CN110397256A - 一种铺贴机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，公开一种铺贴机器人，其包括：底盘；Z轴提升装置，其安装在底盘的一端；四自由度运动装置，其安装在Z轴提升装置上,Z轴提升装置能驱动所述四自由度运动装置沿Z轴方向运动；抓取件，其设置在四自由度运动装置的末端，用于抓取待铺贴件，四自由度运动装置被配置为能够绕Y轴旋转和Z轴方向旋转，以及能沿X轴和Y轴做直线运动；涂覆装置，其被配置为给待铺贴件涂覆粘接剂。本发明所公开的铺贴机器人将抓取待铺贴件、在待铺贴件背部涂粘接剂、铺贴待铺贴件集成在一台机器人上，结构紧凑，铺贴效率提高，铺贴成本降低。

Description

一种铺贴机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种铺贴机器人。

背景技术

建筑装修需对厨房、卫生间和公共区域的墙壁铺贴瓷砖。由于工艺精度和瓷砖验收标准的要求，目前国内大型建筑物的墙壁铺贴瓷砖工作还是由人工铺贴完成。铺贴瓷砖工两人一组，一天能够完成大约30m²的瓷砖铺贴工作，整体工作效率不高。从长远看，目前国内乃至国际上，建筑装修工人的平均年龄逐渐增加，工人数量越来越少，导致用工成本的逐年增加。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种铺贴机器人，解决了现有技术存在的人工铺贴待铺贴件时所存在的铺贴速度慢、铺贴成本高的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铺贴机器人，包括：

底盘；

Z轴提升装置，其安装在所述底盘的一端；

四自由度运动装置，其安装在所述Z轴提升装置上,所述Z轴提升装置能驱动所述四自由度运动装置沿Z轴方向运动；

抓取件，所述抓取件设置在所述四自由度运动装置的末端，用于抓取待铺贴件，所述四自由度运动装置被配置为能够驱动所述抓取件绕Y轴和Z轴方向旋转，以及能沿X轴和Y轴做直线运动；

涂覆装置，所述涂覆装置被配置为给所述待铺贴件涂覆粘接剂。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述铺贴机器人还包括用于装载所述待铺贴件的置物座，所述涂覆装置设置在所述Z轴提升装置相对的一端，所述置物座设置在所述Z轴提升装置相邻的一端。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述铺贴机器人还包括：

电控箱，所述电控箱分别与所述Z轴提升装置、所述四自由度运动装置和所述涂覆装置电连接。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述Z轴提升装置包括第一级提升组件和第二级提升组件，所述第一级提升组件被配置为驱动所述第二级提升组件沿Z轴移动，所述第二级提升组件被配置为驱动所述四自由度运动装置沿Z轴移动。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述第一级提升组件和所述第二级提升组件均为丝杠提升机构。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述Z轴提升装置还包括转接法兰，所述第二级提升组件被配置为驱动所述转接法兰沿Z轴移动，所述四自由度运动装置设置于所述转接法兰上。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述四自由度运动装置包括第一底座、第二底座、第一电机和执行轴，所述第一底座与所述Z轴提升装置固定连接，所述第一电机与所述第一底座沿X轴方向滑动连接，所述第一电机的输出轴与所述第二底座连接，所述第一电机被配置为驱动所述第二底座沿Z轴方向转动，所述执行轴安装在所述第二底座上，所述抓取件与所述执行轴的末端固定连接，所述第二底座上设置有直线驱动组件和旋转驱动组件，所述直线驱动组件被配置为驱动所述执行轴沿Y轴移动，所述旋转驱动组件被配置为驱动所述执行轴绕Y轴转动。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述执行轴的表面设置有外螺纹，所述直线驱动组件包括第三电机和驱动螺母，所述驱动螺母与所述第三电机传动连接，所述外螺纹与所述驱动螺母螺纹连接；

