[发明专利]基于四桩定位吸盘式爬墙喷漆机器人及其工作方法

说明书

本发明提供了一种基于四桩定位吸盘式爬墙喷漆机器人，包括：本体，其具有平行的滑槽；桩腿，滑槽中滑动设置桩腿；桩腿的同侧端安装有吸盘；牵引机构，包括电机、钢丝绳，钢丝绳一端连接电机的转动端，另一端绕过滑槽的远端再串接桩腿后再连接于电机的转动端；喷漆装置，包括：工作台、工作臂、喷漆头，工作臂安装于工作台上，喷漆头安装于工作臂上；定位系统，包括：棱镜、单片机、全站仪、以及PC端，棱镜、单片机安装于本体上，单片机通过信号装置与全站仪、PC端进行交互。本发明还提供了上述基于四桩定位吸盘式爬墙喷漆机器人的工作方法。本发明的目的旨在使得喷漆工作不再需要人工完成，实现自动化的同时，提高自动喷涂的效率和质量。

技术领域

本发明涉及建筑机器人技术领域，特别涉及一种基于四桩定位吸盘式爬墙喷漆机器人及其工作方法。

背景技术

随着现代生活和生产质量的不断提高，许多高楼大厦以及特殊用途且垂直高度很高的建筑根据需要被建造出来。面对这种大型建筑的墙壁喷漆工作，运用传统、单纯的人工喷漆方法已力不从心，并且作业人员处于外墙会具有很高的生命危险，一旦发生安全事故将造成人员伤亡，同时也会给国家、集体和个人带来重大的经济损失。这时，我们需要寻找其它的喷漆方式来解决这些问题。

目前，自动喷漆机器人是一种可以进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要设备，已成为衡量一个国家制造业水平和科学技术水平的重要标志。其中，自动喷漆爬墙机器人以其智能、效率高和便捷等优点，广泛应用于高层建筑物的墙面喷漆等现场作业中，受到了人们的普遍接受和喜爱。

现有的爬墙机器人按照爬墙方式主要分为以下几类：一是利用导轨，即在垂直表面上安装若干导轨，使机器人通过履带或者其他步行机构在导轨上进行运动，这种爬墙方式对平面的材质和形状要求不高，但是安装导轨会改变平面外观；二是利用杆架等其它辅助装置，使机器人通过杆架的连接在墙壁上进行运动，这种爬墙方式的缺点是机器人移动范围有限，对于高层建筑墙壁不适用；三是通过真空吸附的方式，即利用吸盘抽走机器人与墙壁之间的空气，形成负压从而固定在垂直面上，这种爬墙方式的缺点在于对平面平整度有一定要求；四是通过电磁吸附的方式，比如电磁铁等，这种爬墙方式仅限于金属等特殊平面，不适用于普通墙壁；五是气动式，即通过旋翼反向旋转产生的反向压力使摩擦力增大，令机器人停留在墙面上，这种爬墙方式制造成本太高，功率消耗高，对周围环境的要求也比较苛刻。

然而，国内机器人市场上存在的喷涂机器人大多以通用型关节机器人为主，价格普遍较高，且普遍用于工业，用于建筑行业的很少。因此有必要提出一种能够满足现代建筑施工的新型自动喷漆爬墙机器人。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于四桩定位吸盘式爬墙喷漆机器人及其工作方法，使得墙壁喷漆工作不再需要人工完成，在实现自动化的同时，提高自动喷涂的效率和质量。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种基于四桩定位吸盘式爬墙喷漆机器人，包括：

本体，其上具有两个相平行的滑槽；

桩腿，每个滑槽中滑动设置两个所述的桩腿，四个所述的桩腿均为沿其长度方向伸缩的伸缩杆，且方向与在滑槽中的滑动方向垂直；其中，四个桩腿的同侧端安装有吸盘，吸盘通过管路连接真空泵；

牵引机构，设置四组，每组控制一个桩腿的滑动，所述牵引机构包括电机、以及钢丝绳，所述电机固设于滑槽中部位置，所述钢丝绳一端连接电机的转动端，另一端绕过滑槽的远端再串接桩腿后再连接于电机的转动端，形成传动回路；

喷漆装置，其包括：工作台、工作臂、以及喷漆头，所述工作台设置于本体上，所述工作臂一端安装于工作台上，所述喷漆头安装于工作臂的另一端，喷口朝向墙面；以及

定位系统，包括：棱镜、单片机、全站仪、以及PC端，所述棱镜、单片机安装于本体上，单片机通过信号装置与全站仪、PC端进行交互。