一种自动喷涂定位标记机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种自动喷涂定位标记机器人。


背景技术：

2.目前，机电安装预留预埋管线定位通常采取人工卷尺测量，涂刷油漆定位，管线路无法体现；其次混凝土浇筑过程中管线对接处可能存在破口漏浆的现象，后期维修无法确定管线具体位置，造成破坏结构楼板过多，返修成本增加及造成结构破坏的问题；第三，后期管道支架、吊顶、灯具施工，其需要在结构顶板进行胀栓锚栓施工，由于预留预埋管线路由不清晰，无法避免造成管线破坏；最后，现阶段预留预埋施工材料多为现场制作，无法做到加工区预制，根据本发明画线轨迹可做到材料提前预制。
3.现有技术无法解决预留预埋管线精确定位问题，多数依靠多次复核及留存影响资料避免管道破坏，但仍会存在后期二次施工胀栓、锚栓对管线造成破坏的问题；因此我们设计了一种自动喷涂定位标记机器人来解决以上问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种自动喷涂定位标记机器人，其通过rtk设备定位精度可控制在10cm内，管线路喷涂清晰明确，在混凝土浇筑后楼板上管线路由仍可清晰辨认便于后期维护及维修；且可根据画线标定进行材料提前预制。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种自动喷涂定位标记机器人，包括金属舵盘，所述金属舵盘上转动连接有长u型支架，所述金属舵盘与长u型支架之间共同安装有两个杯式轴承，所述金属舵盘的底部固定连接有多功能舵机支架，所述多功能舵机支架的底部固定连接有大u梁，所述金属舵盘包括控制主板、机器人驱动底盘、图纸定位处理模块、喷涂执行机构、电源模块等，所述控制主板使用总线传输与机器人驱动底盘、图纸定位处理模块、喷涂执行机构、电源模块等进行数据传输，所述电源模块上设有降压模块，所述电源模块为控制主板、机器人驱动底盘及喷涂执行机构提供12v电源，所述电源模块为图纸定位处理模块提供5v电源，所述喷涂执行机构配合图纸定位处理模块，接收控制主板指令，进行位置修正、启停喷涂的指令，所述图纸定位处理模块实时与控制主板进行数据传输，控制主板与导入图纸进行数据比对，在发生位置偏移时向喷涂执行机构、驱动底盘发出修正指令，在出现障碍物或无法喷涂故障时，记录并上传gps点位。
6.优选地，所述控制主板采用stm32f103zet6芯片作为中央处理器。
7.优选地，所述电源模块使用24v锂电池。
8.优选地，所述喷涂执行机构中喷涂部分使用充电便携式气泵空压机提供动力，所述喷涂执行机构中移动部分使用双舵机云台模块，所述启停喷涂控制机构为电磁阀。
9.优选地，所述执行方盒喷涂指令的为设置在接线盒位置的双舵机云台及电磁阀。
10.优选地，所述图纸定位处理模块主要由rtk提供自身gps定位数据，所述图纸定位处理模块使用6轴陀螺仪加速度传感器提供自身位置反馈。
11.优选地，所述多功能舵机支架与大u梁之间通过螺栓进行安装固定。
12.优选地，所述大u梁上贯穿设有多个通孔。
13.本发明与现有技术相比，其有益效果为：1、机电安装管线定位放线精准度高、后期混凝土暗埋管路维修时路由直观。
14.2、避免后期胀栓锚栓施工因不确定管线位置造成预埋管线成品破坏。
15.3、可根据划线图纸导出下料单，做到预留预埋管线材料预制。
16.综上所述，本发明通过rtk设备定位精度可控制在10cm内，管线路喷涂清晰明确，在混凝土浇筑后楼板上管线路由仍可清晰辨认便于后期维护及维修；且可根据画线标定进行材料提前预制。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种自动喷涂定位标记机器人的结构示意图；图2为本发明提出的一种自动喷涂定位标记机器人中总程序框图；图3为本发明提出的一种自动喷涂定位标记机器人中图纸信息处理程序框图；图4为本发明提出的一种自动喷涂定位标记机器人中机器人行进驱动流程图。
18.图中：1金属舵盘、2长u型支架、3杯式轴承、4多功能舵机支架、5大u梁。
具体实施方式
19.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。
20.参照图1-4，一种自动喷涂定位标记机器人，包括金属舵盘1，金属舵盘1上转动连接有长u型支架2，金属舵盘1与长u型支架2之间共同安装有两个杯式轴承3，金属舵盘1的底部固定连接有多功能舵机支架4，多功能舵机支架4的底部固定连接有大u梁5，多功能舵机支架4与大u梁5之间通过螺栓进行安装固定，大u梁5上贯穿设有多个通孔，通过预留通孔与固定螺丝的配合可以将本装置进行安装固定。
21.金属舵盘1包括控制主板、机器人驱动底盘、图纸定位处理模块、喷涂执行机构、电源模块等，利用stm32单片机作为中央控制器提供图纸信息处理及输出；图纸定位处理模块则是使用rtk提供gps定位数据（rtk 是一种利用 gps 载波相位观测进行实时动态相对定位的技术），使用6轴陀螺仪加速度传感器提供自身位置反馈（6轴传感器指的是3轴的加速度和3轴角速度，根据这两个数据我们解算出x、y、z三轴的角度），两者通过总线与主控制器进行数据传输；机器人驱动底盘使用履带提供灵活的移动；喷涂执行机构使用气压管及机械臂提供管道路由精准定位标记喷涂；电源模块使用24v锂电池。