所述执行轴的表面沿自身轴线延伸设置有长键槽，所述旋转驱动组件包括第四电机和驱动键筒，所述驱动键筒与所述第四电机传动连接，所述驱动键筒***所述长键槽内。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述第一底座上开设有滑动让位口，所述第一电机的输出轴穿过所述滑动让位口与所述第二底座固定连接。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述置物座包括置物盒，所述置物盒呈顶部敞口的方筒状，以容纳竖直置放的所述待铺贴件。

作为一种铺贴机器人的优选方案，所述置物盒上设有多个卡槽，所述待铺贴件卡接在所述卡槽内。

本发明的有益效果为：本发明所提供的铺贴机器人，将抓取待铺贴件、在待铺贴件背部涂粘接剂、铺贴待铺贴件集成在一台机器人上，结构紧凑，其中，Z轴提升装置能够实现待铺贴件沿Z轴直线运动，四自由度运动装置能够同时实现待铺贴件的绕Y轴旋转、绕Z轴旋转、沿X轴直线运动以及沿Y轴直线运动，使得该铺贴机器人的铺贴速度增加，铺贴成本降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的铺贴机器人的示意图；

图2是本发明具体实施例提供的铺贴机器人的Z轴提升单元的示意图；

图3是本发明具体实施例提供的Z轴提升装置在一个方的示意图；

图4是本发明具体实施例提供的部分第一级提升组件的示意图；

图5是本发明具体实施例提供的Z轴提升装置在另一个方的示意图；

图6是本发明具体实施例提供的部分第二级提升组件的示意图；

图7为本发明具体实施例提供的四自由度运动装置在一个方的示意图；

图8为本发明具体实施例提供的四自由度运动装置在另一个方的示意图；

图9为本发明具体实施例提供的第一底座与第一电机倒置的示意图(第二底座等结构未示出)；

图10为本发明具体实施例提供的第二底座、直线驱动组件、旋转组件与执行轴组装结构的俯视图；

图11为本发明具体实施例提供的执行轴、驱动螺母与驱动键筒的组装示意图。

图中：

1、底盘；

2、Z轴提升装置；

211、第一滑座；2111、第一导轨；212、第一滑动件；213、第一驱动件；2131、第一伺服电机；2132、第一减速机；214、第一滚珠丝杠；2141、第一丝杠螺母；2142、第一丝杠轴；215、固定法兰；216、第一联轴器；217、基座；218、第一加强板；219、安装架；2110、支撑板；2120、轴承座；

221、第二滑座；2211、第二导轨；222、第二滑动件；223、第二驱动件；2231、第二伺服电机；2232、第二减速机；224、第二滚珠丝杠；2241、第二丝杠螺母；2242、第二丝杠轴；225、转接法兰；226、第二联轴器；227、固定架；228、支撑架；229、第二加强板；2210、加强筋；

23、固定件；231、第一竖向件；232、第二竖向件；

3、四自由度运动装置；

31、第一底座；311、滑动让位口；312、直线导轨；

32、第二底座；321、安装底板；322、支撑座；

33、第一电机；331、第一法兰；

34、执行轴；341、外螺纹；342、长键槽；343、第二法兰；

35、直线驱动组件；351、第三电机；352、驱动螺母；353、第二主动轮；354、第二从动轮；355、第二传动带；

36、旋转组件；361、第四电机；362、驱动键筒；363、第三主动轮；364、第三从动轮；365、第三传动带；

371、固定滑板；372、直线滑块；

381、第二电机；382、第一主动轮；383、第一从动轮；384、第一传动带；

39、抓取件；391、吸盘；392、吸盘主板；

4、置物座；

5、涂覆装置；

51、支架；

52、涂覆组件；521、粘接剂容纳器；522、粘接剂输送件；523、粘接剂涂覆件；

6、电控箱。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。

本实施例提供一种铺贴机器人，用于在墙面上铺贴瓷砖、木板、框架等。本实施例的铺贴机器人用于铺贴瓷砖，如图1和图2所示，其包括底盘1、Z轴提升装置2、四自由度运动装置3、抓取件39和涂覆装置5，其中，Z轴提升装置2安装在底盘1的一端，四自由度运动装置3安装在Z轴提升装置2上，Z轴提升装置2能够驱动四自由度运动装置3沿Z轴方向运动，抓取件39设置在四自由度运动装置3的末端，用于抓取瓷砖，四自由度运动装置3被配置为能够驱动抓取件39绕Y轴和Z轴方向旋转，以及能沿X轴、Y轴方向做直线运动，涂覆装置5被配置为给瓷砖涂覆粘接剂。

