一种智能刷墙机器人制造技术

本发明专利技术属于刷墙作业的技术领域，公开了一种智能刷墙机器人，包括能够移动的小车，所述小车上设置有第一旋转机构，所述第一旋转机构与第一伸缩机构的一端相连，所述第一伸缩机构的另一端通过第二旋转机构与第二伸缩机构的一端相连，所述第二伸缩机构的另一端与刷具相连，所述第一旋转机构用于控制第一伸缩机构在水平面上的转动，所述第二旋转机构用于控制第二伸缩机构在竖直面上的转动，所述第一伸缩机构用于控制刷具在竖直方向上的运动，所述第二伸缩机构用于控制刷具在水平方向上的运动，从而借助第一伸缩机构结合第二旋转机构，完成上下刷墙，借助第一旋转机构结合第二伸缩机构、第二旋转机构，完成左右刷墙。

An intelligent wall painting robot

【技术实现步骤摘要】
一种智能刷墙机器人
本专利技术属于刷墙设备的
，具体涉及一种智能刷墙机器人。
技术介绍
在建筑物装修方面，为了满足美观、防蛀等需求，需要在墙壁上刷上一层涂层。但传统的粉刷过程，多由人工完成，且粉刷动作机械重复，效率低下，粉刷液对人体皮肤也造成一定损害等，因而需要一种自动化粉刷器械，将工人从枯燥危险的粉刷工作中解放出来，实现高效、高度自动化刷墙作业。
技术实现思路
本专利技术提供了一种智能刷墙机器人，解决了传统的粉刷过程，多由人工完成，且粉刷动作机械重复，效率低下等问题。本专利技术可通过以下技术方案实现：一种智能刷墙机器人，包括能够移动的小车，所述小车上设置有第一旋转机构，所述第一旋转机构与第一伸缩机构的一端相连，所述第一伸缩机构的另一端通过第二旋转机构与第二伸缩机构的一端相连，所述第二伸缩机构的另一端与刷具相连，所述第一旋转机构用于控制第一伸缩机构在水平面上的转动，所述第二旋转机构用于控制第二伸缩机构在竖直面上的转动，所述第一伸缩机构用于控制刷具在竖直方向上的运动，所述第二伸缩机构用于控制刷具在水平方向上的运动，从而借助第一伸缩机构结合第二旋转机构，完成上下刷墙，借助第一旋转机构结合第二伸缩机构、第二旋转机构，完成左右刷墙。进一步，所述第二伸缩机构包括伸缩机械臂，所述第一伸缩机构包括与第一旋转机构相连的第一机械臂，所述第一机械臂通过滑动机构与第二机械臂的一端嵌套配合，所述第二机械臂的另一端通过第二旋转机构与伸缩机械臂的一端相连；所述伸缩机械臂的另一端与刷具相连，所述滑动机构用于控制第二机械臂嵌套进入第一机械臂的深度。进一步，所述第一机械臂呈筒状，所述第二机械臂呈L形，其一端嵌套进入第一机械臂，所述滑动机构包括丝杠，所述丝杠的一端与第一舵机相连，另一端穿过第二机械臂一端的端面进入其内部，所述第二机械臂与第一机械臂通过多个滑轨相接触，多个所述滑轨对称设置。进一步，所述第一机械臂和第二机械臂均呈方形结构，所述第二机械臂的另一端设置有摄像头，所述摄像头用于对粉刷墙面进行摄像。进一步，所述伸缩机械臂包括底座，所述底座的一侧与第二旋转机构相连，相对的一侧上设置有多个连接成直线的弹簧，相邻弹簧之间通过档片相连，每个档片均通过一组线绳连接到绕线器上，一组线绳包括多条线绳，均匀连接到档片上，且每条线绳上均设置有拉力传感器，所述拉力传感器用于检测每条线绳所受的拉力，所述绕线器设置在底座内部。进一步，所述第一旋转机构包括设置在小车上的第一转盘，所述第一转盘一侧的中心通过齿轮传动机构与第二舵机相连，相对的一侧与第一机械臂的一端相连，所述第二旋转机构包括与第二机械臂的另一端相连的第三舵机，所述第三舵机的输出轴与第二转盘一侧的中心相连，所述第二转盘相对的一侧与底座的一侧相连。