CN115228647A - 俯仰角确定方法、机器人及其控制方法和装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种俯仰角确定方法、机器人及其控制方法和装置及存储介质，通过控制喷涂机器人移动至指定目标点，根据喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径的第一位置、第一位置与作业墙面的第一水平距离以及作业墙面的最低点得出喷嘴的第一俯仰角度，根据预设喷涂路径的第二位置、第二位置与作业墙面的第二水平距离以及作业墙面的最高点得出喷嘴的第二俯仰角度，控制喷涂机器人的机械手驱动喷嘴移至第一位置或第二位置，并使喷嘴沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴的俯仰角度由第一俯仰角度调至第二俯仰角度或者由第二俯仰角度调至第一俯仰角度，以进行喷涂任务，喷嘴的俯仰角度通过机器人的电控作用来实现调控，节省人力物力。

Description

俯仰角确定方法、机器人及其控制方法和装置及存储介质

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种俯仰角确定方法、机器人及其控制方法和装置及存储介质。

背景技术

喷涂作为装修中工作量比较大的一个环节，传统的喷涂工作，通常采用人工喷涂的方式进行，然而人工成本高，且由于人工喷涂依赖于工人的经验和疲劳，施工质量以及施工效率无法保证，甚至可能存在大量需要返工的情况。同时，施工现场环境恶劣，工人长时间工作还会存在职业病风险。

而现有的喷涂机器人，其喷嘴的俯仰角度都是人为操控的，因此在喷涂作业过程中占用大量的人力成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种俯仰角确定方法、机器人及其控制方法和装置及存储介质，能够节省人力成本。

第一方面，本发明提供一种喷涂机器人控制方法，包括：

控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点；

获取所述喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

根据所述预设喷涂路径的第一位置、所述第一位置与所述作业墙面的第一水平距离以及所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度；

根据所述预设喷涂路径的第二位置、所述第二位置与所述作业墙面的第二水平距离以及所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度；

控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度，或控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第二俯仰角度调至所述第一俯仰角度，以进行喷涂任务。

通过控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点，获取所述喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径，根据所述第一位置、所述第一水平距离和所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度，根据所述第二位置、所述第二水平距离和所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度，控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置或第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度或者由第二俯仰角度调至第一俯仰角度，以进行喷涂任务，喷嘴的俯仰角度通过机器人的电控作用来实现调控，节省人力物力。

在可选的实施方式中，控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度的步骤包括：

控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第一俯仰角度；

比较所述第一位置与所述作业墙面的最低点的高度；

若所述第一位置高于所述作业墙面的最低点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度；

若所述第一位置低于所述作业墙面的最低点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最低点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度。

通过上述方式控制喷嘴的俯仰角度变化，由此保证涂料在作业墙面上的均匀覆盖。

在可选的实施方式中，控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第二俯仰角度调至所述第一俯仰角度的步骤包括：

控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第二俯仰角度；

比较所述第二位置与所述作业墙面的最高点的高度；

若所述第二位置低于所述作业墙面的最高点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度；

若所述第二位置高于所述作业墙面的最高点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最高点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度。

通过上述方式控制喷嘴的俯仰角度变化，由此保证涂料在作业墙面上的均匀覆盖。

在可选的实施方式中，控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点的步骤包括：

获取喷涂机器人的实时位置；

根据所述实时位置和指定目标点规划所述喷涂机器人的行走机构的移动路径；

控制所述行走机构沿所述移动路径移动，以使所述喷涂机器人移动至所述指定目标点。

通过实时位置和指定目标点来规划喷涂机器人行走机构的移动路径，以准确使喷涂机器人到达指定目标点。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

获取所述涂料供给机构中涂料的实际液位；

比对所述实际液位与第一预定值；

若所述实际液位小于所述第一预定值，则发出加料信号，以向所述涂料供给机构补充涂料，直至所述实际液位达到第二预定值，其中，所述第一预定值小于所述第二预定值。

通过实际液位与第一预定值的比对结果来判断涂料是否充足，并在涂料不足的情况发出加料信号，从而可以根据该加料信号来向涂料供给机构补充涂料，保证涂料的充足供应，并根据实际液位与第二预定值的比对结果来判断涂料是否加满。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

确定所述喷涂任务结束，控制机械手复位，并控制所述行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至其他指定目标点对其他作业墙面执行喷涂任务。

以保证喷涂作业的连续进行，完成整个场景的喷涂作业。

第二方面，本发明提供一种俯仰角确定方法，包括：

获取喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

根据所述预设喷涂路径的第一位置、所述第一位置与所述作业墙面的第一水平距离以及所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度；

根据所述预设喷涂路径的第二位置、所述第二位置与所述作业墙面的第二水平距离以及所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度。

根据所述第一位置、所述第一水平距离和所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度，根据所述第二位置、所述第二水平距离和所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度，以确定喷嘴的俯仰角度的调整范围，保证喷涂均匀。

第三方面，本发明提供一种喷涂机器人控制装置，包括：

第一控制模块，用于控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点；

获取模块，用于获取所述喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

第一确定模块，用于根据所述预设喷涂路径的第一位置、所述第一位置与所述作业墙面的第一水平距离以及所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度；

第二确定模块，用于根据所述预设喷涂路径的第二位置、所述第二位置与所述作业墙面的第二水平距离以及所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度；

第二控制模块，用于控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度，或控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第二俯仰角度调至所述第一俯仰角度，以进行喷涂任务。

通过控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点，获取所述喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径，根据所述第一位置、所述第一水平距离和所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度，根据所述第二位置、所述第二水平距离和所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度，控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置或第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度或者由第二俯仰角度调至第一俯仰角度，以进行喷涂任务，喷嘴的俯仰角度通过机器人的电控作用来实现调控，节省人力物力。