22.控制主板使用总线传输与机器人驱动底盘、图纸定位处理模块、喷涂执行机构、电源模块等进行数据传输，电源模块上设有降压模块，电源模块为控制主板、机器人驱动底盘及喷涂执行机构提供12v电源，电源模块为图纸定位处理模块提供5v电源，控制主板采用stm32f103zet6芯片作为中央处理器，电源模块使用24v锂电池，喷涂执行机构中喷涂部分使用充电便携式气泵空压机提供动力，喷涂执行机构中移动部分使用双舵机云台模块，启
停喷涂控制机构为电磁阀，执行方盒喷涂指令的为设置在接线盒位置的双舵机云台及电磁阀，喷涂执行机构配合图纸定位处理模块，接收控制主板指令，进行位置修正、启停喷涂的指令，图纸定位处理模块实时与控制主板进行数据传输，控制主板与导入图纸进行数据比对，在发生位置偏移时向喷涂执行机构、驱动底盘发出修正指令，在出现障碍物或无法喷涂故障时，记录并上传gps点位，图纸定位处理模块主要由rtk提供自身gps定位数据，图纸定位处理模块使用6轴陀螺仪加速度传感器提供自身位置反馈。
23.本发明中，在使用时，首先需要对图纸进行处理，仅保留管线路由、接线盒节点和一处结构坐标基准点；将rtk基站设置在结构坐标基准点处，机器人启动后，中央处理器通过对比rtk接收器传输位置坐标将自身姿态调整至管道路由起点。
24.其后中央处理器对图纸内信息进行处理，将图纸信息转换为电机驱动指令，控制机器人行进及油漆标识喷涂作业；并在行进过程中对6轴陀螺仪加速度传感器反馈行进数据与图纸设定gps坐标进行对比，按照rtk回传数据进行修正；如遇无法通过的障碍位置进行保存当前坐标位置并上传处理。
25.以上，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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种自动喷涂定位标记机器人，包括金属舵盘（1），其特征在于，所述金属舵盘（1）上转动连接有长u型支架（2），所述金属舵盘（1）与长u型支架（2）之间共同安装有两个杯式轴承（3），所述金属舵盘（1）的底部固定连接有多功能舵机支架（4），所述多功能舵机支架（4）的底部固定连接有大u梁（5），所述金属舵盘（1）包括控制主板、机器人驱动底盘、图纸定位处理模块、喷涂执行机构、电源模块等；所述控制主板使用总线传输与机器人驱动底盘、图纸定位处理模块、喷涂执行机构、电源模块等进行数据传输；所述电源模块上设有降压模块，所述电源模块为控制主板、机器人驱动底盘及喷涂执行机构提供12v电源，所述电源模块为图纸定位处理模块提供5v电源；所述喷涂执行机构配合图纸定位处理模块，接收控制主板指令，进行位置修正、启停喷涂的指令；所述图纸定位处理模块实时与控制主板进行数据传输，控制主板与导入图纸进行数据比对，在发生位置偏移时向喷涂执行机构、驱动底盘发出修正指令，在出现障碍物或无法喷涂故障时，记录并上传gps点位。2.根据权利要求1所述的一种自动喷涂定位标记机器人，其特征在于，所述控制主板采用stm32f103zet6芯片作为中央处理器。3.根据权利要求1所述的一种自动喷涂定位标记机器人，其特征在于，所述电源模块使用24v锂电池。4.根据权利要求1所述的一种自动喷涂定位标记机器人，其特征在于，所述喷涂执行机构中喷涂部分使用充电便携式气泵空压机提供动力，所述喷涂执行机构中移动部分使用双舵机云台模块，所述启停喷涂控制机构为电磁阀。5.根据权利要求4所述的一种自动喷涂定位标记机器人，其特征在于，所述执行方盒喷涂指令的为设置在接线盒位置的双舵机云台及电磁阀。6.根据权利要求1所述的一种自动喷涂定位标记机器人，其特征在于，所述图纸定位处理模块主要由rtk提供自身gps定位数据，所述图纸定位处理模块使用6轴陀螺仪加速度传感器提供自身位置反馈。7.根据权利要求1所述的一种自动喷涂定位标记机器人，其特征在于，所述多功能舵机支架（4）与大u梁（5）之间通过螺栓进行安装固定。8.根据权利要求1所述的一种自动喷涂定位标记机器人，其特征在于，所述大u梁（5）上贯穿设有多个通孔。

技术总结
本发明公开了一种自动喷涂定位标记机器人，包括金属舵盘，所述金属舵盘上转动连接有长U型支架，所述金属舵盘与长U型支架之间共同安装有两个杯式轴承，所述金属舵盘的底部固定连接有多功能舵机支架，所述多功能舵机支架的底部固定连接有大U梁，所述金属舵盘包括控制主板、机器人驱动底盘、图纸定位处理模块、喷涂执行机构、电源模块等。本发明通过RTK设备定位精度可控制在10cm内，管线路喷涂清晰明确，在混凝土浇筑后楼板上管线路由仍可清晰辨认便于后期维护及维修；且可根据画线标定进行材料提前预制。提前预制。提前预制。


技术研发人员：王同峰 吕风柱 薛义志 姚孝健 唐茂华 荆子胜
受保护的技术使用者：中建八局第四建设有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/9/5