CN109898811A - 一种高层建筑外墙喷涂机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高层建筑外墙喷涂机器人，属于喷涂机器人技术领域，一种高层建筑外墙喷涂机器人，包括机器人本体，机器人本体的下端固定连接有四个三轴机械臂，三轴机械臂的下端固定连接有吸附机构，吸附机构包括吸附机构外壳，吸附机构外壳上固定连接有固定件，且固定件与三轴机械臂固定连接，吸附机构外壳的内部固定连接有风机，吸附机构外壳的上端开凿有多个均匀分布的出风口，吸附机构外壳的下端固定连接有进风板，进风板位于风机的进风口，吸附机构外壳的下端固定连接有密封圈，可以实现操作简单，使用方便，可大幅降低施工的难度，使用的过程中无需架设其他的辅助设备，安全性高，不会威胁工人的人身安全。

Description

一种高层建筑外墙喷涂机器人

技术领域

本发明涉及喷涂机器人技术领域，更具体地说，涉及一种高层建筑外墙喷涂机器人。

背景技术

随着社会的发展和进步，高层建筑越来越来，很多的高层建筑外墙需要进行喷涂的工作，例如喷涂改变高层建筑外墙的颜色，喷涂防水涂料等，现有技术中大部分还是采用“蜘蛛人”的方式进行作业，这种人工的方式难度大，而且危险程度很高。

公开号为CN104339358B的中国发明专利公开了高楼外层表面擦洗或喷涂技能机器人，躯体顶面安装臂长2.5-4米直径100厘米长指型内充气式玻璃牛筋橡胶擦洗转臂轮，链传动凹窗擦洗机械手，120度蹄型缝隙喷水嘴和扁扇形喷涂嘴，4只高清晰跟踪监控摄像机，两根直径11毫米的起重钢丝绳和楼顶液压伸缩并能上倾60°角的双支杆二定滑轮与二轴四轮构成的移动车，技能机器人躯体二侧下重心点，安装二蜗杆减速机捲筒连接二根11毫米控稳钢丝绳，前腹有安全气囊，同速升降的4根钢丝绳连接四筒捲扬机，对讲机与监控视频及各操控电器安装在厢式车内，构成节水节能节约涂料高效环保安全的高楼外层表面擦洗或喷涂技能机器人。

其中主要是通过钢丝实现的升降，需要使用到很多的附加设备，会大幅增加施工的难度，而且，在架设和拆卸设备时会对施工工人造成一定的危险性，同时不利于塑造良好的施工形象，需要固定辅助设备，对于较为复杂的高层建筑墙面难以实现较好的功能。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高层建筑外墙喷涂机器人，它可以实现操作简单，使用方便，可大幅降低施工的难度，使用的过程中无需架设其他的辅助设备，安全性高，不会威胁工人的人身安全。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高层建筑外墙喷涂机器人，包括机器人本体，所述机器人本体的下端固定连接有四个三轴机械臂，所述三轴机械臂的下端固定连接有吸附机构，所述吸附机构包括吸附机构外壳，所述吸附机构外壳上固定连接有固定件，且固定件与三轴机械臂固定连接，所述吸附机构外壳的内部固定连接有风机，所述吸附机构外壳的上端开凿有多个均匀分布的出风口，所述吸附机构外壳的下端固定连接有进风板，所述进风板位于风机的进风口，所述吸附机构外壳的下端固定连接有密封圈，所述机器人本体上开凿有加料维护孔，所述加料维护孔上连接有盖板，所述机器人本体的内部固定连接有涂料箱和喷涂高压泵，所述涂料箱与喷涂高压泵的进水端之间连接有连接管，所述机器人本体远离盖板的一端固定连接有喷头集成盒，所述喷头集成盒上固定连接有多个均匀分布的涂料喷头，所述喷涂高压泵的出水端与喷头集成盒连通，所述机器人本体的内部固定连接有蓄电池，它可以实现操作简单，使用方便，可大幅降低施工的难度，使用的过程中无需架设其他的辅助设备，安全性高，不会威胁工人的人身安全。