在可选的实施方式中，所述第一控制模块包括：

获取单元，用于获取喷涂机器人的实时位置；

规划单元，用于根据所述实时位置和指定目标点规划所述喷涂机器人的行走机构的移动路径；

第一控制单元，用于控制所述行走机构沿所述移动路径移动，以使所述喷涂机器人移动至所述指定目标点。

通过实时位置和指定目标点来规划喷涂机器人行走机构的移动路径，以准确使喷涂机器人到达指定目标点。

在可选的实施方式中，所述第二控制模块包括：

第二控制单元，用于控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第一俯仰角度；还用于控制所述机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第二俯仰角度；

比对单元，用于比较所述第一位置与所述作业墙面的最低点的高度；所述比对单元还用于比较所述第二位置与所述作业墙面的最高点的高度；

第一执行单元，用于在所述第一位置高于所述作业墙面的最低点时，先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度；还用于所述第二位置低于所述作业墙面的最高点时，先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度；

第二执行单元，用于在所述第一位置低于所述作业墙面的最低点时，先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最低点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，且在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度；还用于在所述第二位置高于所述作业墙面的最高点时，先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最高点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度。

通过上述方式控制喷嘴的俯仰角度变化，由此保证涂料在作业墙面上的均匀覆盖。

第四方面，本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时能够实现前述实施方式任一项所述的喷涂机器人控制方法，或者实现如前述实施方式所述的俯仰角确定方法，因此也具有相应的有益效果。

第五方面，本发明提供一种喷涂机器人，包括：

行走机构；

设置于所述行走机构上的机械手、电控柜和涂料供给机构；及

设置于所述机械手的喷嘴；

所述电控柜内设有控制系统，所述控制系统与所述机械手和所述行走机构电连接，所述控制系统用于：

控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点；

获取所述喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

根据所述预设喷涂路径的第一位置、所述第一位置与所述作业墙面的第一水平距离以及所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度；

根据所述预设喷涂路径的第二位置、所述第二位置与所述作业墙面的第二水平距离以及所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度；

控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度，或控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第二俯仰角度调至所述第一俯仰角度，以进行喷涂任务。

通过控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点，获取所述喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径，根据所述第一位置、所述第一水平距离和所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度，根据所述第二位置、所述第二水平距离和所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度，控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置或第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度或者由第二俯仰角度调至第一俯仰角度，以进行喷涂任务，喷嘴的俯仰角度通过机器人的电控作用来实现调控，节省人力物力。

在可选的实施方式中，所述控制系统具体用于：

控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第一俯仰角度；

比较所述第一位置与所述作业墙面的最低点的高度；

若所述第一位置高于所述作业墙面的最低点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度；

若所述第一位置低于所述作业墙面的最低点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最低点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度。

通过上述方式控制机械手来实现喷嘴的俯仰角度变化，由此保证涂料在作业墙面上的均匀覆盖。

在可选的实施方式中，所述控制系统具体用于：

控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第二俯仰角度；

比较所述第二位置与所述作业墙面的最高点的高度；

若所述第二位置高于所述作业墙面的最高点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最高点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度；

若所述第二位置低于所述作业墙面的最高点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度。

通过上述方式控制机械手来实现喷嘴的俯仰角度变化，由此保证涂料在作业墙面上的均匀覆盖。

在可选的实施方式中，所述喷涂机器人还包括导航仪，所述导航仪用于确定所述喷涂机器人的实时位置，所述控制系统具体用于：

获取所述实时位置；

根据所述实时位置和指定目标点规划所述喷涂机器人的行走机构的移动路径；

控制所述行走机构沿所述移动路径移动，以使所述喷涂机器人移动至所述指定目标点。

通过导航仪来得到实时位置，以获取该实时位置和指定目标点来规划喷涂机器人行走机构的移动路径，以准确使喷涂机器人到达指定目标点。

在可选的实施方式中，所述喷涂机器人还包括液位检测器，所述液位检测器用于检测所述涂料供给机构中涂料的实际液位，所述控制系统还用于：

获取所述实际液位；

比对所述实际液位与第一预定值；

若所述实际液位小于所述第一预定值，则发出加料信号，以向所述涂料供给机构补充涂料，直至所述实际液位达到第二预定值，其中，所述第一预定值小于所述第二预定值。

通过液位检测器来检测涂料供给机构中涂料的实际液位，并根据实际液位与第一预定值的比对结果来判断涂料是否充足，并在不足发出加料，从而可以根据该加料信号来向涂料供给机构补充涂料，保证涂料的充足供应，并根据实际液位与第二预定值的比对结果来判断涂料是否加满。

在可选的实施方式中，所述控制系统还用于：

确定所述喷涂任务结束，控制机械手复位，并控制所述行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至其他指定目标点对其他作业墙面执行喷涂任务。

以保证喷涂作业的连续进行，完成整个场景的喷涂作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例喷涂机器人的示意图之一；