需要说明的是，本实施例的铺贴机器人还包括用于装载待铺贴件的置物座4，涂覆装置5设置在Z轴提升装置2相对的一端，置物座4设置在Z轴提升装置2相邻的一端。

本实施例所提供的铺贴机器人，用于铺贴瓷砖，将抓取瓷砖、在瓷砖背部涂粘接剂、铺贴瓷砖集成在一台机器人上，其中，Z轴提升装置2能够实现瓷砖沿Z轴方向运动，四自由度运动装置3能够同时实现瓷砖随抓取件39绕Y轴旋转、绕Z轴旋转、沿X轴直线运动以及沿Y轴直线运动，使得该铺贴机器人的铺贴速度增加，铺贴效率提升，铺贴成本降低，本发明所公开的机器人结构紧凑，承受负载能力增加，稳定性好。

本实施例的铺贴机器人还包括电控箱6，如图2所示，电控箱6与置物座4并列设在底盘1上，电控箱6分别与Z轴提升装置2、四自由度运动装置3和涂覆装置5电连接。优选地，该电控箱6包括主控制器，该主控制器可以是集中式或分布式的主控制器，比如，主控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制Z轴提升装置2、四自由度运动装置3和涂覆装置5实现其功能。

如图3至图6所示，本实施例的Z轴提升装置2包括第一级提升组件和第二级提升组件，第一级提升组件被配置为驱动第二级提升组件沿Z轴移动，第二级提升组件被配置为驱动四自由度运动装置3沿Z轴移动。需要说明的是第一级提升组件和第二级提升组件均为丝杠提升机构，这种丝杠提升机构重复定位精度很高，一般为0.1mm以下，能够很好的保证瓷砖的铺贴精度。

具体地，如图3所示，第一级提升组件包括第一滑座211、第一滑动件212、第一驱动件213及第一滚珠丝杠214，第一滑座211上设有第一导轨2111，第一滑动件212可滑动设在第一导轨2111上，第一滑动件212固定在第一滚珠丝杠214上，第一驱动件213被配置为驱动第一滚珠丝杠214带动第一滑动件212沿第一滑座211竖向运动。第二级提升组件包括第二滑座221、第二滑动件222、第二驱动件223及第二滚珠丝杠224，第二滑座221上设有第二导轨2211，第二滑动件222可滑动设在第二导轨2211上，第二滑动件222固定在第二滚珠丝杠224上，第二驱动件223被配置为驱动第二滚珠丝杠224带动第二滑动件222沿第二滑座221竖向运动。

如图3所示，本实施例的Z轴提升装置2还包括固定件23，该固定件23包括两个第一竖向件231和与第一竖向件231垂直连接的一个第二竖向件232，第一滑动件212固定在第一竖向件231上，第二滑座221叠设在第二竖向件232上。其中，该第一竖向件231和第二竖向件232为法兰，本实施例采用第一竖向件231和第二竖向件232连接的方式，使得该Z轴提升装置2结构紧凑，连接刚性较强，即提升重量较重的瓷砖，这种结构使得该Z轴提升装置2的变形较小。

本实施例的Z轴提升装置2主要用于卫生间或厨房的瓷砖铺贴，由于卫生间和厨房瓷砖的铺贴高度在2.8m左右。而受卫生间和厨房门高的限制，第一级提升组件和第二级提升组件的行程均控制在1.5m以内。

本实施例所提供的Z轴提升装置2结构紧凑，通过增设的第一级提升组件和第二级提升组件，使得四自由度运动装置3的提升高度为第一级提升组件所提升的高度和第二级提升组件所提升的高度之和，这与现有技术相比，提升高度增加，增设的两个第一竖向件231和一个第二竖向件232，增加了提高了第一级提升组件和第二级提升组件连接的刚性，增加了整个Z轴提升装置2的稳定性。

