CN215442968U - 全向移动墙面刷漆机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及建筑装饰施工技术领域，具体为全向移动墙面刷漆机器人，包括移动平台，所述移动平台包括底盘支撑板，所述底盘支撑板的下表面固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端连接有移动轮，所述底盘支撑板的上表面固定连接有储料桶；移动组件，所述移动组件连接在底盘支撑板的上表面，所述移动组件的上方设置有机械臂，所述机械臂的另一端设置有滚筒刷。本实用新型移动更加灵活，运动精度更高，串联机械臂具有结构简单，成本低，控制容易，运动空间大的优点，从而能够有效的代替人工进行刷漆，工作效率更加高效，且设备小巧灵活，成本低，有效提高刷漆效率的同时也降低了后期维修成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑装饰施工技术领域，具体为全向移动墙面刷漆机器人。
背景技术
目前市面上常见刷墙内漆的方式有两种，一种是人工刷漆，另一种是喷漆，人工刷漆刷漆方式灵活，一般为工人根据需要手持各种大小的滚子蘸取油漆对墙面进行刷涂，后期维修方便但是刷漆效率较低，且刷漆质量因人而异，质感有差别，需要补漆，不适用于被涂物尺寸大的场合，同时人工刷漆会对人体造成一定伤害，喷漆时需使用机器，现有气喷涂机器人也称低压有气喷涂，喷涂机依靠低压空气使油漆在喷出枪口后形成雾化气流作用于物体表面；无气喷涂机器人可用于高黏度油漆的施工，机器喷漆施工效率高，平整度好，无质感差还能减少漆料和能量，但是机器设备投资与维护费用较贵，同时运动灵活性低，运行速度较慢，成本较高，控制系统复杂，机器较笨重，不便于后期维修，为弥补人工刷漆和机器喷漆的缺陷，故设计此全向移动墙面喷漆机器人。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供全向移动墙面刷漆机器人，以解决上述背景技术中提出的人工刷漆会对人体造成一定伤害，机器设备投资与维护费用较贵，同时运动灵活性低，运行速度较慢，成本较高，控制系统复杂，机器较笨重，不便于后期维修的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：全向移动墙面刷漆机器人，包括：
移动平台，所述移动平台包括底盘支撑板，所述底盘支撑板的下表面固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端连接有移动轮，所述底盘支撑板的上表面固定连接有储料桶；
移动组件，所述移动组件连接在底盘支撑板的上表面，所述移动组件的上方设置有机械臂，所述机械臂的另一端设置有滚筒刷。
优选的，所述底盘支撑板的厚度为3mm，所述第一电机与移动轮共设置有四组，所述第一电机通过电机架固定连接在底盘支撑板的下表面，且第一电机分别处于底盘支撑板的四个角落。
优选的，所述移动组件包括电机支架，所述电机支架固定连接在底盘支撑板的上表面，所述电机支架的一端固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端贯穿电机支架连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的外部设置有连接件，所述连接件的下方连接有线性滑轨。
优选的，所述滚珠丝杠的另一端通过滚珠轴承连接有支撑架；且支撑架与电机支架之间设置有线性滑轨，所述线性滑轨的上方固定连接有连接件，所述连接件的中心通过滚珠螺母副啮合有滚珠丝杠，所述连接件呈“工”字型结构。
优选的，所述机械臂包括第一舵机，所述第一舵机固定连接在连接件的上表面，所述第一舵机的输出端连接有第一连接臂，所述第一连接臂的另一端连接有第二舵机，所述第二舵机的输出端连接有第二连接臂，所述第二连接臂的另一端连接有第三舵机，所述第三舵机的输出端连接有滚筒刷。