图2为本发明实施例喷涂机器人的示意图之二；

图3为本发明实施例行走机构的示意图；

图4为本发明实施例喷涂机器人在机械手处于收纳状态的示意图之一；

图5为本发明实施例喷涂机器人在机械手处于展开状态的示意图；

图6为本发明实施例喷涂机器人在机械臂处于收纳状态的示意图之二；

图7为本发明实施例喷涂机器人中喷涂供给机构的原料箱处于收纳位置的示意图；

图8为本发明实施例喷涂机器人中原料箱的箱体抽出后的示意图；

图9为本发明实施例喷涂供给机构消隐喷涂机、回流管和出料管后的示意图；

图10为本发明实施例喷涂机器人在喷嘴位于预设喷涂路径的第一位置的状态示意图；

图11为本发明实施例喷涂机器人在喷嘴位于预设喷涂路径的第二位置的状态示意图；

图12为本发明实施例喷涂机器人控制方法的流程框图；

图13为图12中S11的流程框图；

图14为图12中S15的流程框图；

图15为本发明实施例喷涂控制装置的功能模块图；

图16为图15中第一控制模块的功能模块图；

图17为图15中第二控制模块的功能模块图；

图18为本发明实施例俯仰角确定方法的流程框图。

图标：1-行走机构；11-车架；111-第一安装面；12-万向动力轮；13-电池仓；15-防撞条；2-机架；21-限位面；22-收纳空间；23-容置空间；24-出口；3-机械手；31-基座；32-第一旋转关节；33-第一机械臂；34-第二旋转关节；35-第二机械臂；36-第三旋转关节；37-第四旋转关节；38-第五旋转关节；39-预设直线；391-边缘线；4-喷嘴；5-电控柜；6-导航仪；7-报警器；8-障碍物检测器；9-涂料供给机构；91-原料箱；911-箱体；912-箱盖；913-挡板；914-出料孔；915-回流孔；916-旋盖；917-液位检测器；92-喷涂机；93-出料管；94-回流管；95-流利条；96-把手；α-第一俯仰角；β-第二俯仰角；51-第一控制模块；511-获取单元；512-规划单元；513-第一控制单元；52-获取模块；53-第一确定模块；54-第二确定模块；55-第二控制模块；551-第二控制单元；552-比对单元；553-第一执行单元；554-第二执行单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1至图3，本发明实施例提供了一种喷涂机器人，其包括行走机构1，设置于行走机构1上的机械手3、电控柜5和涂料供给机构9，以及设置于机械手3的喷嘴4。其中，为了方便设置机械手3和涂料供给机构9，以为机械手3提供更高的起始高度，因此该喷涂机器人还有一机架2，该机架2设置于行走机构1上，机械手3设置于机架2的顶部，涂料供给机构9设置在机架2内部的容置空间23内用于向喷嘴4提供涂料，以使喷嘴4能够向作业墙面进行喷涂作业。

在本实施例中，行走机构1主要负责提供喷涂机器人整机的动力来源，以及喷涂机器人整机的支撑和移动，该行走机构1主要包括车架11、万向动力轮12和驱动电机，车架11大致呈四边平板状，其具有相背且平行的第一安装面111和第二安装面，第一安装面111相对于第二安装面远离地面，即第一安装面111背向地面，第二安装面朝向地面，机架2的底部连接于第一安装面111，以此机架2设置在第一安装面111上，多个万向动力轮12设置于第二安装面，以支撑在地面上，多个驱动电机设置于第二安装面，且一一对应地传动连接于多个万向动力轮12，驱动电机驱动万向动力轮12带动车架11在地面上移动，从而带动机架2、机械手3、喷嘴4在地面上移动，以实现喷涂机器人的移动。

其中，万向动力轮12可以是麦克纳姆轮，其具体的数量可以是四个，四个动力轮分别设置在车架11的四角处，由此通过各自对应的驱动电机驱动来实现全向移动，使得喷涂机器人能够在狭小曲折的场景移动。

行走机构1还包括电池仓13以及在电池仓13内的动力电池，电池仓13设置于第二安装面，动力电池用于为驱动电机、电控柜5、涂料供给机构9和机械手3等用电零部件提供电能，从而保证整机的运行。当然，也可以通过电缆为这些用电零部件提供电能。

车架11还具有周侧面，周侧面分别与第一安装面111和第二安装面的边界相连，周侧面上设置有周向环绕的防撞条15，其中，机架2在预设投影面内的正投影位于第一安装面111的边界范围之内，预设投影面平行于第一安装面111，万向动力轮12、电池仓13和驱动电机在预设投影面内的正投影位于周侧面的边界范围之内，也就是说，机架2整体是在第一安装面111的边界范围内，因此在周侧面上围绕安装防撞条15后，整机在经过狭小的过道等区域时，防撞条15先接触墙面，以避免墙面与驱动电机、万向动力轮12、机架2等部件、甚至人体的大力冲击，起到缓冲防护的作用，保证作业安全和人身安全，其中，防撞条15可以采用如橡胶等弹性材料制成。

可以理解的是，在另一些实施例中，行走机构1也可以是AGV小车，履带轮、舵轮等等，只要是能够带动机架2移动的机构即可。

结合图4和图5，在本实施例中，机架2的外侧具有限位面21，限位面21与第一安装面111垂直且相交，以限定一收纳空间22，收纳空间22用于收容机械手3和喷嘴4，因而整机在地面上移动的过程中，机械手3携带喷嘴4收容在收纳空间22，从而可以缩减喷涂机器人的整体尺寸，更容易在狭小的空间环境中行走。而且，该收纳空间22除了机架2的一侧以及行走机构1的车架11一侧之外，其他空间位置均为开放结构，因此在机械手3携带喷嘴4进行施工作业时，机械手3不需要有过多的动作位姿，只需要收纳空间22的开放侧偏移即可进行喷涂施工作业，提高了喷涂施工效率。

可以理解的是，附图中喷嘴4外的扇形喷涂区域是指喷嘴4喷出的涂料经过的轨迹所形成的。

在本实施例中，机械手3包括基座31、第一旋转关节32、第一机械臂33、第二旋转关节34和第二机械臂35，基座31可转动设置于机架2，第一旋转关节32连接于基座31，第一机械臂33的一端与第一旋转关节32连接，另一端与第二旋转关节34连接，第二机械臂35的一端与第二旋转关节34连接，另一端与喷嘴4可转动连接，其中，第一旋转关节32和第二旋转关节34的转动轴线平行，且基座31的转动轴线与第一旋转关节32的转动轴线垂直。

因此，通过基座31的转动以及各旋转关节的转动，从而使得喷嘴4更高的自由度和灵活性，以对作业墙面的不同区域，尤其是于玄关、二级石膏线及飘窗等小形状复杂多变区域进行全方位无死角施工的喷一操作可达性，提高喷涂作业空间覆盖率。

而且，由于第一旋转关节32和第二旋转关节34的转动轴线平行，因此当机械受收容于收纳空间22时，空间占用更小。

其中，基座31可以是设置在机架2的周侧，只要是能够使机械手3、旋转关节和喷嘴4能够收容于收纳空间22中即可。

在本实施例中，第一机械臂33的长度大于第二机械臂35的长度，因此在基座31以及旋转关节转动以使得机械手3展开后能够带动喷嘴4在更大的空间范围内移动，使得喷嘴4具有更大的作业范围。