具体地，如图3所示，本实施例的Z轴提升装置2包括固定法兰215，固定法兰215夹设于两个第一竖向件231之间，两个第一竖向件231均固定于第二竖向件232的下端。第一滚珠丝杠214包括第一丝杠螺母2141和第一丝杠轴2142，第一丝杠螺母2141可转动设在第一丝杠轴2142上，如图3和图4所示，第一滑动件212设在固定法兰215上。第一滑动件212包括四个滑块，固定法兰215同时固定在第一丝杠螺母2141和两个第一竖向件231上，增设的固定法兰215和第一竖向件231配合增加了第一丝杠螺母2141与第一滑动件212的连接强度。其中两个滑块均固定在一个第一竖向件231的外侧且与一个第一滑座211可滑动连接，另外两个滑块均固定在另一个第一竖向件231的外侧且与另一个第一滑座211可滑动连接。

进一步地，如图3和图4所示，本实施例的第一驱动件213被配置为驱动第一滚珠丝杠214带动第一滑动件212沿第一导轨2111滑动，该第一驱动件213包括第一伺服电机2131和第一减速机2132，第一伺服电机2131和第一减速机2132连接，第一减速机2132通过第一联轴器216与第一滚珠丝杠214连接，第一伺服电机2131、第一减速机2132、第一滚珠丝杠214及第一导轨2111的配合使得本实施例的Z轴提升装置2的重复定位精度很高，一般为0.1mm以下，能够很好的保证瓷砖的铺贴精度。

本实施例的第一级提升组件还包括基座217和设在基座217的外侧上的第一加强板218，如图3所示，该第一加强板218呈直角三角形设置，基座217固定于第一滑座211的外侧，第一加强板218的一个直角边紧贴基座217，另一个直角边位于底盘1上，基座217夹设于第一滑座211和第一加强板218之间。具体地，每个基座217的一侧并列设有两个第一加强板218，两个加强板起到固定该Z轴提升装置2，防止其晃动的作用。

如图4所示，本实施例的第一级提升组件还包括安装架219、支撑板2110及轴承座2120，其中，支撑架228设在底盘1上，第一伺服电机2131和第一减速机2132位于安装架219内，支撑板2110设在第一丝杠轴2142的上方，轴承座2120设在支撑板2110的上端面。

进一步地，如图5所示，本实施例的Z轴提升装置2还包括转接法兰225，第二滚珠丝杠224包括第二丝杠螺母2241和第二丝杠轴2242，第二丝杠螺母2241可转动设在第二丝杠轴2242上。转接法兰225的一侧同时固定在第二丝杠螺母2241和第二滑动件222上，另一侧与四自由度运动装置连接。

进一步地，如图5和图6所示，第二驱动件223设在第二滑座221的上方，第二滑动件222设在第二滚珠丝杠224上，第一滚珠丝杠214和第二滚珠丝杠224分别位于第二滑座221的两侧，第二驱动件223被配置为驱动第二滚珠丝杠224带动第二滑动件222沿第二导轨2211滑动。本实施例的第二驱动件223包括第二伺服电机2231和第二减速机2232，第二伺服电机2231和第二减速机2232连接，第二减速机2232通过第二联轴器226与第二滚珠丝杠224连接。第二伺服电机2231、第二减速机2232、第二滚珠丝杠224及第二导轨2211的配合使得本实施例的Z轴提升装置2的重复定位精度很高，一般为0.1mm以下，能够很好的保证瓷砖的铺贴精度。

