CN116696003A - 滚涂机构及外墙施工机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工设备技术领域，特别涉及一种滚涂机构及外墙施工机器人。本发明公开的滚涂机构包括：滚筒组件和弹性浮动组件，其中，所述滚筒组件用于滚涂待作业面；所述弹性浮动组件包括安装座、活动件以及第一弹性件，所述活动件与所述滚筒组件连接，所述活动件相对所述安装座可沿所述滚筒组件的径向运动，所述活动件通过所述第一弹性件与所述安装座弹性连接。根据本发明实施例的滚涂机构能够保证滚筒组件与待作业面柔性接触，并能够调整滚筒组件与待作业面之间的压力及贴紧程度。

Description

滚涂机构及外墙施工机器人

技术领域

本发明涉及建筑施工设备技术领域，特别涉及一种滚涂机构及外墙施工机器人。

背景技术

现有的外墙乳胶漆滚涂施工中，大多采用滚筒蘸料后，人工手持滚筒以一定的压力将滚筒按压在墙面，迫使滚筒滚动的方式进行滚涂作业。此类滚涂方式因按压力控制不均，会造成涂料成膜后墙面的整体色差及接缝色差、无法稳定控制涂料耗量等问题。

发明内容

本发明提供一种滚涂机构及外墙施工机器人，旨在便于调整滚筒与待作业面之间的压力。

第一方面，本发明实施例提供一种滚涂机构，包括：滚筒组件和弹性浮动组件，其中，所述滚筒组件用于滚涂待作业面；所述弹性浮动组件包括安装座、活动件以及第一弹性件，所述活动件与所述滚筒组件连接，所述活动件相对所述安装座可沿所述滚筒组件的径向运动，所述活动件通过所述第一弹性件与所述安装座弹性连接。

根据本发明实施例的滚涂机构，通过设置弹性浮动组件与滚筒组件连接，使得当滚筒组件与待作业面抵接时，滚筒组件受到待作业面的阻力不再运动，此时，通过第一弹性件调整弹性浮动组件与滚筒组件之间的距离，使得活动件能够相对于滚筒组件的径向运动，进而使得滚筒组件与待作业面柔性接触，并能够调整滚筒组件与待作业面之间的压力及贴紧程度。

根据本发明第一方面的前述实施方式，还包括：检测元件，检测元件设置于所述弹性浮动组件和/或所述滚筒组件，所述检测元件用于产生反映所述滚筒组件与待作业面之间的压力的检测信息。

上述实施方式中，通过设置检测元件，产生反映滚筒组件与待作业面之间的压力的检测信息进而传输给上位机，上位机能够通过该检测信息，控制弹性浮动组件的运动，进而能够调整滚筒组件与待作业面之间的压力，因按压力控制不均，会造成涂料成膜后墙面的整体色差及接缝色差、无法稳定控制涂料耗量等问题。

根据本发明第一方面的前述任一实施方式，所述检测元件为力传感器，所述检测元件安装在所述安装座上并与所述活动件在所述滚筒组件的径向上间隔设置，所述第一弹性件一端与所述检测元件抵接，另一端与所述活动件连接，所述第一弹性件将所述滚筒组件与待作业面之间的压力向所述检测元件传递。

上述实施方式中，当检测元件为力传感器时，检测元件安装在安装座上并与活动件在滚筒组件的径向上间隔设置，第一弹性件一端与检测元件抵接，另一端与活动件连接，以使得第一弹性件能够将滚筒组件与待作业面之间的压力向检测元件传递。通过该方式使得力传感器检测第一弹性件的压力并通过实时反馈控制，保持滚筒压墙力的恒定，确保滚筒组件按压在待作业面上的压力始终是在适合滚涂工艺的范围内。

根据本发明第一方面的前述任一实施方式，所述弹性浮动组件还包括：直线轴承，直线轴承与所述安装座连接，所述活动件为穿设于所述直线轴承内的活动轴，所述活动件相对所述直线轴承滑动使得所述滚筒组件沿径向靠近或远离所述安装座。

上述实施方式中，设置直线轴承，使得直线轴承安装在安装座用于导向活动件，使得活动件与直线轴承滑动配合使得滚筒组件沿径向靠近或远离安装座，直线轴承摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动，应用于本申请实施例的滚涂机构能够实现精准、实时控制滚筒压墙力，保证涂料上墙的密实度及厚度相同，避免造成成品墙面的视觉色差，保证滚涂作业质量。