机械手3还包括依次连接的第三旋转关节36、第四旋转关节37和第五旋转关节38，第三旋转关节36连接于第二机械臂35远离第二旋转关节34的一端，喷嘴4连接于第五旋转关节38，其中，第三旋转关节36的转动轴线与第二旋转关节34的转动轴线平行，且第三旋转关节36、第四旋转关节37和第五旋转关节38的转动轴线相互垂直，由此第二机械臂35通过第三旋转关节36、第四旋转关节37和第五旋转关节38与喷嘴4连接，从而使得喷嘴4有更高的灵活度，以与作业墙面的形状和作业需求相适应。

结合图6，需要说明是，机械手3有一收纳状态，在该收纳状态下，第一机械臂33和第二机械臂35均经过沿一预设直线39，该预设直线39大致沿竖直方向，此时第一旋转关节32、第二旋转关节34、第三旋转关节36、第五旋转关节38的转动轴均垂直于该预设直线39，第四旋转关节37的转动轴线平行于该预设直线39，从而使得此时机械手3位于整机的右侧排列且位于整机外侧边缘线391内侧，暨收纳于车架11上防撞条15内部，整机占地空间最小，在长距离转场时，可方便通过小型货车运输；在施工楼间转场，可通过客货梯转场；在小户型内作业，可自由通过门框，通过性极佳。

因此，在喷嘴4即将对作业墙面进行喷涂作业时，喷嘴4可以直接从机械手3的收纳状态开始，机械手3不需要进行额外的伸展动作，从而可以节省机械手3的位姿调整时间，提高作业效率。

而在机械手3伸展以带动喷嘴4移动时，通过多个旋转关节的协同配合，实现复杂的空间调整位置进行喷涂，如满足平面墙、天花板、房梁、立柱的底漆及面漆喷涂等，有效替代人工作业，提高施工效率和施工质量，降低人工成本。同时，相比依赖人工技能把控喷涂质量，自动化喷涂的喷涂质量更加均衡，喷涂质量更好。

结合图7至图9，涂料供给机构9包括原料箱91和喷涂机92，喷涂机92相对于原料箱91远离行走机构1，原料箱91、喷涂机92和喷嘴4通过管路依次连接，喷涂机92用于将原料箱91内的涂料输送至喷嘴4。

具体的，涂料供给机构9还包括出料管93和输送管，出料管93的一端连接于喷涂机92，另一端则通过原料箱91上设置的出料孔914伸入原料箱91内，同时出料孔914与出料管93之间密封配合，输料管则一端连接于喷涂机92，另一端穿过机械手3的内部到达喷嘴4，从而在行走机构1移动至不同的指定目标点后，喷涂机92以稳定的功率运行，以将原料箱91内的涂料按稳定的流量输送至喷嘴4，以进行稳定质量的喷嘴4施工作业，保证墙面不同区域的喷涂成品质量一致，进而达到不同区域的全自动、均匀高效喷涂效果。

在本实施例中，机架2具有一将容置空间23与外界连通的出口24，原料箱91相对于行走机构1的第一安装面111具有一收纳位置，原料箱91在收纳位置时，其完全容纳于容置空间23内，其中，原料箱91能够在外力作用下相对于机架2和第一安装面111由收纳位置朝出口24移动，因此，在需要向原料箱91补充涂料或者在施工作业完毕后对原料箱91进行清洗时，可以直接将原料箱91从出口24抽出，待操作完成后再将原料箱91从出口24放回容置空间23内的收纳位置。而且，由于原料箱91处于收纳位置时完全容纳于容置空间23内，因此可以最大限度的利用空间增大料箱容积且占地空间最少，方便狭小空间作业。

涂料供给机构9还包括至少两平行设置的流利条95，流利条95固定于行走机构1，且一端对应于出口24，原料箱91置于流利条95上，且能够在外力作用下由收纳位置朝出口24移动，通过该流利条95的设置，可以降低原料箱91与行走机构1的第一安装面111之间的摩擦力，更为省力。

更为具体的，原料箱91包括箱体911、箱盖912和挡板913，箱盖912固定于容置空间23内，挡板913可翻转地连接于箱盖912朝向出口24的一侧，箱体911流利条95上，以间接置于行走机构1的第一安装面111上，且该箱体911相对于行走机构1具有一上述的收纳位置，并能够由收纳位置朝出口24移动，其中，在箱体911处于收纳位置时，箱盖912封盖箱体911，挡板913与箱体911朝向出口24的一侧可拆卸连接。因此，在箱体911处于收纳位置时，通过箱盖912盖设于箱体911的顶部，并利用挡板913实现密封，可避免箱体911内的涂料长时间接触空气而导致性能下降。

在需要清洗或补料时，解除挡板913与箱体911的连接，然后拉动箱体911，即可使得箱体911推抵挡板913向上翻转，同时在流利条95上移动以及相对于箱盖912滑动，使得箱体911的顶部敞开。

其中，为了方便拉出箱体911，因此在原料箱91的箱体911上还设有把手96，在原料箱91的箱体911处于收纳位置的情况下，该把手96对应于出口24，因此工人只需要拉动把手96即可将箱体911从容置空间23中抽出。

箱盖912上设有出料孔914，以供出料管93密封配合于该出料孔914，且伸入箱体911内，进而喷涂机92工作时将箱体911内的涂料抽至喷嘴4。

此外，涂料供给机构9还包括回流管94，回流管94的一端与喷涂机92连接，另一端伸入原料箱91内，由此，在停机或者需要清洗时打开回流料液。其中，原料箱91的箱盖912上设有回流孔915，回流管94密封穿设于该回流管94。

原料箱91朝向行走机构1的部位设有卸料口，一旋盖916可拆卸连接于原料箱91，以将卸料口密封，也就是说，箱体911的底部，即箱体911朝向第一安装面111的部位设有卸料口，旋盖916可拆卸连接于该箱体911的底部，以将卸料口密封封堵，在作业收工时，若涂料未用完，因此可以打开旋盖916，放出余下的涂料，及时清洗，防止涂料凝结阻塞喷嘴4，影响下次作业使用。