如图5和图6所示，第二级提升组件还包括固定架227、支撑架228、第二加强板229和加强筋2210，固定架227设在第二滑座221的上方，第二驱动件223设在固定架227上，支撑架228设在第二滚珠丝杠224的下端且固定在第二滑座221上，第二滚珠丝杠224轴与支撑架228可转动连接。第二加强板229设于第二竖向件232的上部，加强筋2210夹设于第二加强板229与第二滑座221之间。加强筋2210的个数为三个，三个加强筋2210竖向并列设在第二加强板229与第二滑座221之间，这种设置能够增加第二加强板229与第二竖向件232之间的连接强度。当然，在本发明的其他实施例中，加强筋2210的个数并不限于本实施例的三个，还可以为一个、两个或者多于两个，加强筋2210的个数具体根据实际需要设置，加强筋2210的分布方式也并不限于本实施例的这种并列分布，还可以是交叉分布或者横向并列设置，具体根据实需要设置。

由于传统电动或者液压升降台的位置和速度控制精度较差，无法高精度的铺贴要求，而本实施例通过增设的第一滚珠丝杠214和第二滚珠丝杠224高精度控制提升高度的需求，结构紧凑。

该Z轴提升装置2工作时，工作过程如下：

当需要到达预设高度时，先判断第二级提升组件是否能达到该预设高度，一般情况下，如果能达到，则第二伺服电机2231驱动第二丝杠螺母2241带动转接法兰225直接到达预设高度；

如无法达到，则第一伺服电机2131驱动第一丝杠螺母2141带动转接法兰225到达第一高度，同时第二伺服电机2231驱动第二丝杠螺母2241带动转接法兰225到达第二高度，第一高度与第二高度之和为上述预设高度，即第一伺服电机2131和第二伺服电机2231联动达到上述预设高度。

为了提高该Z轴提升装置2的运行效率，即使该Z轴提升装置2能够直接到达上述预设高度，也可以通过第一伺服电机2131和第二伺服电机2231联动达到上述预设高度。

如图7和图8所示，本实施例的四自由度运动装置3包括第一底座31、第二底座32、第一电机33和执行轴34，第一底座31与Z轴提升装置2的转接法兰225固定连接，第一电机33与第一底座31沿X轴方向滑动连接，第一电机33的输出轴与第二底座32连接，第一电机33被配置为驱动第二底座32沿Z轴方向转动，执行轴34安装在第二底座32上，抓取件39与执行轴34的末端固定连接，第二底座32上设置有直线驱动组件35和旋转驱动组件36，直线驱动组件35被配置为驱动执行轴34沿Y轴移动，旋转驱动组件36被配置为驱动执行轴34绕Y轴转动。

进一步地，如图8和图9所示，本实施例的第一电机33的输出轴上设有第一法兰331，第一法兰331与第二底座32固定连接，执行轴34与第一电机33的输出轴垂直。第一底座31与第二底座32平行，第一电机33的输出轴垂直于第一底座31。于其它实施例中，第一底座31与第二底座32也可设计为相互垂直，第一电机33的输出轴平行于第一底座31。

本实施例通过将第二底座32安装在可滑动的第一电机33的输出轴上，同时在第二底座32上设置驱动执行轴34直线移动的直线驱动组件35和驱动执行轴34旋转的旋转组件36，在实现执行轴34四自由度运动的前提下，使该四自由度运动装置3的整体结构更加紧凑，利于装置的小型化和提高该四自由度运动装置3在狭小作业空间的适用性。

在本实施例中，如图9所示，第一底座31上开设有滑动让位口311，滑动让位口311沿第一电机33的滑动方向延伸开设，滑动让位口311是四周封闭的通孔，能够保证第一底座31的结构可靠性，第一底座31上的滑动让位口311的两侧设置有直线导轨312，第一电机33贯穿滑动让位口311，第一电机33与直线导轨312滑动连接。

进一步地，该四自由度运动装置3还包括固定滑板371，如图9所示，固定滑板371的两端设置有直线滑块372，直线滑块372与直线导轨312滑动连接，第一电机33安装在固定滑板371上，第一电机33的输出轴贯穿固定滑板371，第一电机33的输出轴垂直固定滑板371。通过将第一电机33贯穿滑动让位口311，能够充分利用第一底座31的厚度方向空间，使该四自由度运动装置3的整体结构易于实现小型化。通过将直线导轨312设置在滑动让位口311的两侧，能够在结构小型化的情况下使第一电机33在滑动过程中的稳定性更高。通过设置固定滑板371，使第一电机33与第一底座31的连接稳定性更高，有利于提高该四自由度运动装置3的整体工作可靠性。