进一步，所述刷具包括储料盒，所述储料盒的一侧与伸缩机械臂相连，其相对的一侧与连接筒相连，所述连接筒上均匀设置有多组刷毛，其内部设置多个与刷毛一一对应的连接管，所述连接管的一端与储料盒连通，另一端连接刷毛；所述储料盒通过软管与涂料箱连通，所述涂料箱设置在称重器上，所述称重器用于对涂料箱进行称重。进一步，所述小车底面的前端设置有两个转向轮，后端设置有两个驱动轮，各个侧面设置有三个不共线的距离传感器，其内部设置有控制单元，包括处理器、导航模块、避障模块、通讯模块、运动控制模块，所述处理器通过通讯模块与上位机相连，所述上位机包括监控模块，所述监控模块用于对刷墙机器人的刷墙状况进行监测，所述运动控制模块用于对刷墙机器人的移动，以及刷墙模式的实现进行控制。本专利技术有益的技术效果在于：通过第一伸缩机构控制刷具在竖直方向上的运动，实现上下刷墙，再通过第一旋转机构控制第一伸缩机构连带刷具在水平面上的转动，结合第二伸缩机构实时调节刷具与墙壁之间的距离，实现左右刷墙，完成刷墙的多模式作业。本专利技术的装置结构简单易组装，作业效率高，采用滚珠丝杠的传动机构具有自锁功能，磨损较少，同时上下与左右刷墙模式任意切换，可以设置粉刷连续的墙面，自动化程度高；可根据红外测距传感器避免装置与障碍物碰撞，具有一定的智能性，并且可以远程实时监测粉刷机作业进度。附图说明图1是本专利技术的总体结构示意图；图2是本专利技术的第一机械臂的结构示意图；图3是本专利技术的第二机械臂的结构示意图；图4是本专利技术的伸缩机械臂中弹簧、档片和线绳的配合结构示意图；图5是本专利技术的第一转盘的结构示意图；图6是本专利技术的刷具的结构示意图；其中，1-小车，2-刷具，201-储料盒，202-连接筒，203-刷毛，204-连接管，3-伸缩机械臂，301-底座，302-弹簧，303-档片，304-绕线器，305-线绳，4-第一机械臂，5-第二机械臂，6-丝杠，7-第一舵机，8-第一转盘，9-第二舵机，10-第三舵机，11-第二转盘，12-软管，13-涂料箱，14-称重器。具体实施方式下面结合附图及较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术提供了一种智能刷墙机器人，包括能够移动的小车1，在小车1上设置有第一旋转机构，该第一旋转机构与第一伸缩机构的一端相连，第一伸缩机构的另一端通过第二旋转机构与第二伸缩机构的一端相连，第二伸缩机构的另一端与刷具2相连，该第一旋转机构用于控制第一伸缩机构在水平面上的转动，该第二旋转机构用于控制第二伸缩机构在竖直面上的转动，该第一伸缩机构用于控制刷具2在竖直方向上的运动，该第二伸缩机构用于控制刷具2在水平方向上的运动。这样，借助第二伸缩机构调整刷具2与墙壁之间的距离，再通过第二旋转机构调整刷具2的姿态，然后通过第一伸缩机构带动刷具2在竖直方向上的上下移动，实现上下刷墙，同时，还可以通过第一旋转机构带动刷具2在水平面上的转动，并且实时通过第二伸缩机构调整刷具2与墙壁之间的距离，实现左右刷墙，完成刷墙的多模式作业，提高刷墙机器人的智能化水平，增加刷墙机器人模拟操作人员刷墙的真实度。如图1、2和3所示，该第一伸缩机构包括与第一旋转机构相连的第一机械臂4，该第一机械臂4通过滑动机构与第二机械臂5的一端嵌套配合，该第二机械臂5的另一端通过第二旋转机构与第二伸缩机构的一端相连，当然也可以采用其他类型的伸缩机构实现，比如电动伸缩杆等等。