根据本发明第一方面的前述任一实施方式，所述检测元件为距离传感器，所述检测元件安装于所述安装座或所述活动件，所述检测元件能够检测所述活动件到所述安装座的距离。

上述实施方式中，检测元件也可以为距离传感器，检测元件可以安装在安装座上，从安装座作为出发点检测活动件到安装座的距离，进而确保每次滚涂运动，活动件到安装座的距离一致以确保滚筒组件与待作业面的压力一致，进而保证涂料上墙的密实度及厚度相同；同理，检测元件也可以安装在活动件上，以活动件作为参考检测安装座到活动件的距离，进而确保每次滚涂运动，活动件到安装座的距离一致以确保滚筒组件与待作业面的压力一致，进而保证涂料上墙的密实度及厚度相同。

根据本发明第一方面的前述任一实施方式，还包括：柔性摆动组件，柔性摆动组件包括转轴件、摆臂以及第二弹性件，所述摆臂平行于所述滚筒组件的轴向延伸，所述滚筒组件安装于所述摆臂，所述摆臂通过所述转轴件与所述活动件转动连接，所述第二弹性件将所述摆臂与所述转轴件弹性连接。

上述实施方式中，滚涂机构还设置有柔性摆动组件，包括转轴件、摆臂以及第二弹性件，摆臂平行于滚筒组件的轴向延伸，滚筒组件安装于摆臂，摆臂通过转轴件与活动件转动连接，第二弹性件将摆臂与转轴件弹性连接。优选地，摆臂通过转轴件与活动件转动连接，转轴件的轴向与活动件的运动方向正交，通过该设置使得摆臂与活动件的转动连接更稳定，并且操控更简便，便于控制转动方向和转动角度，保证滚筒组件与墙面能够紧密贴合，在滚涂时，摆臂与活动件的转动连接可确保即使待作业面与夹持滚涂机构的机械臂存在一定夹角，也能保证滚筒组件与待作业面完全贴合。

根据本发明第一方面的前述任一实施方式，所述柔性摆动组件还包括：连接臂，连接臂与所述活动件连接，所述转轴件转动连接于所述连接臂的中部，所述第二弹性件为拉伸弹簧或压缩弹簧，所述第二弹性件的数量为两个，两个所述第二弹性件对称设置于所述连接臂的两端，每个所述第二弹性件将所述摆臂与所述连接臂弹性连接。

上述实施方式中，柔性摆动组件还设置有连接臂，连接臂与活动件连接，转轴件转动连接于连接臂的中部，两个第二弹性件对称设置于连接臂的两端，每个第二弹性件将摆臂与连接臂弹性连接。两个第二弹性件分别对称设置于连接臂的两端，能够为摆臂提供一个居中复位的弹簧力用于复位摆臂，使得滚筒组件在摆动后复位。两个第二弹性件为拉伸弹簧或压缩弹簧，并且在连接臂的两端对称布置，使得在无外力影响状态下，柔性摆动组件依靠两个属性相同且布置对称的第二弹性件实现摆臂更精准的居中复位。在滚涂作业时，当夹持滚涂机构的机械臂与待作业面没有保持正确的角度时，本申请实施例的柔性摆动机构仍然能让滚筒紧紧压贴在墙面上，即实现末端自动纠偏。

根据本发明第一方面的前述任一实施方式，成对的滚筒安装架，分设于所述摆臂的两端，每个滚筒安装架从所述摆臂向远离所述安装座的方向延伸；内供料滚筒，安装于成对的所述滚筒安装架之间，所述内供料滚筒与所述滚筒安装架转动连接；以及成对的旋转进料接头，每个所述旋转进料接头位于对应所述滚筒安装架远离所述内供料滚筒的一侧，并且所述旋转进料接头与所述内供料滚筒动密封连接，所述旋转进料接头用于为所述内供料滚筒内部供料。

上述实施方式中，滚筒安装架位于摆臂的两端，旋转进料接头位于对应滚筒安装架远离内供料滚筒的一侧，即位于内供料滚筒、摆臂外侧，能够避免在摆臂摆动过程中，旋转进料接头与柔性摆动组件之间产生干涉。上述实施方式通过成对的旋转进料接头从内供料滚筒两端为内供料滚筒的内部供料，能够避免蘸料不均的问题并且内供料设计使供料稳定均匀，且可减少滴落的可能性。例如，料蘸多了会造成滴落、流坠，滴落与流坠会污染其他无需作业的墙面，例如已滚涂好墙面或无需滚涂墙面，蘸料不足也会造成滚涂不均匀的问题，导致成品作业墙存在视觉色差。

根据本发明第一方面的前述任一实施方式，还包括：视觉检测组件，所述视觉检测组件安装于所述安装座，并且位于所述滚筒组件上方，所述视觉检测组件用于获取待作业面图像并处理得到待作业面特征信息，所述视觉检测组件能够将所述待作业面图像及所述待作业面特征信息反馈至上位机，所述上位机能够基于所述待作业面图像及所述待作业面特征信息产生针对所述滚涂机构的位移纠偏信号。