在本实施例中，喷涂机器人还包括报警器7，报警器7设置于机架2，以间接设置在行走机构1上，该报警器7用于发出报警提醒，因此，在机器人进行移动和施工作业时，开启报警器7，通过报警器7发出的报警提示，以提醒他人勿入作业区域，远离作业区域，保证人参安全。其中，报警器7可以是声光报警器7，其可以设置在机架2上任何显眼的位置，例如设置在机架2的顶部。

喷涂机器人还包括障碍物检测器8，多个障碍物检测器8周向设置于行走机构1的，用于检测行走机构1的周侧预设范围内是否存在障碍物。由此，通过障碍物检测器8可以检测到行走机构1周侧一定范围内地面上的物体、墙体、行人或者其他机器人等障碍物，若检测到障碍物，则行走机构1改变其原来的行走路径，以避障碍物，保证机器人安全以及他人的安全。具体来说，障碍物检测器8可以是超声波雷达、激光雷达等，多个障碍物检测器8周向设置在第二安装面的边界位置。

结合图10和图11，电控柜5内具有控制系统，控制系统与机械手3和行走机构1电连接，控制系统用于：

控制喷涂机器人的行走机构1移动，以使喷涂机器人移动至指定目标点；

获取喷涂机器人的喷嘴4对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

根据预设喷涂路径的第一位置、第一位置与作业墙面的第一水平距离以及作业墙面的最低点得出喷嘴4的第一俯仰角度α；

根据预设喷涂路径的第二位置、第二位置与作业墙面的第二水平距离以及作业墙面的最高点得出喷嘴4的第二俯仰角度β；

控制喷涂机器人的机械手3驱动喷嘴4移至第一位置，并使喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴4的俯仰角度由第一俯仰角度α调至第二俯仰角度β，或者控制喷涂机器人的机械手3驱动喷嘴4移至第二位置，并使喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴4的俯仰角度由第二俯仰角度β调至第二俯仰角度α，以进行喷涂任务。

在本实施例中，喷涂机器人还包括导航仪6，导航仪6设置在机架2上，该导航仪6可以是激光导航仪6，其扫描墙、墙、门框、标的物等建筑特征后，与自身控制芯片内存储的建筑虚拟地图模型信息进行比对，从而确定喷涂机器人的实时位置，再将该实时位置发送至电控柜5的控制系统。

因此，控制系统控制喷涂机器人的行走机构1移动，以使喷涂机器人移动至指定目标点具体来说，是指控制系统用于获取来自导航仪6的实时位置；根据实时位置和指定目标点规划喷涂机器人的行走机构1的移动路径；控制行走机构1沿移动路径移动，以使喷涂机器人移动至指定目标点。

其中，控制系统可以将实时位置以及建筑场景的地图发送至施工工人的移动终端等具有显示屏幕的设备上进行显示，然后施工工人根据需要进行喷涂作业的墙面确定指定目标点，该指定目标点与作业墙面的距离设定为预设距离AA，接着在屏幕上遥控操作喷涂机器人移至指定目标点，从而实现移动路径的规划，在喷涂机器人位于指定目标点时，喷涂机器人的中心线与作业墙面的距离即为预设距离AA。

同理，关于喷嘴4对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径，也可以是施工工人根据作业墙面的建筑特征进行遥控操作，例如当作业墙面为室内平直的墙面时，预设喷涂路径可以是竖直方向的直线，第一位置则是该直线最低处的端点，第二位置则是该直线最高处的端点，若是作业墙面为平整的竖直墙面，则第一水平距离和第二水平距离相等，由此控制机械手3驱动喷嘴4以直线从最低的第一位置起向最高的第二位置移动即可实现喷涂，作业效率更高，也能够完成更大的作业高度。而在当前作业墙面喷涂完成后，由于机器人移动至下一指定目标点，机械手3携带喷嘴4可以直接以第二位置起向第一位置移动实现下一作业墙面的喷涂作业，以此达到连续不中断双向喷涂作业的效果，施工效率更高。

可以理解的是，第一俯仰角度α以及第二俯仰角度β可以由预先存储在控制系统上的程序段执行后得到，也可以是人为运算得到，具体来说，可以将第一水平距离Q，第一位置和作业墙面的最低点之间的高度差E代入正切公式

由此即可得到第一俯仰角度α的具体数值。

同理，可以将第二水平距离E，第二位置和作业墙面的最高点之间的高度差R代入正切公式

由此即可得到第二俯仰角度的具体数值。

在本实施例中，控制系统用于控制喷涂机器人的机械手3驱动喷嘴4移至第一位置，并使喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴4的俯仰角度由第一俯仰角度α调至第二俯仰角度β具体为：

控制系统用于控制机器手驱动喷嘴4移至第一位置，喷嘴4的俯仰角度为第一俯仰角度α。

可以理解的是，由于一块墙面的底部由踢脚线存在，该踢脚线不需要进行喷涂，即作业墙面的最低点与地面之间在预设距离的范围内不需要喷涂，因此第一位置既可能高于作业墙面的最低点，也有可能低于作业墙面的最高点。因此还需要比较第一位置与作业墙面的最低点的高度。

若第一位置高于作业墙面的最低点，则先控制机械手3驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，再驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，在喷嘴4到达第二位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第二俯仰角度β。

若第一位置低于作业墙面的最低点，则先控制机械手3驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，并在喷嘴4移至与作业墙面的最低点呈水平的位置之前，驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，在喷嘴4到达第二位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第二俯仰角度β。

此外，控制系统还用于控制喷涂机器人的机械手3驱动喷嘴4移至第二位置，并使喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴4的俯仰角度由第二俯仰角度β调至第一俯仰角度α，具体为：

控制系统用于控制机器手驱动喷嘴4移至第二位置，喷嘴4的俯仰角度为第二俯仰角度β。

可以理解的是，若是装修场景需要做顶部，因此一块墙面的顶部对应于吊顶的区域是可以不需要进行喷涂的，因此作业墙面的顶部与天花板之间在预设距离的范围可以不进行喷涂，因此，需要比较第二位置与作业墙面的最高点的高度。

若第二位置低于作业墙面的最高点，则先控制机械手3驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，再驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，在喷嘴4到达第一位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第一俯仰角度α。