具体地，第一机械臂4呈筒状，第二机械臂5呈L形，采用中空结构，均呈方形结构，该第二机械臂5的一端嵌套进入第一机械臂4，另一端与第二旋转机构相连；第一机械臂4的底面与第一旋转机构相连，顶面上设置有端盖，该端盖的中部设置与第二机械臂5配合的开口，边缘与第一机械臂4配合，可以在两者之间安装密封圈，避免灰尘、涂层液等进入机械臂，提高机械臂寿命。在第二机械臂5上还可以开设观望孔501，便于安装丝杠机构，还可以给滚珠丝杠添加润滑油，提高滚珠丝杠使用寿命。该滑动机构用于控制第二机械臂5嵌套进入第一机械臂4的深度，具体包括丝杠6，该丝杠6采用滚柱丝杠，其一端与第一舵机7相连，两者之间也可以通过联轴器进行转接，另一端穿过第二机械臂6一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能刷墙机器人，其特征在于：包括能够移动的小车，所述小车上设置有第一旋转机构，所述第一旋转机构与第一伸缩机构的一端相连，所述第一伸缩机构的另一端通过第二旋转机构与第二伸缩机构的一端相连，所述第二伸缩机构的另一端与刷具相连，所述第一旋转机构用于控制第一伸缩机构在水平面上的转动，所述第二旋转机构用于控制第二伸缩机构在竖直面上的转动，所述第一伸缩机构用于控制刷具在竖直方向上的运动，所述第二伸缩机构用于控制刷具在水平方向上的运动，从而借助第一伸缩机构结合第二旋转机构，完成上下刷墙，借助第一旋转机构结合第二伸缩机构、第二旋转机构，完成左右刷墙。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能刷墙机器人，其特征在于：包括能够移动的小车，所述小车上设置有第一旋转机构，所述第一旋转机构与第一伸缩机构的一端相连，所述第一伸缩机构的另一端通过第二旋转机构与第二伸缩机构的一端相连，所述第二伸缩机构的另一端与刷具相连，所述第一旋转机构用于控制第一伸缩机构在水平面上的转动，所述第二旋转机构用于控制第二伸缩机构在竖直面上的转动，所述第一伸缩机构用于控制刷具在竖直方向上的运动，所述第二伸缩机构用于控制刷具在水平方向上的运动，从而借助第一伸缩机构结合第二旋转机构，完成上下刷墙，借助第一旋转机构结合第二伸缩机构、第二旋转机构，完成左右刷墙。


2.根据权利要求1所述的智能刷墙机器人，其特征在于：所述第二伸缩机构包括伸缩机械臂，所述第一伸缩机构包括与第一旋转机构相连的第一机械臂，所述第一机械臂通过滑动机构与第二机械臂的一端嵌套配合，所述第二机械臂的另一端通过第二旋转机构与伸缩机械臂的一端相连；所述伸缩机械臂的另一端与刷具相连，所述滑动机构用于控制第二机械臂嵌套进入第一机械臂的深度。


3.根据权利要求2所述的智能刷墙机器人，其特征在于：所述第一机械臂呈筒状，所述第二机械臂呈L形，其一端嵌套进入第一机械臂，所述滑动机构包括丝杠，所述丝杠的一端与第一舵机相连，另一端穿过第二机械臂一端的端面进入其内部，所述第二机械臂与第一机械臂通过多个滑轨相接触，多个所述滑轨对称设置。


4.根据权利要求3所述的智能刷墙机器人，其特征在于：所述第一机械臂和第二机械臂均呈方形结构，所述第二机械臂的另一端设置有摄像头，所述摄像头用于对粉刷墙面进行摄像。


5.根据权利要求3所述的智能刷墙机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽，马影，高其远，邓宇翔，李陆君，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31