上述实施方式中，滚涂机构可以设置于外墙施工机器人，外墙施工机器人可以在沿外墙向下运行时同时进行滚涂作业，上述实施方式中视觉检测组件位于滚筒组件上方，从而更便于在滚涂机构随外墙施工机器人沿外墙向下运行时顺利实施对外墙的滚涂作业。视觉检测组件用于获取待作业面图像并处理得到待作业面特征信息，并且能够将待作业面图像及待作业面特征信息反馈至上位机，上位机能够基于该待作业面图像及待作业面特征信息产生针对滚涂机构的位移纠偏信号，提高滚涂机构实施滚涂作业时自身作业位置的准确性，便于精准控制滚涂机构的作业范围。通过视觉检测组件能够使得本申请实施例的滚涂机构在对待作业面进行分色滚涂时，能够确保滚涂的起始位置对齐到已有边线，从而保证分色线条的直线度。简化了现有技术中在分色滚涂时需要先贴好美纹纸来确保分色线整齐，施工完后再撕掉的复杂工艺。本申请实施例的滚涂机构能够保证分色线精准整齐，相比于现有技术工艺简单，有效缩短工时，提高施工效率。

根据本发明第一方面的前述任一实施方式，所述视觉检测组件被配置为根据所述待作业面图像进行颜色对比处理和/或深度对比处理得到所述待作业面特征信息，所述待作业面特征信息包括以下中的至少一种：已滚涂区的边线特征、已滚涂区的角点特征、已有分隔缝边线特征、窗框角点特征、窗框边线特征。

上述实施方式中，视觉检测组件能够通过颜色对比处理和/或深度对比处理，产生一些与边线、角点对应的待作业面特征信息，使得后续滚涂产生的边线与已滚涂区的边线、窗框边线等搭接更平齐，降低边线搭接错位现象的产生。

根据本发明第一方面的前述任一实施方式，所述视觉检测组件包括防护罩、驱动件以及三维相机，所述防护罩一端可转动地安装于所述安装座，所述防护罩可开合地罩设于所述三维相机外部，所述驱动件一端与所述安装座连接，另一端与所述防护罩连接，所述驱动件能够在上位机的控制下控制所述防护罩相对于所述安装座转动，使得所述三维相机能够对待作业面拍照。

上述实施方式中，通过在三维相机外部罩可开合地罩设防护罩，能够有效保护三维相机不受环境影响损坏，驱动件一端与安装座连接，另一端与防护罩连接，在上位机的控制下驱动件控制防护罩相对于安装座转动以打开或关闭三维相机，在防护罩打开状态下三维相机能够对待作业面拍照。在实际作业时，夹持本申请实施例的滚涂机构的机械臂初次定位至待作业面，三维相机拍摄边线位置将数据反馈给上位机，使得机械臂能够进行二次定位，保证对待作业面的精准滚涂，在分色滚涂时能够确保分色线条的直线度。

第二方面，本发明实施例提供一种外墙施工机器人，包括：本发明实施例的第一方面的前述任一实施方式所述的滚涂机构，以及机械臂，所述滚涂机构安装于所述机械臂，所述机械臂能够带动所述滚涂机构运动。

根据本发明实施例的外墙施工机器人包括机械臂和滚涂机构，机械臂能够带动滚涂机构运动，使得滚涂机构对待作业面执行滚涂作业。本申请实施例的机械臂与滚涂机构的弹性浮动组件连接，以带动滚筒组件运动，当滚筒组件与待作业面抵接时，滚筒组件受到待作业面的阻力不再运动，此时，通过第一弹性件调整弹性浮动组件与滚筒组件之间的距离，使得活动件能够相对于滚筒组件的径向运动，进而使得滚筒组件与待作业面柔性接触，并能够调整滚筒组件与待作业面之间的压力及贴紧程度。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例的滚涂机构的立体示意图；

图2为本发明一种实施例的滚涂机构的立体分解示意图；

图3为本发明一种实施例的滚涂机构8000的滚涂应用场景的场景示意图；

图4为本发明一种实施例的外墙施工机器人的结构示意图。

附图标号说明：

4100-机械臂；8000-滚涂机构；8100-滚筒组件；8110-内供料滚筒；8120-旋转进料接头；8130-滚筒安装架；8200-弹性浮动组件；8210-安装座；8220-活动件；8230-第一弹性件；8240-直线轴承；8300-柔性摆动组件；8310-转轴件；8320-摆臂；8330-第二弹性件；8340-连接臂；8400-视觉检测组件；8410-防护罩；8420-驱动件；8430-三维相机；8500-检测元件。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种滚涂机构，包括：滚筒组件和弹性浮动组件，其中，滚筒组件用于滚涂待作业面；弹性浮动组件，所述弹性浮动组件包括安装座、活动件以及第一弹性件，所述活动件与所述滚筒组件连接，所述活动件相对所述安装座可沿所述滚筒组件的径向运动，所述活动件通过所述第一弹性件与所述安装座弹性连接。本实施例的滚涂机构可用于外墙、内墙、地面及其他涂料、油漆滚涂领域。

