智能装修机器人平台的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种智能装修机器人平台。

背景技术：

装修行业的作业种类繁多，专业性要求高，劳动强度大。当前装修工人的年龄大部分在50岁以上，且少有年轻劳动力注入补充，装修行业面临后继无匠的尴尬处境。

而在抹墙作业中，也开始逐渐出现抹墙机器人，以代替人工手动抹墙，较大程度的提高了工作效率。然而，目前的抹墙机器人仅能执行单一功能的抹墙作业，无法满足装修行业的多种作业需要，而且还存在作业质量差、难以应对复杂的工作环境的缺陷。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种智能化程度较高的智能装修机器人平台。

一种智能装修机器人平台，包括：

机架；

控制组件，安装于所述机架上，

定位组件，包括信号发射器及信号接收器，所述信号接收器安装于所述机架上，以接收所述信号发射器发出的位置信息，所述信号接收器与所述控制组件通讯连接；

第一驱动组件，安装于所述机架上，所述第一驱动组件与所述控制组件通讯连接，以驱动所述机架靠近或远离所述信号发射器；

执行组件，包括机械臂及执行器，所述执行器可拆卸的安装于所述机械臂的末端，所述控制组件与所述机械臂通讯连接，所述机械臂能够带动所述执行器运动；及

第二驱动组件，安装于所述机架上，所述机械臂远离所述执行器的一端安装于所述第二驱动组件上，所述控制组件与所述第二驱动组件通讯连接，所述第二驱动组件能够带动所述执行组件沿所述机架的竖直方向升降。

在其中一个实施例中，所述信号发射器为三线仪，所述信号接收器为摄像头。

在其中一个实施例中，所述控制组件包括主机、信息输入设备及信息显示设备，所述信息输入设备及所述信息显示设备分别与所述主机相连接，所述信息输入设备用于接收信息输入，所述信息显示设备能够进行信息显示，所述主机与所述定位组件、所述第一驱动组件、所述执行组件及所述第二驱动组件分别相连接，以对所述定位组件、所述第一驱动组件、所述执行组件及所述第二驱动组件进行控制。

在其中一个实施例中，所述第一驱动组件包括舵轮、舵轮驱动器及万向轮，所述主机与所述舵轮驱动器连接，所述舵轮驱动器驱动所述舵轮旋转，所述舵轮带动所述万向轮及所述机架运动。

在其中一个实施例中，所述第二驱动组件包括驱动电机、齿轮、嵌套螺杆及套筒，所述驱动电机安装于所述机架上，且与所述主机相连接，所述驱动电机及所述嵌套螺杆分别与所述齿轮相啮合，所述套筒套设于所述嵌套螺杆上，所述执行组件安装于所述套筒上，所述驱动电机通过所述齿轮带动所述嵌套螺杆及所述套筒伸长或收缩，以使所述执行组件靠近或远离所述齿轮。

在其中一个实施例中，所述第二驱动组件还包括安装于所述机架上的拉线编码器，所述拉线编码器的拉线末端与所述套筒的末端连接，所述主机与所述拉线编码器通讯连接。

在其中一个实施例中，还包括检测组件，所述检测组件安装于所述第二驱动组件上，所述检测组件包括光线发射器及光线收集器，所述光线发射器能够发出结构光，并照射于作业平面上，所述光线收集器能够收集作业平面反射的光线，所述光线收集器与所述主机通讯连接。

在其中一个实施例中，还包括防滑组件，所述防滑组件包括推杆电机、防滑连杆、支撑杆及限位传感器，所述防滑连杆安装于所述机架上，且位于所述机架的背离所述执行组件的一侧，所述推杆电机能够驱动所述防滑连杆相对所述机架收放，所述支撑杆安装于所述防滑连杆上，所述限位传感器安装于所述支撑杆上，所述防滑连杆能够与所述限位传感器相碰触，所述限位传感器与所述主机通讯连接。

在其中一个实施例中，所述防滑连杆包括横杆及纵杆，所述横杆为两个，两个所述横杆分别设于所述机架的两相对侧边上，所述纵杆连接两个所述横杆，所述推杆电机与所述纵杆的中部连接，所述推杆电机驱动所述纵杆运动，所述纵杆带动所述横杆运动。

在其中一个实施例中，还包括避障雷达，所述避障雷达安装于所述机架上，所述避障雷达与所述主机通讯连接。

上述智能装修机器人平台中，通过定位组件、第一驱动组件及控制组件的相互配合，以实现智能定位及智能行进，另外，通过控制组件、第二驱动组件及执行组件的相互配合，以在较大的范围内实现智能作业，而且，通过更换不同类型的执行器，以执行不同类型的装修作业，从而使得上述智能装修机器人平台的智能化程度得以提高，从而能够满足多种装修作业的需要，应对各种复杂的工作环境，且人为干预小。

进一步的，通过设置防滑组件，以在智能装修机器人平台移动至合适的装修位置时，对整车进行智能防滑，无需人工手动止滑，提高智能装修机器人平台的智能化程度。

进一步的，通过设置检测组件，光线发射器发射结构光照射于作业平面上，光线收集器收集作业平面反射的光线，并通过主机对作业平面进行质量评估，从而保证作业平面的平整程度，提高作业质量。