优选的，所述第一连接臂采用的是厚度为2mm的厚碳纤维板，所述第二连接臂采用的是厚度为2mm的厚钣金折弯，所述第一舵机、第二舵机与第三舵机的从动端皆通过滚珠轴承进行支撑连接，且从动端分别连接在对应的第一连接臂或第二连接臂的内壁。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该机器人移动更加灵活，运动精度更高，串联机械臂具有结构简单，成本低，控制容易，运动空间大的优点，很适合刷漆这样强度需求较小的场合，从而能够有效的代替人工进行刷漆，工作效率更加高效，且设备小巧灵活，成本低，有效提高刷漆效率的同时降低了后期维修成本。
(1)本实用新型通过多个轮子转向和转速的配合，可以合成任何方向上的合力进而实现在机器人可以在平面上前后、左右等运动的同时还能完成原地旋转运动，和普通轮组相比移动更加灵活，运动精度更高，串联机械臂具有结构简单，成本低，控制容易，运动空间大的优点，很适合刷漆这样强度需求较小的场合。
(2)本实用新型可以在4.5V～30V宽输入电压范围内稳定工作，且可以提供1.2A的负载输出电流，可以满足输入电压不稳定的同时实现1.2A的高电流负载输出，分手动与自动两种模式，手动模式通过手机蓝牙与设备配对，获得电机的运动指令，低功率，便于电池供电设备工作，同时具有低延时的性能，可管理数据；自动模式，机器人按照预定指令完成预定算法公式与刷漆逻辑从而完成刷漆工作循环，是刷漆操作系统化、规范化，真正做到省时省力又方便，让该机器人的使用更加方便与多样。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的移动平台整体结构示意图；
图3为本实用新型的机械臂整体连接结构示意图；
图4为本实用新型的移动组件整体结构示意图；
图5为本实用新型的总体程序控制示意图。
图中：1、移动平台；11、底盘支撑板；12、第一电机；13、移动轮；14、储料桶；2、移动组件；21、电机支架；22、第二电机；23、线性滑轨；24、连接件；25、滚珠丝杠；3、机械臂；31、第一舵机；32、第一连接臂；33、第二舵机；34、第二连接臂；35、第三舵机；4、滚筒刷。
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。
请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：全向移动墙面刷漆机器人，包括：
移动平台1，移动平台1包括底盘支撑板11，底盘支撑板11的下表面固定连接有第一电机12，第一电机12的输出端连接有移动轮13，底盘支撑板11的上表面固定连接有储料桶14，第一电机12采用直流减速电机提供动力；
移动组件2，移动组件2连接在底盘支撑板11的上表面，移动组件2的上方设置有机械臂3，机械臂3的另一端设置有滚筒刷4，其中装置还包括控制系统，其主要基于单片机嵌入式系统进行编程控制，手动模式部分主要完成机器人移动平台1的控制，单片机通过蓝牙串口与手机客户端通讯，获得电机的运动指令，自动模式，机器人按照预定指令通过输出PWM完成预定算法公式与刷漆逻辑完成刷漆工作循环。
进一步的，底盘支撑板11的厚度为3mm，第一电机12与移动轮13共设置有四组，第一电机12通过电机架固定连接在底盘支撑板11的下表面，且第一电机12分别处于底盘支撑板11的四个角落，能够通过单个驱动控制，实现底盘支撑板11进行多角度转动，方便移动和旋转，底盘支撑板11的边缘设置有限位开关，能够在移动底盘支撑板11时，使得装置贴合墙壁时，与墙壁接触的限位同时闭合，进而使得移动平台1停止移动。
进一步的，移动组件2包括电机支架21，电机支架21固定连接在底盘支撑板11的上表面，电机支架21的一端固定连接有第二电机22，第二电机22的输出端贯穿电机支架21连接有滚珠丝杠25，滚珠丝杠25的外部设置有连接件24，连接件24的下方连接有线性滑轨23，电机支架21采用步进电机带动滚珠丝杠25配合线性滑轨23完成水平移动。
进一步的，滚珠丝杠25的另一端通过滚珠轴承连接有支撑架；且支撑架与电机支架21之间设置有线性滑轨23，线性滑轨23的上方固定连接有连接件24，连接件24的中心通过滚珠螺母副啮合有滚珠丝杠25，连接件24呈“工”字型结构，滚珠丝杠25转动时能够通过滚珠螺母副带动连接件24进行移动，同时通过线性滑轨23的配合保证连接件24移动的稳定性。