在本实施例中，第一底座31的一端设置有第二电机381，如图9所示，第二电机381的输出轴上设置有第一主动轮382，第一底座31沿第一电机33的滑动方向的另一端设置有第一从动轮383，第一主动轮382与第一从动轮383的连线平行于第一电机33的滑动方向，第一主动轮382与第一从动轮383上绕设有第一传动带384，第一传动带384与固定滑板371连接，第一传动带384通过固定滑板371与第一电机33连接。通过设置第一主动轮382、第一从动轮38383和第一传动带38484，实现第二电机381驱动第一电机33直线移动。

在本实施例中，执行轴34的表面设置有外螺纹341，如图10所示，外螺纹341覆盖执行轴34的整个长度，直线驱动组件35包括第三电机351和驱动螺母352，所述第三电机351安装在第二底座32上，驱动螺母352与第三电机351传动连接，外螺纹341与驱动螺母352螺纹连接。执行轴34的表面沿自身轴线延伸设置有长键槽342，长键槽342贯穿执行轴34的整个长度，旋转组件36包括第四电机361和驱动键筒362，第四电机361安装在第二底座32上，驱动键筒362与第四电机361传动连接，驱动键筒362***长键槽342内。

在执行轴34轴向平移的状态下，第三电机351带动驱动螺母352转动，同时第四电机361与驱动键筒362均静止不动，驱动键筒362与执行轴34相对滑动，驱动螺母352的转动驱使执行轴34产生轴向平移。在执行轴34绕轴心线转动的状态下，第四电机361带动驱动键筒362转动，同时第三电机351带动驱动螺母352转动，且驱动螺母352的转动速度与驱动键筒362的转动速度相同，驱动螺母352与执行轴34相对静止，驱动键筒362的转动驱使执行轴34产生绕轴心线转动。轴向平移运动和绕轴线旋转运动的驱动结构均直接作用于执行轴34上，简化了驱动结构，使该四自由度运动装置3更加紧凑。

直线驱动组件35还包括第二主动轮353、第二从动轮354和第二传动带355，如图7所示，第二主动轮353与第三电机351的输出轴连接，第二从动轮354与驱动螺母352连接，第二传动带355绕设在第二主动轮353与第二从动轮354的外侧。旋转组件36还包括第三主动轮363、第三从动轮364和第三传动带365，第三主动轮363与第四电机361的输出轴连接，第三从动轮364的内侧设置在驱动键筒362，第三传动带365绕设在第三主动轮363与第三从动轮364的外侧。

在本实施例中，第二底座32包括安装底板321和支撑座322，如图10所示，执行轴34安装在支撑座322上，第三电机351位于支撑座322的一侧，第四电机361位于支撑座322的另一侧。驱动螺母352和驱动键筒362分别通过轴承安装在支撑座322上。第一底座31与安装底板321平行，第一电机33的输出轴垂直于第一底座31。通过将第三电机351、第四电机361分别设置在支撑座322的两侧，形成三者并列排布的布局结构，有利于充分利用支撑座322的厚度方向的两侧空间，提高机构的整体紧凑度，利于机构的整体小型化。于其它实施例中，第一底座31与安装底板321垂直，第一电机33的输出轴平行于第一底座31。

在本实施例中，支撑座322与第一电机33的输出轴连接，安装底板321位于支撑座322远离第一电机33的一侧。将安装底板321设置在支撑座322远离第一电机33的一侧，使安装底板321能够对第三电机351、第四电机361进行保护，避免第三电机351和第四电机361受到外部的碰撞。于其它实施例中，安装底板321与第一电机33的输出轴连接，支撑座322位于安装底板321远离第一电机33的一侧。

