401)和第二导轨(402)，所述第一导轨(401)滑动配合第一滑块(403)，所述第二导轨(402)滑动配合第二滑块(404)，所述第一滑块(403)和所述第二滑块(404)之间固定连接所述硬性导轨(5)。

6.根据权利要求4所述的一种便携式喷涂机器人，其特征在于，所述安装套(107)固定连接第二横块(109)，所述第一横块(108)和所述第二横块(109)两者的夹角为90°，所述第一支撑柱(101)底部固定连接第三安装座(902)；

所述传动机构(9)包括升降电机(903)、主动齿轮(904)、皮带(901)和从动齿轮(905)，所述第一安装座(6)的顶部和底部分别通过上连接块(906)及下连接块(907)与所述皮带(901)相连接；

所述第一安装座(6)的顶部和底部均设置有磁感应限位装置；

所述第二横块(109)固定连接两组辅助板(908)，所述辅助板(908)固定连接横轴，所述横轴与所述从动齿轮(905)滚动配合；

所述第三安装座(902)通过轴承与所述升降电机(903)的输出轴转动配合，所述主动齿轮(904)固定设置在所述升降电机(903)的输出轴上。

7.根据权利要求1所述的一种便携式喷涂机器人，其特征在于，所述自由度机构(7)包括第一电机(701)，所述第一电机(701)固定设置第一安装板(702)上，所述第一安装板(702)固定设置在所述第一安装座(6)上；

所述第一电机(701)的输出轴通过轴承配合有第二安装板(703)，所述第二安装板(703)固定设置在所述第一安装座(6)上，所述第一电机(701)的输出轴穿过所述第二安装板(703)固定连接第三安装板(704)；

所述第三安装板(704)通过轴承配合有第二电机(705)的输出轴，所述第二电机(705)的输出轴穿过所述第三安装板(704)与所述喷枪固定机构(8)固定连接；

所述第一电机(701)的输出轴和所述第二电机(705)的输出轴之间的夹角为90°；

所述喷枪固定机构(8)包括安装套筒(801)，所述安装套筒(801)与喷枪相适配，所述安装套筒(801)顶部设置有凹槽，所述安装套筒(801)侧壁固定设置第三电机(802)，所述第三电机(802)的输出轴固定连接开关抵接杆(803)，所述安装套筒(801)底部设置有锁紧片(804)。

8.根据权利要求2所述的一种便携式喷涂机器人，其特征在于，所述皮带收紧机构(10)包括第一收紧座(1001)和第二收紧座(1002)，所述第一收紧座(1001)固定设置在所述第一支撑柱(101)的底部，所述第二收紧座(1002)与所述第一支撑柱(101)相套接，所述第一收紧座(1001)通过第一连接轴转动配合第一收紧抵接筒(1003)，所述第一收紧座(1001)通过第二连接轴转动配合第二收紧抵接筒(1004)，所述第二收紧座(1002)通过第三连接轴转动配合第三收紧抵接筒(1005)。

9.根据权利要求1所述的一种便携式喷涂机器人，其特征在于，所述智能底盘(3)包括底层、中层和上层；

所述底层设置有电路板，所述底层的底部的中部设置有两个主动轮(301)和多个万向辅助轮(302)；

所述中层设置有电池和激光雷达(303)；

所述上层上设置有喷涂机(304)和涂料桶(305)，所述上层上设置有条型卡槽(306)；

所述卡接件(2)设置有连接孔，所述卡接件(2)包括卡边(201)，所述卡边(201)卡入所述条型卡槽(306)，所述卡接件(2)通过螺栓穿过所述连接孔与所述上层固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种便携式喷涂机器人，其特征在于，其工作过程包括以下步骤：

S1.组装环节：整个伸缩式支撑主架通过卡接件和智能底盘相连接；

S2.建图环节：机器人通过多种建图方式实现三维建图，多种建图方式包括有机器人识别BIM图纸从而实现三维建图、机器人采用视觉识别的方式进行现场房型结构的识别从而实现三维建图、机器人完成二维房型建图辅以工作人员在软件上输入房间高度以及门窗数据从而实现三维建图；

S3.轨迹规划:根据机器人建立的房型图，系统自动进行墙壁、天花板以及立柱的行走和喷涂的路径规划；

S4.自动喷涂：包括有两种喷涂方式，

其中，喷涂方式一：

根据计算出的轨迹，1)智能底盘沿墙走一步；2)升降机构控制喷枪上下移动，辅以自由度机构中的第一电机的上下转动，以及第三电机的喷枪开关，完成机器人侧方墙面从地面到顶部的喷涂；该两个步骤循环往复完成一面墙的喷涂；

其中，喷涂方式二：

根据计算出的轨迹，1)自由度机构中的第二电机将喷枪横向转动90度，机器人从墙的一侧沿墙面前行，辅以第三电机的喷枪开关，完成机器人侧方墙面一个高度范围的喷涂；2)机器人回到该面墙壁的起始位置，升降机构将喷枪升至/降至另一个高度；该两个步骤循环往复完成一面墙的喷涂。

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