如图1、图2所示，图1、图2分别为本发明一种实施例的滚涂机构8000的立体示意图、立体分解示意图，本申请实施例的滚涂机构8000包括：滚筒组件8100和弹性浮动组件8200，其中，滚筒组件8100用于滚涂待作业面；弹性浮动组件8200包括安装座8210、活动件8220以及第一弹性件8230，活动件8220与滚筒组件8100连接，活动件8220相对安装座8210可沿滚筒组件8100的径向运动，活动件8220通过第一弹性件8230与安装座8210弹性连接。通过设置弹性浮动组件8200与滚筒组件8100连接，使得当滚筒组件8100与待作业面抵接时，滚筒组件8100受到待作业面的阻力不再运动，此时，通过第一弹性件8230调整弹性浮动组件8200与滚筒组件8100之间的距离，使得活动件8220能够相对于滚筒组件8100的径向运动，进而使得滚筒组件8100与待作业面柔性接触，并能够调整滚筒组件8100与待作业面之间的压力及贴紧程度。

在一些可选实施方式中，本申请的滚涂机构8000还包括：检测元件8500，检测元件8500设置于弹性浮动组件8200和/或滚筒组件8100，检测元件8500用于产生反映滚筒组件8100与待作业面之间的压力的检测信息。根据本实施例，通过设置检测元件8500，产生反映滚筒组件8100与待作业面之间的压力的检测信息进而传输给上位机，上位机能够通过该检测信息，控制弹性浮动组件8200的运动，进而能够调整滚筒组件8100与待作业面之间的压力，因按压力控制不均，会造成涂料成膜后墙面的整体色差及接缝色差、无法稳定控制涂料耗量等问题。

在一些可选实施方式中，检测元件8500为力传感器，检测元件8500安装在安装座8210上并与活动件8220在滚筒组件8100的径向上间隔设置，第一弹性件8230一端与检测元件8500抵接，另一端与活动件8220连接，第一弹性件8230将滚筒组件8100与待作业面之间的压力向检测元件8500传递。当检测元件8500为力传感器时，检测元件8500安装在安装座8210上并与活动件8220在滚筒组件8100的径向上间隔设置，第一弹性件8230一端与检测元件8500抵接，另一端与活动件8220连接，以使得第一弹性件8230能够将滚筒组件8100与待作业面之间的压力向检测元件8500传递。通过该方式使得力传感器检测第一弹性件8230的压力并通过实时反馈控制，保持滚筒压墙力的恒定，确保滚筒组件8100按压在待作业面上的压力始终是在适合滚涂工艺的范围内。

进一步地，弹性浮动组件8200还包括：直线轴承8240，直线轴承8240与安装座8210连接，活动件8220为穿设于直线轴承8240内的活动轴，活动件8220相对直线轴承8240滑动使得滚筒组件8100沿径向靠近或远离安装座8210。本实施例通过设置直线轴承8240，使得直线轴承8240安装在安装座8210用于导向活动件8220，使得活动件8220与直线轴承8240滑动配合使得滚筒组件8100沿径向靠近或远离安装座8210，直线轴承8240摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动，应用于本申请实施例的滚涂机构8000能够实现精准、实时控制滚筒压墙力，保证涂料上墙的密实度及厚度相同，避免造成成品墙面的视觉色差，保证滚涂作业质量。

在另一些可选实施方式中，检测元件8500为距离传感器，检测元件8500安装于安装座8210或活动件8220，检测元件8500能够检测活动件8220到安装座8210的距离。当检测元件8500为距离传感器时，检测元件8500可以安装在安装座8210上，从安装座8210作为出发点检测活动件8220到安装座8210的距离，进而确保每次滚涂运动，活动件8220到安装座8210的距离一致以确保滚筒组件8100与待作业面的压力一致，进而保证涂料上墙的密实度及厚度相同；同理，检测元件8500也可以安装在活动件8220上，以活动件8220作为参考检测安装座8210到活动件8220的距离，进而确保每次滚涂运动，活动件8220到安装座8210的距离一致以确保滚筒组件8100与待作业面的压力一致，进而保证涂料上墙的密实度及厚度相同。