在本实施例中，如图10所示，执行轴34贯穿支撑座322，执行轴34的一端设置有第二法兰343，第二法兰343与外部的执行机构连接，驱动键筒362位于支撑座322靠近第二法兰343的一侧，驱动螺母352位于支撑座322远离所述第二法兰343的一侧。通过将驱动键筒362设置在驱动螺母352与第二法兰343之间，能够保证驱动键筒362不会异常脱离执行轴34，从而提高该四自由度运动装置3的工作可靠性。

本实施例的涂覆装置5还包括涂覆组件52和支架51，如图1所示，支架51一端安装在底盘1上，另一端用于支撑涂覆组件52，支架51的高度大于瓷砖的高度。具体地，该涂覆组件52包括粘接剂容纳器521、粘接剂输送件522及粘接剂涂覆件523，粘接剂容纳器521具有敞口的加料端和封闭的输料端，粘接剂输送件522包括管道和位于管道内的螺杆，管道的一端与输料端连接，螺杆被配置为能够在管道内转动以实现粘接剂从粘接剂容纳器521中排出，粘接剂涂覆件523与管道的另一端连接以接收粘接剂，且抓取件39能够相对于粘接剂涂覆件523运动以将粘接剂涂覆至瓷砖的背面。当然，在本发明的其他实施例中，还可以是抓取件39保持不动，粘接剂涂覆件523相对于瓷砖竖直运动，以将粘接剂涂覆至瓷砖的背面，只要粘接剂涂覆件523和抓取件39有相对运动以将粘接剂涂覆至瓷砖的背面即可。

进一步地，如图1所示，本实施例的抓取件39包括吸盘391、吸盘主板392、连接管(图中未示出)、电磁阀(图中未示出)及真空发生器(图中未示出)，吸盘391设在吸盘主板392上，真空发生器被配置为抽取连接管及吸盘391内的气体，电磁阀设在连接管上。

如图2所示，本实施例的置物座4包括置物盒，置物盒上设有多个卡槽(图中未示出)，瓷砖卡接与卡槽内。置物盒的底部呈方形，顶部呈敞口的方筒状，以容纳竖直置放的瓷砖。具体地，本实施例的置物盒由与瓷砖宽度方向平行的第一组平行边和与瓷砖厚度方向平行的第二组平行边构成，置物盒的高度大于第一组平行边的宽度，以增加该置物盒的稳定性，防止置物盒在瓷砖的作用下发生倾倒。

本实施例的铺贴机器人还包括测量装置(图中未示出)，测量装置电连接于上述电控箱6，包括第一相机和第二相机，第一相机为广角镜头，第二相机为长焦镜头。带有广角镜头的第一相机能够初步定位所要铺贴的瓷砖的在墙面上的边缘和交点的大致位置，再通过带有长焦镜头的第二相机精确计算交点位置，本实施例对两台相机的分辨率要求均不高，第二相机自身畸变小的优势得以凸显。

优选地，本实施例的铺贴机器人还包括激光雷达、超声波传感器及运动控制器，运动控制器、激光雷达和超声波传感器均与主控制器电连接，运动控制器用于控制该铺贴机器人在地面上的运动和停止，激光雷达用于实时监控外部环境，激光雷达能够对待铺贴区域进行建图，使机器人按照既定的操作逻辑进行铺贴瓷砖，超声波传感器设在底盘1上且用于避障。

该铺贴机器人铺贴瓷砖时，工作过程如下：

首先，主控制器给运动控制器发出控制信号，使铺贴机器人运动到待铺贴位置附近，超声波传感器用于避障。主控制器控制Z轴提升装置2和四自由度运动装置3，使抓取件39运动到置物座4处进行抓取瓷砖；

然后，抓取件39再运动到涂覆装置5处，主控制器控制涂覆装置5在瓷砖背面涂抹粘接剂；

最后，抓取件39带动瓷砖运动到待铺贴位置附近，由测量装置对待铺贴位置进行实时反馈补偿，当运动到合适位置时，四自由度运动装置3对瓷砖进行按压。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种铺贴机器人，其特征在于，包括：