进一步的，机械臂3包括第一舵机31，第一舵机31固定连接在连接件24的上表面，第一舵机31的输出端连接有第一连接臂32，第一连接臂32的另一端连接有第二舵机33，第二舵机33的输出端连接有第二连接臂34，第二连接臂34的另一端连接有第三舵机35，第三舵机35的输出端连接有滚筒刷4，机械臂3具有四个自由度，结构简单，成本低，控制容易，运动空间大，便于通过对滚筒刷4的控制实现对墙面的粉刷。
进一步的，第一连接臂32采用的是厚度为2mm的厚碳纤维板，第二连接臂34采用的是厚度为2mm的厚钣金折弯，第一舵机31、第二舵机33与第三舵机35的从动端皆通过滚珠轴承进行支撑连接，且从动端分别连接在对应的第一连接臂32或第二连接臂34的内壁，有效的保证了机械臂3的传动刚度。
工作原理：本实用新型在使用时，首先通过对第一电机12的控制能够实现移动轮13的转动，进一步使得装置移动至墙面的边缘，进一步通过第二电机22的控制能够带动滚珠丝杠25进行转动，从而实现连接件24的移动，进一步能够带动其上方的机械臂3进行移动，同时机械臂3通过第一舵机31、第二舵机33、与第三舵机35的自由度控制，实现滚筒刷4的上下，进而带动滚筒刷4对墙面进行粉刷。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.全向移动墙面刷漆机器人，其特征在于，包括：
移动平台(1)，所述移动平台(1)包括底盘支撑板(11)，所述底盘支撑板(11)的下表面固定连接有第一电机(12)，所述第一电机(12)的输出端连接有移动轮(13)，所述底盘支撑板(11)的上表面固定连接有储料桶(14)；
移动组件(2)，所述移动组件(2)连接在底盘支撑板(11)的上表面，所述移动组件(2)的上方设置有机械臂(3)，所述机械臂(3)的另一端设置有滚筒刷(4)。
2.根据权利要求1所述的全向移动墙面刷漆机器人，其特征在于：所述底盘支撑板(11)的厚度为3mm，所述第一电机(12)与移动轮(13)共设置有四组，所述第一电机(12)通过电机架固定连接在底盘支撑板(11)的下表面，且第一电机(12)分别处于底盘支撑板(11)的四个角落。
3.根据权利要求1所述的全向移动墙面刷漆机器人，其特征在于：所述移动组件(2)包括电机支架(21)，所述电机支架(21)固定连接在底盘支撑板(11)的上表面，所述电机支架(21)的一端固定连接有第二电机(22)，所述第二电机(22)的输出端贯穿电机支架(21)连接有滚珠丝杠(25)，所述滚珠丝杠(25)的外部设置有连接件(24)，所述连接件(24)的下方连接有线性滑轨(23)。
4.根据权利要求3所述的全向移动墙面刷漆机器人，其特征在于：所述滚珠丝杠(25)的另一端通过滚珠轴承连接有支撑架；且支撑架与电机支架(21)之间设置有线性滑轨(23)，所述线性滑轨(23)的上方固定连接有连接件(24)，所述连接件(24)的中心通过滚珠螺母副啮合有滚珠丝杠(25)，所述连接件(24)呈“工”字型结构。
5.根据权利要求1所述的全向移动墙面刷漆机器人，其特征在于：所述机械臂(3)包括第一舵机(31)，所述第一舵机(31)固定连接在连接件(24)的上表面，所述第一舵机(31)的输出端连接有第一连接臂(32)，所述第一连接臂(32)的另一端连接有第二舵机(33)，所述第二舵机(33)的输出端连接有第二连接臂(34)，所述第二连接臂(34)的另一端连接有第三舵机(35)，所述第三舵机(35)的输出端连接有滚筒刷(4)。
6.根据权利要求5所述的全向移动墙面刷漆机器人，其特征在于：所述第一连接臂(32)采用的是厚度为2mm的厚碳纤维板，所述第二连接臂(34)采用的是厚度为2mm的厚钣金折弯，所述第一舵机(31)、第二舵机(33)与第三舵机(35)的从动端皆通过滚珠轴承进行支撑连接，且从动端分别连接在对应的第一连接臂(32)或第二连接臂(34)的内壁。
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