参阅图1，本申请实施例的滚涂机构8000还包括：柔性摆动组件8300，柔性摆动组件8300包括转轴件8310、摆臂8320以及第二弹性件8330，摆臂8320平行于滚筒组件8100的轴向延伸，滚筒组件8100安装于摆臂8320，摆臂8320通过转轴件8310与活动件8220转动连接，第二弹性件8330将摆臂8320与转轴件8310弹性连接。优选地，摆臂8320通过转轴件8310与活动件8220转动连接，转轴件8310的轴向与活动件8220的运动方向正交，通过该设置使得摆臂8320与活动件8220的转动连接更稳定，并且操控更简便，便于控制转动方向和转动角度，保证滚筒组件8100与墙面能够紧密贴合，在滚涂时，摆臂8320与活动件8220的转动连接可确保即使待作业面与夹持滚筒组件8100的机器人存在一定夹角，也能保证滚筒组件8100与待作业面完全贴合。

进一步地，在另一些可选实施例中，柔性摆动组件8300还包括：连接臂8340，连接臂8340与活动件8220连接，转轴件8310转动连接于连接臂8340的中部，第二弹性件8330为拉伸弹簧或压缩弹簧，第二弹性件8330的数量为两个，两个第二弹性件8330对称设置于连接臂8340的两端，每个第二弹性件8330将摆臂8320与连接臂8340弹性连接。两个第二弹性件8330分别对称设置于连接臂8340的两端，能够为摆臂8320提供一个居中复位的弹簧力用于复位摆臂8320，使得滚筒组件8100在摆动后复位。两个第二弹性件8330为拉伸弹簧或压缩弹簧，并且在连接臂8340的两端对称布置，使得在无外力影响状态下，柔性摆动组件8300依靠两个属性相同且布置对称的第二弹性件8330实现摆臂8320更精准的居中复位。在滚涂作业时，当夹持滚涂机构8000的机械臂4100与待作业面没有保持正确的角度时，本申请实施例的柔性摆动机构仍然能让滚筒紧紧压贴在墙面上，即实现末端自动纠偏。

可选地，附图示意的本申请的弹性浮动组件8200包括两个平行间隔设置的活动件8220，两个活动件8220位于滚筒组件8100的同侧且均与摆臂8320连接，两个第一弹性件8230对称设置，每个第一弹性件8230均一端与安装座8210抵接，另一端与活动件8220抵接，两个活动件8220分别套设于两个直线轴承8240内，连接臂8340与摆臂8320延伸方向相同，设置于两个活动件8220上方。第一弹性件8230为压簧，两根活动件8220的末端各装有一压簧，压簧压在力传感器压盘上，压盘与力传感器固连在一起，当滚筒与墙面接触并压紧时，活动件8220沿背离墙面方向移动并压缩压簧，压簧通过压盘将力传给力传感器，当力传感器接受到信号，反馈一个模拟量值给上位机，随后，上位机给出调整后的坐标并发出指令给机械臂4100，是沿继续前进还是后退，以此来保证滚涂压墙大小，这种过程是在毫秒级时间内完成的，所以可认为滚筒压在墙面的力在此闭环控制下是始终保持在合适的范围内的。优选地，待作用面与弹性浮动组件8200的轴线正交，以保证受力均匀，便于机械臂4100控制本实施例的滚涂机构8000。

参阅图1，滚筒组件8100包括成对的滚筒安装架8130、内供料滚筒8110以及成对的旋转进料接头8120。成对的滚筒安装架8130分设于摆臂8320的两端，每个滚筒安装架8130从摆臂8320向远离安装座8210的方向延伸。内供料滚筒8110安装于成对的滚筒安装架8130之间，内供料滚筒8110与滚筒安装架8130转动连接。每个旋转进料接头8120位于对应滚筒安装架8130远离内供料滚筒8110的一侧，并且旋转进料接头8120与内供料滚筒8110动密封连接，旋转进料接头8120用于为内供料滚筒8110内部供料。

滚筒安装架8130位于摆臂8320的两端，旋转进料接头8120位于对应滚筒安装架8130远离内供料滚筒8110的一侧，即位于内供料滚筒8110、摆臂8320外侧，能够避免在摆臂8320摆动过程中，旋转进料接头8120与柔性摆动组件8300之间产生干涉。上述实施方式通过成对的旋转进料接头8120从内供料滚筒8110两端为内供料滚筒8110的内部供料，能够避免蘸料不均的问题，并且内供料设计使供料稳定均匀，且可减少滴落的可能性。例如，料蘸多了会造成滴落、流坠，滴落与流坠会污染其他无需作业的墙面，例如已滚涂好墙面或无需滚涂墙面，蘸料不足也会造成滚涂不均匀的问题，导致成品作业墙存在视觉色差。根据本申请实施例的滚涂机构8000能够保证蘸料均等性。

更近一步地，本申请实施例的滚涂机构8000还包括：视觉检测组件8400，视觉检测组件8400安装于安装座8210，并且位于滚筒组件8100上方，视觉检测组件8400用于获取待作业面图像并处理得到待作业面特征信息，视觉检测组件8400能够将待作业面图像及待作业面特征信息反馈至上位机，上位机能够基于待作业面图像及待作业面特征信息产生针对滚涂机构的位移纠偏信号。