若第二位置高于作业墙面的最高点，则先控制机械手3驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，并在喷嘴4移至与作业墙面的最高点呈水平的位置之前，驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，在喷嘴4到达第一位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第一俯仰角度α。

在本实施例中，喷涂机器人还包括液位检测器917，该液位检测器917可以是激光液位传感器，其与电控柜5的控制系统电连接，该液位检测器917用于检测涂料供给机构9中原料箱91的箱体911内的涂料的实际液位，并将该实际液位发送至控制系统，因此控制系统还用于获取实际液位；比对实际液位与第一预定值；若实际液位小于第一预定值，则发出加料信号，以向涂料供给机构9补充涂料，直至实际液位达到第二预定值，其中，第一预定值小于第二预定值。因此，在喷涂机器人进行喷涂施工作业的过程中，将实际液位与第一预定值和第二预定值相比对，当实际液位低于第一预定值时，说明箱体911内的涂料不足，则可以发送一加料信号提醒工作人员或者加料机器人进行加料，当实际液位高于或等于第二预定值时，说明箱体911内的涂料已经装满，此时可以发送一提醒信号来提醒工作人员或者加料机器人停止加料。当然，该加料信号也可以是发送至一自动加油设备上，从而在自动加油设备接收到该加料信号的情况下向箱体911内进行加料，直至实际液位达到第二预定值为止即停止加料。

在本实施例中，控制系统还用于确定喷涂任务结束，控制机械手3复位至收纳状态，以收纳于收纳空间22，并控制行走机构1移动，以使喷涂机器人移动至其他指定目标点对其他作业墙面执行喷涂任务，以保证喷涂作业的连续进行，完成整个场景的喷涂作业。

本发明实施例还提供了一种喷涂机器人控制方法，该机器人控制方法能够以程序段方式储存在上述控制系统中，并能够被控制系统读写和执行，结合图12，图12为根据本发明实施例喷涂机器人控制方法的流程框图，该控制方法包括如下步骤：

步骤S11，控制喷涂机器人的行走机构1移动，以使喷涂机器人移动至指定目标点。

步骤S12，获取喷涂机器人的喷嘴4对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

步骤S13，根据预设喷涂路径的第一位置、第一位置与作业墙面的第一水平距离以及作业墙面的最低点得出喷嘴4的第一俯仰角度α；

步骤S14，根据预设喷涂路径的第二位置、第二位置与作业墙面的第二水平距离以及作业墙面的最高点得出喷嘴4的第二俯仰角度β；

步骤S15，控制喷涂机器人的机械手3驱动喷嘴4移至第一位置，并使喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴4的俯仰角度由第一俯仰角度α调至第二俯仰角度β，或控制喷涂机器人的机械手3驱动喷嘴4移至第二位置，并使喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴4的俯仰角度由第二俯仰角度β调至第二俯仰角度α，以进行喷涂任务。

结合图13，在本实施例中，步骤S11具体包括：

步骤S110，获取喷涂机器人的实时位置；

步骤S111，根据实时位置和指定目标点规划喷涂机器人的行走机构1的移动路径；

步骤S112，控制行走机构1沿移动路径移动，以使喷涂机器人移动至指定目标点。

结合图14，在本实施例中，步骤S15具体包括：

步骤S150，控制机器手驱动喷嘴4移至第一位置，喷嘴4的俯仰角度为第一俯仰角度α；

步骤S151，比较第一位置与作业墙面的最低点的高度；

步骤S152，若第一位置高于作业墙面的最低点，则先控制机械手3驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，再驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，在喷嘴4到达第二位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第二俯仰角度β；

步骤S153，若第一位置低于作业墙面的最低点，则先控制机械手3驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，并在喷嘴4移至与作业墙面的最低点呈水平的位置之前，驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，在喷嘴4到达第二位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第二俯仰角度β。

继续参考图14，在本实施例，步骤S15具体包括：

步骤S154，控制机器手驱动喷嘴4移至第二位置，喷嘴4的俯仰角度为第二俯仰角度β；

步骤S155，比较第二位置与作业墙面的最低点的高度；

步骤S156，若第二位置低于作业墙面的最低点，则先控制机械手3驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，再驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，在喷嘴4到达第一位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第一俯仰角度α；

步骤S157，若第二位置高于作业墙面的最低点，则先控制机械手3驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，并在喷嘴4移至与作业墙面的最高点呈水平的位置之前，驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，在喷嘴4到达第一位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第一俯仰角度α。

继续参考图12，在本实施例中，喷涂机器人控制方法还包括：

步骤S16，获取涂料供给机构9中涂料的实际液位；

步骤S17，比对实际液位与第一预定值；

步骤S18，若实际液位小于第一预定值，则发出加料信号，以向涂料供给机构9补充涂料，直至实际液位达到第二预定值，其中，第一预定值小于第二预定值。

在本实施例中，喷涂机器人控制方法还包括：

步骤S19，确定喷涂任务结束，控制机械手3复位，并控制行走机构1移动，以使喷涂机器人移动至其他指定目标点对其他作业墙面执行喷涂任务。

为了执行上述喷涂机器人控制方法实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种喷涂机器人控制装置的实现方式，进一步的，请参考图15，图15为本发明实施例提供的一种喷涂机器人控制装置的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的喷涂机器人控制装置能够以程序模块的方式存储于上述的控制系统中，其实现时的基本原理及产生的技术效果和上述转向控制方法的实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。

在本实施例中，喷涂机器人控制装置包括第一控制模块51、获取模块52、第一确定模块53、第二确定模块54和第二控制模块55。

第一控制模块51用于控制喷涂机器人的行走机构1移动，以使喷涂机器人移动至指定目标点，以执行图12中的步骤S11；

具体的，结合图16，该第一控制模块51包括获取单元511、规划单元512和第一控制单元513。

获取单元511用于获取喷涂机器人的实时位置，以执行图13中步骤S110；

规划单元512用于根据实时位置和指定目标点规划喷涂机器人的行走机构1的移动路径，以执行图13中的步骤S111；

第一控制单元513用于控制行走机构1沿移动路径移动，以使喷涂机器人移动至指定目标点，以执行图13中的步骤S112。

获取模块52用于获取喷涂机器人的喷嘴4对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径，以执行图12中的步骤S12；