进一步的，所述蓄电池为锂离子电池，所述锂离子电池的电压为36V，同等体积锂离子电池的容量较大，性能稳定，36V为安全电压，可保证使用过程中的安全性。

进一步的，所述机器人本体的内部固定连接有防水板，所述防水板位于涂料箱和蓄电池之间，可保护蓄电池不受涂料或水的影响。

进一步的，所述密封圈的材质为橡胶，所述密封圈的表面刻有防滑纹，不易打滑，且橡胶可发生一定的形变，有弹性，可与高层建筑外墙吸附的更稳定。

进一步的，所述进风板远离风机的一侧壁上固定连接有过滤网，所述过滤网的孔径为0.5-2.5毫米，可防止颗粒状的垃圾被吸入风机中，不易使风机损坏。

进一步的，所述三轴机械臂包括第一旋转机构、第二旋转机构、第三旋转机构和第四旋转机构，所述第一旋转机构、第二旋转机构、第三旋转机构和第四旋转机构均与蓄电池电性连接，可实现全方位的调节，可旋转或摆动。

进一步的，所述机器人本体内固定连接有感应陀螺仪，所述吸附机构外壳的外侧固定连接有距离传感器，感应陀螺仪可感知机器人本体是否处于水平状态，并可通过三轴机械臂和吸附机构及时调整，距离传感器可放置吸附机构外壳之间发生相互碰撞，也可防止吸附机构外壳碰到异物二损坏。

进一步的，所述机器人本体的一对侧壁上均固定连接有主气囊盒，所述机器人本体的另一对侧壁上均固定连接有副气囊盒，当机器人不慎跌落时，主气囊盒和副气囊盒会根据感应陀螺仪的判断全部开启或部分开启，可防止机器人被摔坏，也可使机器人不易砸坏其他的物品。

进一步的，其中两个所述第一旋转机构上固定连接有高清摄像头，可通过手机端或电脑端观察喷涂的情况，便于判断和对机器人进行操作。

进一步的，所述机器人本体内固定连接有控制盒，所述控制盒内包括蓝牙模块、无线电遥控模块和GSM模块，蓝牙模块可通过手机APP实现近距离的控制，无线电遥控模块可通过无线电信号的遥控器进行控制，控制距离较长，GSM模块可实现蓄电池的电池电量较低时，自动发送短信至工作人员手机，也可由工作人员后台对机器人进行远程控制或收集数据，便于优化或排除故障。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现操作简单，使用方便，可大幅降低施工的难度，使用的过程中无需架设其他的辅助设备，安全性高，不会威胁工人的人身安全。

(2)蓄电池为锂离子电池，锂离子电池的电压为V，同等体积锂离子电池的容量较大，性能稳定，V为安全电压，可保证使用过程中的安全性。

(3)机器人本体的内部固定连接有防水板，防水板位于涂料箱和蓄电池之间，可保护蓄电池不受涂料或水的影响。

(4)密封圈的材质为橡胶，密封圈的表面刻有防滑纹，不易打滑，且橡胶可发生一定的形变，有弹性，可与高层建筑外墙吸附的更稳定。

(5)进风板远离风机的一侧壁上固定连接有过滤网，过滤网的孔径为0.5-2.5毫米，可防止颗粒状的垃圾被吸入风机中，不易使风机损坏。

(6)三轴机械臂包括第一旋转机构、第二旋转机构、第三旋转机构和第四旋转机构，第一旋转机构、第二旋转机构、第三旋转机构和第四旋转机构均与蓄电池电性连接，可实现全方位的调节，可旋转或摆动。

(7)机器人本体内固定连接有感应陀螺仪，吸附机构外壳的外侧固定连接有距离传感器，感应陀螺仪可感知机器人本体是否处于水平状态，并可通过三轴机械臂和吸附机构及时调整，距离传感器可放置吸附机构外壳之间发生相互碰撞，也可防止吸附机构外壳碰到异物二损坏。

(8)机器人本体的一对侧壁上均固定连接有主气囊盒，机器人本体的另一对侧壁上均固定连接有副气囊盒，当机器人不慎跌落时，主气囊盒和副气囊盒会根据感应陀螺仪的判断全部开启或部分开启，可防止机器人被摔坏，也可使机器人不易砸坏其他的物品。

(9)其中两个第一旋转机构上固定连接有高清摄像头，可通过手机端或电脑端观察喷涂的情况，便于判断和对机器人进行操作。

(10)机器人本体内固定连接有控制盒，控制盒内包括蓝牙模块、无线电遥控模块和GSM模块，蓝牙模块可通过手机APP实现近距离的控制，无线电遥控模块可通过无线电信号的遥控器进行控制，控制距离较长，GSM模块可实现蓄电池的电池电量较低时，自动发送短信至工作人员手机，也可由工作人员后台对机器人进行远程控制或收集数据，便于优化或排除故障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为本发明的局部剖面图；

