CN213114255U - 一种场地自主作业移动划线机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种场地自主作业移动划线机器人。所述划线移动机器人包括：小车本体、工控机、清扫机构和喷涂机构；小车本体上设置喷涂机构；小车本体的底部设置工控机和清扫机构；喷涂机构和清扫机构均与工控机电连接；工控机内置有预设划线路径；小车本体用于按照预设划线路径移动并带动清扫机构和喷涂机构移动；清扫机构用于清扫地面；喷涂机构用于喷涂形成地面指示标线。本实用新型能够提高划线的工作效率和划线的安全性，从而缩短施工周期，保障施工安全。

Description

一种场地自主作业移动划线机器人

技术领域

本实用新型涉及停车场标线施工技术领域，特别是涉及一种场地自主作业移动划线机器人。

背景技术

随着社会高速发展以及基础设施建设的突飞猛进，停车场道路停车指示标线逐步成为交通的重要安全保障。但是，目前国内外停车场道路停车指示标线的施工处理方案绝大多数还处于人工或半机械化阶段，由于停车场施工划线多而复杂，且其划线工艺繁琐、划线原料具有一定的危害性、工期长等问题，现有的划线设备远不能满足现实发展的需要。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种场地自主作业移动划线机器人，以提高划线的工作效率和划线的安全性，从而缩短施工周期，保障施工安全。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种场地自主作业移动划线机器人，包括：小车本体、工控机、清扫机构和喷涂机构；所述小车本体上设置所述喷涂机构；所述小车本体的底部设置所述工控机和所述清扫机构；所述喷涂机构和所述清扫机构均与所述工控机电连接；所述工控机内置有预设划线路径；所述小车本体用于按照所述预设划线路径移动并带动所述清扫机构和所述喷涂机构移动；所述清扫机构用于清扫地面；所述喷涂机构用于喷涂形成地面指示标线。

可选的，所述喷涂机构包括电磁喷嘴、压力泵、储料罐和动力机；所述电磁喷嘴设置在所述小车本体的尾部；所述电磁喷嘴通过管道与所述压力泵连接；所述压力泵通过管道与所述储料罐连接；所述压力泵与所述动力机电连接；所述动力机与所述工控机电连接。

可选的，所述划线移动机器人还包括设置在所述小车本体上的图像采集装置；所述图像采集装置与所述工控机电连接；所述图像采集装置用于采集所述喷涂机构喷涂形成的地面指示标线。

可选的，所述划线移动机器人还包括设置在所述小车本体前部的人机交互模块；所述人机交互模块与所述工控机电连接；所述人机交互模块用于输入预设划线路径。

可选的，所述划线移动机器人还包括运动控制模块；所述运动控制模块包括第一电机和第二电机；所述第一电机和所述第二电机均与所述工控机电连接；所述第一电机通过电机输出轴与所述小车本体上的左侧的主动轮连接；所述第二电机通过电机输出轴与所述小车本体上的右侧的主动轮连接。

可选的，所述图像采集装置为双目相机。

可选的，所述人机交互模块为触摸屏。

可选的，所述运动控制模块还包括惯性测量传感器；所述惯性测量传感器与所述工控机电连接。

可选的，所述第一电机和所述第二电机均为步进电机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出了一种场地自主作业移动划线机器人，在小车本体上设置喷涂机构；小车本体的底部设置工控机和清扫机构；喷涂机构和清扫机构均与工控机电连接；工控机内置有预设划线路径；小车本体用于按照预设划线路径移动并带动清扫机构和喷涂机构移动。本实用新型能够提高划线的工作效率和划线的安全性，从而缩短施工周期，保障施工安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的场地自主作业移动划线机器人的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的小车本体的底部结构图；

图3为本实用新型实施例提供的标准停车位模板图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例提供的场地自主作业移动划线机器人的结构图。参见图1，本实施例的场地自主作业移动划线机器人，包括：小车本体、工控机10、清扫机构8和喷涂机构；所述小车本体上设置所述喷涂机构；所述小车本体的底部设置所述工控机10和所述清扫机构8；所述喷涂机构和所述清扫机构8均与所述工控机10电连接；所述工控机10内置有预设划线路径；所述小车本体用于按照所述预设划线路径移动并带动所述清扫机构8和所述喷涂机构移动；所述清扫机构8用于清扫地面；所述喷涂机构用于喷涂形成地面指示标线。其中，所述工控机10型号可以采用戴尔Embedded Box PC5000。

所述喷涂机构包括电磁喷嘴6、压力泵3、储料罐4和动力机2；所述电磁喷嘴6设置在所述小车本体的尾部；所述电磁喷嘴6通过管道与所述压力泵3连接；所述压力泵3通过管道与所述储料罐4连接；所述压力泵3与所述动力机2电连接；所述动力机2与所述工控机10电连接。所述动力机、所述压力泵3和所述储料罐4可以交错安装于小车本体上。

所述划线移动机器人的工作过程为：待喷涂原料装满储料罐4后，首先根据划线任务要求调节电磁喷嘴6的宽度和流量，然后将划线移动机器人移动到喷涂起点，开启清扫机构8和喷涂机构中的电磁喷嘴6边清扫边划线，当划线移动机器人移动到喷涂终点时，停止喷涂，此时喷涂工作完成。