第一确定模块53用于根据预设喷涂路径的第一位置、第一位置与作业墙面的第一水平距离以及作业墙面的最低点得出喷嘴4的第一俯仰角度α，以执行图12中的步骤S13；

第二确定模块54用于根据预设喷涂路径的第二位置、第二位置与作业墙面的第二水平距离以及作业墙面的最高点得出喷嘴4的第二俯仰角度β，以执行图12中的S14；

第二控制模块55用于控制喷涂机器人的机械手3驱动喷嘴4移至第一位置，并使喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴4的俯仰角度由第一俯仰角度α调至第二俯仰角度β，还用于控制喷涂机器人的机械手3驱动喷嘴4移至第二位置，并使喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴4的俯仰角度由第二俯仰角度β调至第二俯仰角度α，以进行喷涂任务，从而执行图12中的步骤S15。

具体的，结合图17，第二控制模块55包括第二控制单元551、比对单元552、第一执行单元553和第二执行单元554。

第二控制单元551用于控制机器手驱动喷嘴4移至第一位置，喷嘴4的俯仰角度为第一俯仰角度α，以执行图14中的步骤S150；该第二控制单元551还用于控制机械手驱动喷嘴5移至第二位置，喷嘴4的俯仰角度为第二俯仰角度β，以执行图14中的步骤S154.

比对单元552，用于比较第一位置与作业墙面的最低点的高度，以执行图14中的步骤S151；该比对单元552还用于比较第二位置与作业墙面的最高点的高度，以执行图14中的步骤155。

第一执行单元553用于在第一位置高于作业墙面的最低点时，先控制机械手3驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，再驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且在喷嘴4到达第二位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第二俯仰角度β，以执行图14中的步骤S152；该第一执行单元553还用于在第二位置低于作业墙面的最高点时，先控制机械手3驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，再驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且在喷嘴5到达第一位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第一俯仰角度α，以执行图14中的步骤S156；

第二执行单元554用于在第一位置低于作业墙面的最低点时，先控制机械手3驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，并在喷嘴4移至与作业墙面的最低点呈水平的位置之前，驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，且在喷嘴4到达第二位置的情况下，驱动喷嘴4的俯仰角度调为第二俯仰角度β，以执行图14中的步骤S153。该第一执行单元553还用于在第二位置高于作业墙面的最高点时，先控制机械手3驱动喷嘴4沿预设喷涂路径移动，并在喷嘴4移至与作业墙面的最高点呈水平的位置之前，驱动喷嘴4的俯仰角度调为零，在喷嘴4到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴4的俯仰角度调为第一俯仰角度α，以执行图14中的步骤S157。

可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图1所示的电控柜5的控制系统中，并可由该控制单元系统执行。

结合图18，本发明实施例还提供了一种俯仰角确定方法，该俯仰角确定方法能够以程序段方式储存在上述控制系统中，并能够被控制系统读写和执行，该俯仰角确定方法包括如下步骤：

步骤S20，获取喷涂机器人的喷嘴4对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

步骤S21，根据预设喷涂路径的第一位置、第一位置与作业墙面的第一水平距离以及作业墙面的最低点得出喷嘴4的第一俯仰角度α；

步骤S22，根据预设喷涂路径的第二位置、第二位置与作业墙面的第二水平距离以及作业墙面的最高点得出喷嘴4的第二俯仰角度β。

根据所述第一位置、所述第一水平距离和所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度，根据所述第二位置、所述第二水平距离和所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度，以确定喷嘴的俯仰角度的调整范围，保证喷涂均匀。

本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序执行时能够实现上述的喷涂机器人控制方法的实施例，或者实现上述俯仰角确定方法的实施例，具体的实现过程参照上述内容，在此不再赘述。

综上，本发明实施例，通过控制喷涂机器人的行走机构1移动，以使喷涂机器人移动至指定目标点，获取喷涂机器人的喷嘴4对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径，根据第一位置、第一水平距离和作业墙面的最低点得出喷嘴4的第一俯仰角度α，根据第二位置、第二水平距离和作业墙面的最高点得出喷嘴4的第二俯仰角度β，控制喷涂机器人的机械手3驱动喷嘴4移至第一位置或第二位置，并使喷嘴4沿预设喷涂路径移动，且使喷嘴4的俯仰角度由第一俯仰角度α调至第二俯仰角度β或者由第二俯仰角度β调至第一俯仰角度α，以进行喷涂任务，喷嘴4的俯仰角度通过机器人的电控作用来实现调控，节省人力物力。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种喷涂机器人控制方法，其特征在于，包括：

控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点；

获取所述喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

根据所述预设喷涂路径的第一位置、所述第一位置与所述作业墙面的第一水平距离以及所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度；

根据所述预设喷涂路径的第二位置、所述第二位置与所述作业墙面的第二水平距离以及所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度；

控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度，或控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第二俯仰角度调至所述第一俯仰角度，以进行喷涂任务。

2.根据权利要求1所述的喷涂机器人控制方法，其特征在于，控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度的步骤包括：

控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第一俯仰角度；

比较所述第一位置与所述作业墙面的最低点的高度；

若所述第一位置高于所述作业墙面的最低点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度；

若所述第一位置低于所述作业墙面的最低点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最低点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度。

3.根据权利要求1所述的喷涂机器人控制方法，其特征在于，控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第二俯仰角度调至所述第一俯仰角度的步骤包括：

控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第二俯仰角度；

比较所述第二位置与所述作业墙面的最高点的高度；

若所述第二位置低于所述作业墙面的最高点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度；

若所述第二位置高于所述作业墙面的最高点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最高点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度。

4.根据权利要求1所述的喷涂机器人控制方法，其特征在于，控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点的步骤包括：