图4为本发明的吸附机构剖面图。

图中标号说明：

1机器人本体、2盖板、3三轴机械臂、301第一旋转机构、302第二旋转机构、303第三旋转机构、304第四旋转机构、4吸附机构外壳、401固定件、402出风口、403进风板、5风机、6密封圈、7涂料箱、8喷涂高压泵、9连接管、10喷头集成盒、11涂料喷头、12蓄电池、13防水板、14主气囊盒、15副气囊盒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明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发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；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；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4，一种高层建筑外墙喷涂机器人，包括机器人本体1，机器人本体1的下端固定连接有四个三轴机械臂3，三轴机械臂3的下端固定连接有吸附机构，吸附机构包括吸附机构外壳4，吸附机构外壳4上固定连接有固定件401，且固定件401与三轴机械臂3固定连接，吸附机构外壳4的内部固定连接有风机5，吸附机构外壳4的上端开凿有多个均匀分布的出风口402，吸附机构外壳4的下端固定连接有进风板403，进风板403位于风机5的进风口，吸附机构外壳4的下端固定连接有密封圈6，机器人本体1上开凿有加料维护孔，加料维护孔上连接有盖板2，机器人本体1的内部固定连接有涂料箱7和喷涂高压泵8，涂料箱7与喷涂高压泵8的进水端之间连接有连接管9，机器人本体1远离盖板2的一端固定连接有喷头集成盒10，喷头集成盒10上固定连接有多个均匀分布的涂料喷头11，喷涂高压泵8的出水端与喷头集成盒10连通。

请参阅图3，机器人本体1的内部固定连接有蓄电池12，蓄电池12为锂离子电池，锂离子电池的电压为36V，同等体积锂离子电池的容量较大，性能稳定，36V为安全电压，可保证使用过程中的安全性，机器人本体1的内部固定连接有防水板13，防水板13位于涂料箱7和蓄电池12之间，可保护蓄电池12不受涂料或水的影响。

密封圈6的材质为橡胶，密封圈6的表面刻有防滑纹，不易打滑，且橡胶可发生一定的形变，有弹性，可与高层建筑外墙吸附的更稳定。

进风板403远离风机5的一侧壁上固定连接有过滤网，过滤网的孔径为0.5-2.5毫米，可防止颗粒状的垃圾被吸入风机5中，不易使风机5损坏。

请参阅图3，三轴机械臂3包括第一旋转机构301、第二旋转机构302、第三旋转机构303和第四旋转机构304，第一旋转机构301、第二旋转机构302、第三旋转机构303和第四旋转机构304均与蓄电池12电性连接，可实现全方位的调节，可旋转或摆动，其中两个第一旋转机构301上固定连接有高清摄像头，可通过手机端或电脑端观察喷涂的情况，便于判断和对机器人进行操作。

机器人本体1内固定连接有感应陀螺仪，吸附机构外壳4的外侧固定连接有距离传感器，感应陀螺仪可感知机器人本体1是否处于水平状态，并可通过三轴机械臂3和吸附机构及时调整，距离传感器可放置吸附机构外壳4之间发生相互碰撞，也可防止吸附机构外壳4碰到异物二损坏。

机器人本体1的一对侧壁上均固定连接有主气囊盒14，机器人本体1的另一对侧壁上均固定连接有副气囊盒15，当机器人不慎跌落时，主气囊盒14和副气囊盒15会根据感应陀螺仪的判断全部开启或部分开启，可防止机器人被摔坏，也可使机器人不易砸坏其他的物品。

机器人本体1内固定连接有控制盒，控制盒内包括蓝牙模块、无线电遥控模块和GSM模块，蓝牙模块可通过手机APP实现近距离的控制，无线电遥控模块可通过无线电信号的遥控器进行控制，控制距离较长，GSM模块可实现蓄电池12的电池电量较低时，自动发送短信至工作人员手机，也可由工作人员后台对机器人进行远程控制或收集数据，便于优化或排除故障。