作为一种可选的实施方式，所述划线移动机器人还包括设置在所述小车本体上的图像采集装置5和设置在所述小车本体前部的人机交互模块1；所述图像采集装置5、所述人机交互模块1均与所述工控机10电连接；所述人机交互模块1用于输入预设划线路径；所述图像采集装置5用于采集所述喷涂机构喷涂形成的地面指示标线。所述人机交互模块1中的人机交互界面可以根据具体路标划线任务(图纸)调用模板库中的单个或多个路标模型进行组合确定预设路线，也可以自定义模型的尺寸和形状作为预设路径。

该实施方式下的划线移动机器人，在待喷涂原料装满储料罐4后，首先根据划线任务要求调节电磁喷嘴6的宽度和流量，利用人工交互模块绘制划线地图(预设划线路径)，然后划线移动机器人根据划线地图移动到基准位置A，如图3所示，再开启清扫机构8和电磁喷嘴6边清扫边划线。且其过程中，利用图像采集装置5实时采集喷涂机构喷涂形成的地面指示标线，并采用常用的图像处理软件，例如采用现有的Tensorflow+openCV软件根据已喷涂的形状与划线地图实时进行特征匹配，得到喷涂路径图像特征差异。工控机10根据图像特征差异，实时调整预设划线路径，直到划线地图走完，喷涂工作完成。

作为一种可选的实施方式，所述划线移动机器人还包括运动控制模块；所述运动控制模块包括第一电机11、第二电机12和惯性测量传感器；所述第一电机11、所述第二电机12和所述惯性测量传感器均与所述工控机10电连接；所述第一电机11通过电机输出轴与所述小车本体上的左侧的主动轮9连接；所述第二电机12通过电机输出轴与所述小车本体上的右侧的主动轮9连接；所述第一电机11、所述第二电机12带动主动轮9运动，所述主动轮9带动所述小车本体上对应侧的从动轮7运动；所述惯性测量传感器用于实时测量划线移动机器人的姿态和运动速度，以保证划线移动机器人运动的精度。

图像采集装置5根据已喷涂的形状与划线地图实时进行特征匹配，得到喷涂路径图像特征差异后，工控机10将特征差异处理转换为电信号后发送指令到运动控制模块，控制第一电机11、第二电机12完成直行和转向，同时通过惯性测量传感器(IMU)实时监测划线移动机器人的姿态、速度并反馈给工控机10对运动进行闭环控制。所述工控机10还可以根据喷涂路径图像特征差异，协调控制运动控制模块和喷涂机构同步工作。

作为一种可选的实施方式，所述运动控制模块还包括运动控制单片机和电机驱动器。所述运动控制单片机与所述工控机10电连接，所述惯性测量传感器与所述运动控制单片机电连接；所述第一电机11、所述第二电机12均通过所述电机驱动器与所述运动控制单片机电连接；所述运动控制单片机的型号可以为STM32。

作为一种可选的实施方式，所述喷涂机构还包括喷涂控制单片机；工控机10还可以将特征差异处理转换为电信号后发送指令到喷涂控制单片机，以控制电磁喷嘴6的开启/闭合。

作为一种可选的实施方式，所述图像采集装置5为双目相机。所述双目相机可以采用型号为Realsense D435的相机。

作为一种可选的实施方式，所述人机交互模块1为触摸屏。

作为一种可选的实施方式，所述第一电机11和所述第二电机12均为步进电机。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种场地自主作业移动划线机器人，其特征在于，包括：小车本体、工控机、清扫机构和喷涂机构；所述小车本体上设置所述喷涂机构；所述小车本体的底部设置所述工控机和所述清扫机构；所述喷涂机构和所述清扫机构均与所述工控机电连接；所述工控机内置有预设划线路径；所述小车本体用于按照所述预设划线路径移动并带动所述清扫机构和所述喷涂机构移动；所述清扫机构用于清扫地面；所述喷涂机构用于喷涂形成地面指示标线。

2.根据权利要求1所述的一种场地自主作业移动划线机器人，其特征在于，所述喷涂机构包括电磁喷嘴、压力泵、储料罐和动力机；所述电磁喷嘴设置在所述小车本体的尾部；所述电磁喷嘴通过管道与所述压力泵连接；所述压力泵通过管道与所述储料罐连接；所述压力泵与所述动力机电连接；所述动力机与所述工控机电连接。

3.根据权利要求1所述的一种场地自主作业移动划线机器人，其特征在于，还包括设置在所述小车本体上的图像采集装置；所述图像采集装置与所述工控机电连接；所述图像采集装置用于采集所述喷涂机构喷涂形成的地面指示标线。

4.根据权利要求1所述的一种场地自主作业移动划线机器人，其特征在于，还包括设置在所述小车本体前部的人机交互模块；所述人机交互模块与所述工控机电连接；所述人机交互模块用于输入预设划线路径。

5.根据权利要求1所述的一种场地自主作业移动划线机器人，其特征在于，还包括运动控制模块；所述运动控制模块包括第一电机和第二电机；所述第一电机和所述第二电机均与所述工控机电连接；所述第一电机通过电机输出轴与所述小车本体上的左侧的主动轮连接；所述第二电机通过电机输出轴与所述小车本体上的右侧的主动轮连接。

6.根据权利要求3所述的一种场地自主作业移动划线机器人，其特征在于，所述图像采集装置为双目相机。

7.根据权利要求4所述的一种场地自主作业移动划线机器人，其特征在于，所述人机交互模块为触摸屏。

8.根据权利要求5所述的一种场地自主作业移动划线机器人，其特征在于，所述运动控制模块还包括惯性测量传感器；所述惯性测量传感器与所述工控机电连接。

9.根据权利要求5所述的一种场地自主作业移动划线机器人，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机均为步进电机。

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