滚涂机构8000可以设置于外墙施工机器人，外墙施工机器人可以在沿外墙向下运行时同时进行滚涂作业，上述实施方式中，视觉检测组件8400位于滚筒组件8100上方，从而更便于在滚涂机构8000随外墙施工机器人沿外墙向下运行时顺利实施对外墙的滚涂作业。视觉检测组件8400用于获取待作业面图像并处理得到待作业面特征信息，并且能够将待作业面图像及待作业面特征信息反馈至上位机，上位机能够基于该待作业面图像及待作业面特征信息产生针对滚涂机构8000的位移纠偏信号，提高滚涂机构8000实施滚涂作业时自身作业位置的准确性，便于精准控制滚涂机构8000的作业范围。通过视觉检测组件8400能够使得本申请实施例的滚涂机构8000在对待作业面进行分色滚涂时，能够确保滚涂的起始位置对齐到已有边线，从而保证分色线条的直线度。简化了现有技术中在分色滚涂时需要先贴好美纹纸来确保分色线整齐，施工完后再撕掉的复杂工艺。本申请实施例的滚涂机构8000能够保证分色线精准整齐，相比于现有技术工艺简单，有效缩短工时，提高施工效率。

在一些实施例中，视觉检测组件8400被配置为根据待作业面图像进行颜色对比处理和/或深度对比处理得到待作业面特征信息。待作业面特征信息包括以下中的至少一种：已滚涂区的边线特征、已滚涂区的角点特征、已有分隔缝边线特征、窗框角点特征、窗框边线特征。由于视觉检测组件8400能够通过颜色对比处理和/或深度对比处理，产生一些与边线、角点对应的待作业面特征信息，使得后续滚涂产生的边线与已滚涂区的边线、窗框边线等搭接更平齐，降低边线搭接错位现象的产生。

图3为本发明一种实施例的滚涂机构8000的滚涂应用场景的场景示意图。待作业面WP是建筑外墙，待作业面WP的顶部为女儿墙顶PA，在待作业面WP上，分布有多个窗框CA2，窗框CA2内安装有窗户。滚涂机构8000可以设置于外墙施工机器人，外墙施工机器人可以包括能够驱动滚涂机构8000移动的机械臂。外墙施工机器人可以在沿待作业面WP从女儿墙顶PA向下运行，同时通过滚涂机构8000实施滚涂作业。在上次工序完成后的墙面DA上，具有已滚涂区CA1，已滚涂区CA1即本次工序中已经通过滚涂机构8000对待作业面WP进行滚涂得到的区域。当外墙施工机器人下降至图中第一点位P1并吸附于待作业面WP时，外墙施工机器人可以带动(例如通过机械臂带动)滚涂机构8000分别移动至第一点位P1、第二点位P2、第三点位P3进行图像采集，并处理得到待作业面特征信息。图3示例的实施例中，第一点位P1、第二点位P2是已滚涂区CA1的两个已滚涂区的角点特征，即已滚涂区CA1下边线处的角点对应的待作业面特征信息，第三点位P3是滚涂作业方向上，已滚涂区CA1下方的窗框CA2对应的窗框角点特征。则本次工序中的下一个待滚涂区TA的边界与第一点位P1、第二点位P2、第三点位P3限定的边界对应。视觉检测组件8400获取待作业面图像并处理得到包含上述第一点位P1、第二点位P2、第三点位P3的待作业面特征信息，将待作业面图像及待作业面特征信息反馈至上位机，上位机能够基于该待作业面图像及待作业面特征信息产生针对滚涂机构8000的位移纠偏信号，位移纠偏信号具体可以包括横向偏移差值、纵向偏移差值、角度偏移差值，通过该位移纠偏信号驱动机械臂运动，从而在滚涂机构8000实施对下一个待滚涂区TA滚涂作业时提高滚涂机构8000作业位置的准确性。

可选地，视觉检测组件8400包括防护罩8410、驱动件8420以及三维相机8430，防护罩8410一端可转动地安装于安装座8210，防护罩8410可开合地罩设于三维相机8430外部，驱动件8420一端与安装座8210连接，另一端与防护罩8410连接，驱动件8420能够在上位机的控制下控制防护罩8410相对于安装座8210转动，使得三维相机8430能够对待作业面拍照。通过在三维相机8430外部罩可开合地罩设防护罩8410，能够有效保护三维相机8430不受环境影响损坏，驱动件8420一端与安装座8210连接，另一端与防护罩8410连接，在上位机的控制下驱动件8420控制防护罩8410相对于安装座8210转动以打开或关闭三维相机8430，在防护罩8410打开状态下三维相机8430能够对待作业面拍照。在实际作业时，夹持本申请实施例的滚涂机构8000的机械臂4100初次定位至待作业面，三维相机8430拍摄边线位置将数据反馈给上位机，使得机械臂4100能够进行二次定位，保证对待作业面的精准滚涂，在分色滚涂时能够确保分色线条的直线度。优选地，驱动件8420为气缸，三维相机8430为3D相机，分色滚涂时，3D相机的防护罩8410在气缸的作用下打开，3D相机对已有边线进行拍照分析，并把数据传给上位机，上位机将该数据与目标轨迹数据进行比较后，对机械臂4100发出纠偏指令，从而使滚筒能在正确的位置开始滚涂，确保滚涂的起始位置对齐到已有边线，从而保证分色线条的直线度，使搭接的边线整齐。