获取喷涂机器人的实时位置；

根据所述实时位置和指定目标点规划所述喷涂机器人的行走机构的移动路径；

控制所述行走机构沿所述移动路径移动，以使所述喷涂机器人移动至所述指定目标点。

5.根据权利要求1所述的喷涂机器人控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述涂料供给机构中涂料的实际液位；

比对所述实际液位与第一预定值；

若所述实际液位小于所述第一预定值，则发出加料信号，以向所述涂料供给机构补充涂料，直至所述实际液位达到第二预定值，其中，所述第一预定值小于所述第二预定值。

6.根据权利要求1所述的喷涂机器人控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述喷涂任务结束，控制机械手复位，并控制所述行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至其他指定目标点对其他作业墙面执行喷涂任务。

7.一种俯仰角确定方法，其特征在于，包括：

获取喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

根据所述预设喷涂路径的第一位置、所述第一位置与所述作业墙面的第一水平距离以及所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度；

根据所述预设喷涂路径的第二位置、所述第二位置与所述作业墙面的第二水平距离以及所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度。

8.一种喷涂机器人控制装置，其特征在于，包括：

第一控制模块，用于控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点；

获取模块，用于获取所述喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

第一确定模块，用于根据所述预设喷涂路径的第一位置、所述第一位置与所述作业墙面的第一水平距离以及所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度；

第二确定模块，用于根据所述预设喷涂路径的第二位置、所述第二位置与所述作业墙面的第二水平距离以及所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度；

第二控制模块，用于控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度，还用于控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第二俯仰角度调至所述第一俯仰角度，以进行喷涂任务。

9.根据权利要求8所述的喷涂机器人控制模块，其特征在于，所述第一控制模块包括：

获取单元，用于获取喷涂机器人的实时位置；

规划单元，用于根据所述实时位置和指定目标点规划所述喷涂机器人的行走机构的移动路径；

第一控制单元，用于控制所述行走机构沿所述移动路径移动，以使所述喷涂机器人移动至所述指定目标点。

10.根据权利要求8所述的喷涂机器人控制模块，其特征在于，所述第二控制模块包括：

第二控制单元，用于控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第一俯仰角度；还用于控制所述机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第二俯仰角度；

比对单元，用于比较所述第一位置与所述作业墙面的最低点的高度；所述比对单元还用于比较所述第二位置与所述作业墙面的最高点的高度；

第一执行单元，用于在所述第一位置高于所述作业墙面的最低点时，先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度；还用于所述第二位置低于所述作业墙面的最高点时，先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度；

第二执行单元，用于在所述第一位置低于所述作业墙面的最低点时，先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最低点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，且在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度；还用于在所述第二位置高于所述作业墙面的最高点时，先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最高点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度。

11.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被执行时能够实现权利要求1-6任一项所述的喷涂机器人控制方法，或者实现如权利要求7所述的俯仰角确定方法。

12.一种喷涂机器人，其特征在于，包括：

行走机构；

设置于所述行走机构上的机械手、电控柜和涂料供给机构；及

设置于所述机械手的喷嘴；

所述电控柜内设有控制系统，所述控制系统与所述机械手和所述行走机构电连接，所述控制系统用于：

控制所述喷涂机器人的行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至指定目标点；

获取所述喷涂机器人的喷嘴对作业墙面进行喷涂的预设喷涂路径；

根据所述预设喷涂路径的第一位置、所述第一位置与所述作业墙面的第一水平距离以及所述作业墙面的最低点得出所述喷嘴的第一俯仰角度；

根据所述预设喷涂路径的第二位置、所述第二位置与所述作业墙面的第二水平距离以及所述作业墙面的最高点得出所述喷嘴的第二俯仰角度；

控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第一俯仰角度调至所述第二俯仰角度，或控制所述喷涂机器人的机械手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，并使所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，且使所述喷嘴的俯仰角度由所述第二俯仰角度调至所述第一俯仰角度，以进行喷涂任务。

13.根据权利要求12所述的喷涂机器人，其特征在于，所述控制系统具体用于：

控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第一位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第一俯仰角度；

比较所述第一位置与所述作业墙面的最低点的高度；

若所述第一位置高于所述作业墙面的最低点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度；

若所述第一位置低于所述作业墙面的最低点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最低点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第二位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第二俯仰角度。

14.根据权利要求12所述的喷涂机器人，其特征在于，所述控制系统具体用于：

控制所述机器手驱动所述喷嘴移至所述第二位置，所述喷嘴的俯仰角度为所述第二俯仰角度；

比较所述第二位置与所述作业墙面的最高点的高度；

若所述第二位置低于所述作业墙面的最高点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，再驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度；

若所述第二位置高于所述作业墙面的最高点，则先控制所述机械手驱动所述喷嘴沿所述预设喷涂路径移动，并在所述喷嘴移至与所述作业墙面的最高点呈水平的位置之前，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为零，在所述喷嘴到达所述第一位置的情况下，驱动所述喷嘴的俯仰角度调为所述第一俯仰角度。

15.根据权利要求12所述的喷涂机器人，其特征在于，所述喷涂机器人还包括导航仪，所述导航仪用于确定所述喷涂机器人的实时位置，所述控制系统具体用于：

获取所述实时位置；

根据所述实时位置和指定目标点规划所述喷涂机器人的行走机构的移动路径；

控制所述行走机构沿所述移动路径移动，以使所述喷涂机器人移动至所述指定目标点。

16.根据权利要求12所述的喷涂机器人，其特征在于，所述喷涂机器人还包括液位检测器，所述液位检测器用于检测所述涂料供给机构中涂料的实际液位，所述控制系统还用于：

获取所述实际液位；

比对所述实际液位与第一预定值；

若所述实际液位小于所述第一预定值，则发出加料信号，以向所述涂料供给机构补充涂料，直至所述实际液位达到第二预定值，其中，所述第一预定值小于所述第二预定值。

17.根据权利要求12所述的喷涂机器人，其特征在于，所述控制系统还用于：

确定所述喷涂任务结束，控制机械手复位，并控制所述行走机构移动，以使所述喷涂机器人移动至其他指定目标点对其他作业墙面执行喷涂任务。

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