使用时，可开启盖板2，向机器人本体1内加入足量的需要喷涂的涂料，即可将机器人放置在需要喷涂的墙面上，使密封圈6与墙壁接触，通过遥控器启动四个风机5，并启动相应的喷涂程序，喷涂程序可由本领域技术人员编写，其中包括机器人行走的路径，涂料喷头11的喷涂量等，在风机5的作用下，空气有进风板403吸入并处出风口402排出，进风板403与墙壁之间的会形成负压，密封圈6可增强吸附作用，且可提供一定的密闭性，在大气压的作用下可形成强大的吸附力，且三个吸附机构即可支撑起满载的机器人，其中一个吸附机构抬起行进，另外三个吸附机构继续吸附，循环进行，即可实现机器人的行进，当吸附机构需要抬起时，风机5会暂停工作，同时三轴机械臂3会控制吸附机构外壳4移动，移动到设定的位置后，风机5会继续工作，再换下一个吸附机构重复同样的程序，通过四肢动物行走的原理进行行走。

本方案可以实现操作简单，使用方便，可大幅降低施工的难度，使用的过程中无需架设其他的辅助设备，安全性高，不会威胁工人的人身安全。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高层建筑外墙喷涂机器人，包括机器人本体(1)，其特征在于：所述机器人本体(1)的下端固定连接有四个三轴机械臂(3)，所述三轴机械臂(3)的下端固定连接有吸附机构，所述吸附机构包括吸附机构外壳(4)，所述吸附机构外壳(4)上固定连接有固定件(401)，且固定件(401)与三轴机械臂(3)固定连接，所述吸附机构外壳(4)的内部固定连接有风机(5)，所述吸附机构外壳(4)的上端开凿有多个均匀分布的出风口(402)，所述吸附机构外壳(4)的下端固定连接有进风板(403)，所述进风板(403)位于风机(5)的进风口，所述吸附机构外壳(4)的下端固定连接有密封圈(6)，所述机器人本体(1)上开凿有加料维护孔，所述加料维护孔上连接有盖板(2)，所述机器人本体(1)的内部固定连接有涂料箱(7)和喷涂高压泵(8)，所述涂料箱(7)与喷涂高压泵(8)的进水端之间连接有连接管(9)，所述机器人本体(1)远离盖板(2)的一端固定连接有喷头集成盒(10)，所述喷头集成盒(10)上固定连接有多个均匀分布的涂料喷头(11)，所述喷涂高压泵(8)的出水端与喷头集成盒(10)连通，所述机器人本体(1)的内部固定连接有蓄电池(12)。

2.根据权利要求1所述的一种高层建筑外墙喷涂机器人，其特征在于：所述蓄电池(12)为锂离子电池，所述锂离子电池的电压为36V。

3.根据权利要求1所述的一种高层建筑外墙喷涂机器人，其特征在于：所述机器人本体(1)的内部固定连接有防水板(13)，所述防水板(13)位于涂料箱(7)和蓄电池(12)之间。

4.根据权利要求1所述的一种高层建筑外墙喷涂机器人，其特征在于：所述密封圈(6)的材质为橡胶，所述密封圈(6)的表面刻有防滑纹。

5.根据权利要求1所述的一种高层建筑外墙喷涂机器人，其特征在于：所述进风板(403)远离风机(5)的一侧壁上固定连接有过滤网，所述过滤网的孔径为0.5-2.5毫米。

6.根据权利要求1所述的一种高层建筑外墙喷涂机器人，其特征在于：所述三轴机械臂(3)包括第一旋转机构(301)、第二旋转机构(302)、第三旋转机构(303)和第四旋转机构(304)，所述第一旋转机构(301)、第二旋转机构(302)、第三旋转机构(303)和第四旋转机构(304)均与蓄电池(12)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种高层建筑外墙喷涂机器人，其特征在于：所述机器人本体(1)内固定连接有感应陀螺仪，所述吸附机构外壳(4)的外侧固定连接有距离传感器。

8.根据权利要求1所述的一种高层建筑外墙喷涂机器人，其特征在于：所述机器人本体(1)的一对侧壁上均固定连接有主气囊盒(14)，所述机器人本体(1)的另一对侧壁上均固定连接有副气囊盒(15)。

9.根据权利要求1所述的一种高层建筑外墙喷涂机器人，其特征在于：其中两个所述第一旋转机构(301)上固定连接有高清摄像头。

10.根据权利要求1所述的一种高层建筑外墙喷涂机器人，其特征在于：所述机器人本体(1)内固定连接有控制盒，所述控制盒内包括蓝牙模块、无线电遥控模块和GSM模块。