本发明实施例还提供一种外墙施工机器人，参阅图4，图4为本发明一种实施例的外墙施工机器人的结构示意图。本实施例的外墙施工机器人包括：滚涂机构8000以及机械臂4100，滚涂机构8000安装于机械臂4100，机械臂4100能够带动滚涂机构8000运动，滚涂机构8000的具体结构可参阅上述任一实施方式中的滚涂机构8000，包括滚筒组件8100、弹性浮动组件8200以及柔性摆动组件8300，其中，滚筒组件8100用于滚涂待作业面；弹性浮动组件8200包括安装座8210、活动件8220以及第一弹性件8230，活动件8220与滚筒组件8100连接，活动件8220相对安装座8210可沿滚筒组件8100的径向运动，活动件8220通过第一弹性件8230与安装座8210弹性连接，机械臂4100与弹性浮动组件8200的安装座8210连接。柔性摆动组件8300包括转轴件8310、摆臂8320以及第二弹性件8330，摆臂8320平行于滚筒组件8100的轴向延伸，滚筒组件8100安装于摆臂8320，摆臂8320通过转轴件8310与活动件8220转动连接，第二弹性件8330将摆臂8320与转轴件8310弹性连接。根据本实施例的外墙施工机器人，机械臂4100能够带动滚涂机构8000运动，使得滚涂机构8000对待作业面执行滚涂作业。本申请实施例的机械臂4100与滚涂机构8000的弹性浮动组件8200连接，以带动滚筒组件8100运动，当滚筒组件8100与待作业面抵接时，滚筒组件8100受到待作业面的阻力不再运动，此时，通过第一弹性件8230调整弹性浮动组件8200与滚筒组件8100之间的距离，使得活动件8220能够相对于滚筒组件8100的径向运动，进而使得滚筒组件8100与待作业面柔性接触，并能够调整滚筒组件8100与待作业面之间的压力及贴紧程度。

具体地，结合图1和图2，对本申请附图示意的外墙施工机器人进行详细说明。在工作状态下，滚筒组件8100沿y轴延伸设置，弹性浮动组件8200通过安装座8210与机械臂4100连接，弹性浮动组件8200位于滚筒组件8100背离待作业面的一侧，使得第一弹性件8230的弹性方向沿x轴延伸，柔性摆动组件8300的转轴件8310沿z轴设置，使得滚筒组件8100相对于z轴摆动。当滚筒组件8100与墙面接触并压紧时，活动件8220沿背离墙面方向移动并压缩第一弹性件8230，检测元件8500为压力传感器，第一弹性件8230通过压盘将力传给力传感器，当力传感器接受到信号，反馈一个模拟量值给上位机，随后，上位机给出调整后的坐标并发出指令给机械臂4100，是沿x轴负方向继续前进还是后退，以此来保证滚涂压墙大小，这种过程是在毫秒级时间内完成的，所以可认为滚筒压在墙面的力在此闭环控制下是始终保持在合适的范围内的。通过该设置，使得滚筒对待作业面的压力、滚筒与待作业面接触角度的一致。摆臂8320通过转轴件8310连接到弹性浮动组件8200。在两端第二弹性件8330的作用下，摆臂8320可绕转轴件8310柔性摆动。在滚涂时，此摆动可确保即使墙面与外墙施工机器人存在一定夹角，也能保证滚筒与墙面完全贴合。另外，弹性浮动组件8200可确保滚筒触墙时实现“软着陆”，安装于弹性浮动组件8200第一弹性件8230端部的力传感器用于检测第一弹性件8230压力并通过实时反馈控制，保持滚筒压墙力的恒定，确保按压在墙上的压力始终是在适合滚涂工艺的范围内。

本申请实施例的外墙施工机器人还包括靠墙机构和吸盘，在机器人高空外墙滚涂作业时，机械臂4100带动滚涂机构8000在墙面做滚涂作业。在滚涂开始前，机器人先用靠墙机构顶住墙面并用吸盘吸附于墙，使机械臂4100与墙面保持确定距离，滚涂机构8000在机械臂4100带动下进行快速稳定的滚涂作业。力传感器与机械臂4100的全闭环控制，能使滚筒与墙面始终保持合适的压力，滚筒组件8100的内供料设计使供料稳定均匀，且可减少滴落的可能性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种滚涂机构，其特征在于，包括：

