[发明专利]一种基于视觉定位的室内地砖清缝机器人的机构结构

说明书

本发明公开了一种基于视觉定位的室内地砖清缝机器人的机械结构，视觉检测装置固定连接在移动基座的前端，机械臂伸缩平台滑动设置在移动基座上，移动基座的后端固定连接控制器操作平台，机械臂伸缩平台上铰接有机械臂，机械臂的前端固连清缝装置，吸尘装置连接在清缝装置上。本发明通过设计机械臂、螺母固接平台、通过麦克纳姆轮移动的移动基座，能够用于基于视觉定位的室内地砖清缝机器人实现三级清缝行程调节，可满足不同工况下的清缝作业要求，结合视觉控制可实现对清缝区域的精准定位并保证清缝过程走刀的平稳顺滑，有效防止人工清缝过程中出现走线偏离、歪曲等问题；本发明设置了吸尘装置，在作业过程中边清缝边吸尘，能够解决扬尘问题。

技术领域

本发明属于房屋装修设备技术领域，具体涉及基于视觉定位的室内地砖清缝机器人的机构结构。

背景技术

在瓷砖铺设过程中，将瓷砖贴覆于毛坯表面时，基于瓷砖具有热胀冷缩的物理特性，需要在相邻瓷砖间留有一定缝隙，并且填充瓷砖美缝剂以防止瓷砖缝隙氧化发黑、滋生细菌、产生异味。清缝作为美缝过程中的关键一步，传统清缝在填充美缝剂前需要人工沿瓷砖缝隙打磨除尘，待美缝剂填充固化后需再次沿瓷砖缝隙铲除多余的美缝剂。整套工序费时，费力，且清缝效果完全依赖操作人员的技术水平，清缝走线易偏离直线方向，造成砖缝边缘的凹凸不平，甚至对瓷砖表面造成损坏，美缝质量无法保证。此外，高灰尘的作业环境也严重影响着工人的身体健康。

发明内容

本发明为解决传统人工清缝走线容易歪曲，导致砖缝边缘凹凸或瓷砖破损等问题，公开了一种基于视觉定位的室内地砖清缝机器人的机构结构。

本发明的技术方案如下：

一种基于视觉定位的室内地砖清缝机器人的机械结构，包括移动基座、机械臂伸缩平台、清缝装置、吸尘装置以及视觉检测装置五个部分，移动基座上安装有至少四个麦克纳姆轮，麦克纳姆轮驱动整个机器人移动，视觉检测装置固定连接在移动基座的前端，机械臂伸缩平台滑动设置在移动基座上，移动基座的后端固定连接控制机械臂伸缩平台在移动基座上滑动的控制器操作平台，机械臂伸缩平台上铰接有机械臂，机械臂的前端固连清缝装置，吸尘装置连接在清缝装置上。

进一步地，移动基座丝杠支撑座，丝杠支撑座上转动连接有丝杠，丝杠沿丝杠支撑座长度方向设置，螺母固接平台连接在丝杠上，并沿着丝杠滑动，麦克纳姆轮通过轴承分别安装于丝杠支撑座的两侧，控制器操作平台固定连接于丝杠支撑座后端，丝杠的后端与电机一连接，电机一驱动螺母固接平台在丝杠上移动。

优选地，丝杠支撑座底部连接有吸盘伸缩杆，吸盘伸缩杆的伸缩端连接有定位吸盘。

进一步地，机械臂伸缩平台包括机械臂伸缩平台基座，机械臂伸缩平台基座上固定连接关节支撑座，机械臂包括关节一和关节二，关节一的一端通过关节轴一转动连接在关节支撑座上，关节一与机械臂伸缩平台基座之间连接有竖向的液压推杆一，关节一的另一端通过关节轴二与关节二转动连接，关节一与关节二之间连接有液压推杆二，关节二的另一端连接在三向接头的其中一个接头上。

进一步地，清缝装置包括刀头和三向接头，其中刀头包括刀片与刀头套，刀头套连接在三向接头的一个接头上，刀片安装在刀头套内。

本发明所设计的机械结构可用于机器人实现三级清缝行程调节，可满足不同清缝作业要求。一级调节为完成初始位置固定后，控制液压杆一的伸缩使关节一沿关节轴一转动以调整刀头的切割深度，控制液压杆二的伸缩使关节二沿关节轴二转动以调整刀头的纵向切割距离。在一级调节下，如若此时刀头最大纵向切割进给距离小于实际清缝距离，则通过电机驱动螺母固接平台移动，实现机械臂伸缩平台基座的纵向移动，以适应性调整刀头相对于待清理缝隙的位置，此为二级调节。在二、三级调速下，如若此时刀头最大纵向切割进给距离仍小于实际清缝距离，则需通过控制丝杠底部支撑座的升缩杆收回定位吸盘，并依托工业相机实时定位缝隙方向，控制麦克纳姆轮转动使整个机体移动至当前切割点并完成再次定位，此为三级调节。正常作业时需结合实际工况重复一、二、三级调节直至完成缝隙的清理工作。