底盘(1)；

Z轴提升装置(2)，其安装在所述底盘(1)的一端；

四自由度运动装置(3)，其安装在所述Z轴提升装置(2)上,所述Z轴提升装置(2)能驱动所述四自由度运动装置(3)沿Z轴方向运动；

抓取件(39)，所述抓取件(39)设置在所述四自由度运动装置(3)的末端，用于抓取待铺贴件，所述四自由度运动装置(3)被配置为能够驱动所述抓取件(39)绕Y轴和Z轴方向旋转，以及能沿X轴和Y轴做直线运动；

涂覆装置(5)，所述涂覆装置(5)被配置为给所述待铺贴件涂覆粘接剂。

2.根据权利要求1所述的铺贴机器人，其特征在于，所述铺贴机器人还包括用于装载所述待铺贴件的置物座(4)，所述涂覆装置(5)设置在所述Z轴提升装置(2)相对的一端，所述置物座(4)设置在所述Z轴提升装置(2)相邻的一端。

3.根据权利要求1所述的铺贴机器人，其特征在于，所述铺贴机器人还包括：

电控箱(6)，所述电控箱设在所述底盘(1)上，所述电控箱分别与所述Z轴提升装置(2)、所述四自由度运动装置(3)和所述涂覆装置(5)电连接。

4.根据权利要求1所述的铺贴机器人，其特征在于，所述Z轴提升装置(2)包括第一级提升组件和第二级提升组件，所述第一级提升组件被配置为驱动所述第二级提升组件沿Z轴移动，所述第二级提升组件被配置为驱动所述四自由度运动装置(3)沿Z轴移动。

5.根据权利要求4所述的铺贴机器人，其特征在于，所述第一级提升组件和所述第二级提升组件均为丝杠提升机构。

6.根据权利要求4所述的铺贴机器人，其特征在于，所述Z轴提升装置(2)还包括转接法兰(225)，所述第二级提升组件被配置为驱动所述转接法兰(225)沿Z轴移动，所述四自由度运动装置(3)设置于所述转接法兰(225)上。

7.根据权利要求2所述的铺贴机器人，其特征在于，所述四自由度运动装置(3)包括第一底座(31)、第二底座(32)、第一电机(33)和执行轴(34)，所述第一底座(31)与所述Z轴提升装置(2)固定连接，所述第一电机(33)与所述第一底座(31)沿X轴方向滑动连接，所述第一电机(33)的输出轴与所述第二底座(32)连接，所述第一电机(33)被配置为驱动所述第二底座(32)沿Z轴方向转动，所述执行轴(34)安装在所述第二底座(32)上，所述抓取件(39)与所述执行轴(34)的末端固定连接，所述第二底座(32)上设置有直线驱动组件(35)和旋转驱动组件(36)，所述直线驱动组件(35)被配置为驱动所述执行轴(34)沿Y轴移动，所述旋转驱动组件(36)被配置为驱动所述执行轴(34)绕Y轴转动。

8.根据权利要求7所述的铺贴机器人，其特征在于，所述执行轴(34)的表面设置有外螺纹(341)，所述直线驱动组件(35)包括第三电机(351)和驱动螺母(352)，所述驱动螺母(352)与所述第三电机(351)传动连接，所述外螺纹(341)与所述驱动螺母(352)螺纹连接；

所述执行轴(34)的表面沿自身轴线延伸设置有长键槽(342)，所述旋转驱动组件(36)包括第四电机(361)和驱动键筒(362)，所述驱动键筒(362)与所述第四电机(361)传动连接，所述驱动键筒(362)***所述长键槽(342)内。

9.根据权利要求7所述的铺贴机器人，其特征在于，所述第一底座(31)上开设有滑动让位口(311)，所述第一电机(33)的输出轴穿过所述滑动让位口(311)与所述第二底座(32)固定连接。

10.根据权利要求2所述的铺贴机器人，其特征在于，所述置物座(4)包括置物盒，所述置物盒呈顶部敞口的方筒状，以容纳竖直置放的所述待铺贴件。

11.根据权利要求10所述的铺贴机器人，其特征在于，所述置物盒上设有多个卡槽，所述待铺贴件卡接在所述卡槽内。