滚筒组件，用于滚涂待作业面；

弹性浮动组件，所述弹性浮动组件包括安装座、活动件以及第一弹性件，所述活动件与所述滚筒组件连接，所述活动件相对所述安装座可沿所述滚筒组件的径向运动，所述活动件通过所述第一弹性件与所述安装座弹性连接。

2.如权利要求1所述的滚涂机构，其特征在于，还包括：

检测元件，设置于所述弹性浮动组件和/或所述滚筒组件，所述检测元件用于产生反映所述滚筒组件与待作业面之间的压力的检测信息。

3.如权利要求2所述的滚涂机构，其特征在于，所述检测元件为力传感器，所述检测元件安装在所述安装座上并与所述活动件在所述滚筒组件的径向上间隔设置，所述第一弹性件一端与所述检测元件抵接，另一端与所述活动件连接，所述第一弹性件将所述滚筒组件与待作业面之间的压力向所述检测元件传递。

4.如权利要求3所述的滚涂机构，其特征在于，所述弹性浮动组件还包括：

直线轴承，与所述安装座连接，所述活动件为穿设于所述直线轴承内的活动轴，所述活动件相对所述直线轴承滑动使得所述滚筒组件沿径向靠近或远离所述安装座。

5.如权利要求2所述的滚涂机构，其特征在于，所述检测元件为距离传感器，所述检测元件安装于所述安装座或所述活动件，所述检测元件能够检测所述活动件到所述安装座的距离。

6.如权利要求1所述的滚涂机构，其特征在于，还包括：

柔性摆动组件，包括转轴件、摆臂以及第二弹性件，所述摆臂平行于所述滚筒组件的轴向延伸，所述滚筒组件安装于所述摆臂，所述摆臂通过所述转轴件与所述活动件转动连接，所述第二弹性件将所述摆臂与所述转轴件弹性连接。

7.如权利要求6所述的滚涂机构，其特征在于，所述柔性摆动组件还包括：

连接臂，与所述活动件连接，所述转轴件转动连接于所述连接臂的中部，所述第二弹性件为拉伸弹簧或压缩弹簧，所述第二弹性件的数量为两个，两个所述第二弹性件对称设置于所述连接臂的两端，每个所述第二弹性件将所述摆臂与所述连接臂弹性连接。

8.如权利要求6所述的滚涂机构，其特征在于，所述滚筒组件包括：

成对的滚筒安装架，分设于所述摆臂的两端，每个滚筒安装架从所述摆臂向远离所述安装座的方向延伸；

内供料滚筒，安装于成对的所述滚筒安装架之间，所述内供料滚筒与所述滚筒安装架转动连接；以及

成对的旋转进料接头，每个所述旋转进料接头位于对应所述滚筒安装架远离所述内供料滚筒的一侧，并且所述旋转进料接头与所述内供料滚筒动密封连接，所述旋转进料接头用于为所述内供料滚筒内部供料。

9.如权利要求1所述的滚涂机构，其特征在于，还包括：

视觉检测组件，所述视觉检测组件安装于所述安装座，并且位于所述滚筒组件上方，所述视觉检测组件用于获取待作业面图像并处理得到待作业面特征信息，所述视觉检测组件能够将所述待作业面图像及所述待作业面特征信息反馈至上位机，所述上位机能够基于所述待作业面图像及所述待作业面特征信息产生针对所述滚涂机构的位移纠偏信号。

10.如权利要求9所述的滚涂机构，其特征在于，所述视觉检测组件被配置为根据所述待作业面图像进行颜色对比处理和/或深度对比处理得到所述待作业面特征信息，

所述待作业面特征信息包括以下中的至少一种：已滚涂区的边线特征、已滚涂区的角点特征、已有分隔缝边线特征、窗框角点特征、窗框边线特征。

11.如权利要求9所述的滚涂机构，其特征在于，所述视觉检测组件包括防护罩、驱动件以及三维相机，所述防护罩一端可转动地安装于所述安装座，所述防护罩可开合地罩设于所述三维相机外部，所述驱动件一端与所述安装座连接，另一端与所述防护罩连接，所述驱动件能够在上位机的控制下控制所述防护罩相对于所述安装座转动，使得所述三维相机能够对待作业面拍照。

12.一种外墙施工机器人，其特征在于，包括：

如权利要求1-11中任一项所述的滚涂机构，以及

机械臂，所述滚涂机构安装于所述机械臂，所述机械臂能够带动所述滚涂机构运动。