附图说明

图1为本发明一实施例的智能装修机器人平台的结构框图；

图2为图1中所示智能装修机器人平台的结构示意图；

图3为图2中所示智能装修机器人平台的内部结构示意图；

图4为图2中所示智能装修机器人平台中第一驱动组件及防滑组件在机架上的安装示意图；

图5为图4中所示第一驱动组件与机架的安装示意图；

图6为图4中所示防滑组件的结构示意图；

图7为图3中所示第二驱动组件的结构示意图；及

图8为图7中所示第二驱动组件的内部结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

结合1、图2及图3所示，本发明一实施例的智能装修机器人平台10包括机架11、控制组件12、定位组件13、第一驱动组件14、执行组件15及第二驱动组件16。

其中，控制组件12与第一驱动组件14均安装于机架11上。第一驱动组件14与控制组件12通讯连接。定位组件13包括信号发射器131及信号接收器132，信号接收器132安装于机架11上，并与控制组件12通讯连接。信号发射器131设置于与信号接收器132具有一定间距的地面上，用于发射位置信息。信号接收器132接收信号发射器131发出的位置信息，并将接收到的位置信息发送至控制组件12，控制组件12发出控制指令，以控制第一驱动组件14，从而使得第一驱动组件14驱动机架11靠近或远离信号发射器131。

另外，第二驱动组件16安装于机架11上，且与控制组件12通讯连接。执行组件15包括机械臂151及执行器152，执行器152安装于机械臂151的末端，机械臂151远离执行器152的一端安装于第二驱动组件16上。控制组件12能够发出控制指令，以使第二驱动组件16驱动执行组件15沿机架11的竖直方向升降。而且，控制组件12与机械臂151通讯连接，控制组件12还能够对机械臂151的运动进行控制，以使机械臂151带动执行器152运动，使执行器152执行装修工作。

同时，执行器152可拆卸的安装于机械臂151上，可以通过更换不同类型的执行器152，例如，打磨器、喷漆器、贴瓷砖器等，以进行不同类型的装修作业。

上述智能装修机器人平台11中，通过定位组件13、第一驱动组件14及控制组件12的相互配合，以实现智能定位及智能行进，另外，通过控制组件12、第二驱动组件16及执行组件15的相互配合，以在较大的范围内实现智能作业，而且，通过更换不同类型的执行器152，以执行不同类型的装修作业，从而使得上述智能装修机器人平台11的智能化程度得以提高，从而能够满足多种装修作业的需要，应对各种复杂的工作环境，且人为干预小。

具体在本实施例中，控制组件12包括主机121及触摸屏122。主机121与触摸屏122相连接，通过触摸屏122可以进行信息输入和信息显示，进而对主机121内存储的数据参数进行设定。主机121与定位组件13、第一驱动组件14、执行组件15及第二驱动组件16分别相连接，以分别对定位组件13、第一驱动组件14、执行组件15及第二驱动组件16的运行进行控制。

需要指出的是，在其他实施例中，触摸屏122还可以替换为具有接受信息输入功能的信息输入设备及具有信息显示功能的信息显示设备。例如，键盘及显示屏。

具体地，信号发射器131为三线仪。信号接收器132为摄像头。三线仪能够发出激光束，以设定智能装修机器人平台11的定位基准。摄像头能够捕捉到三线仪发出的激光束，并将捕捉到的激光束信息发送至主机121，以使主机121通过控制第一驱动组件14而使机架11逐渐靠近或远离三线仪。

在其他实施例中，信号发射器131还可以为除三线仪以外的其他定位器件，信号接收器132也可以替换为其他与信号发射器131相对应的，且能够接收信号发射器131发出的信号的器件。

结合图1、图4及图5所示，具体在本实施例中，第一驱动组件14包括舵轮驱动器141、舵轮142及万向轮143。主机121与舵轮142驱动器141相连接。舵轮142驱动器141驱动舵轮142旋转，舵轮142带动万向轮143及机架11运动。

具体地，舵轮142为两个。两个舵轮142分别通过塞打螺钉144安装于机架11上。塞打螺钉144上还套设有减震弹簧145，以在发生震动时起缓冲减震作用。万向轮143为四个，四个万向轮143分别安装于机架11朝向地面的一侧的四个角落处，以起到支撑作用。舵轮142能够实现转向，以改变机架11的运动方向。

结合图1、图3及图6所示，具体在本实施例中，智能装修机器人平台11还包括防滑组件17。防滑组件17包括推杆电机171、防滑连杆172、支撑杆173及限位传感器174。防滑连杆172安装于机架11上，且位于机架11的背离执行组件15的一侧，即防滑连杆172安装于机架11上朝向地面的一侧。推杆电机171能够驱动防滑连杆172相对机架11收放。当防滑连杆172收起时，第一驱动组件14即可驱动机架11运动。当防滑连杆172放下时，即可与地面相抵持，防止万向轮143与机架11相对地面移动，从而对智能装修机器人平台11起到防滑作用。

具体地，支撑杆173安装于防滑连杆172上，限位传感器174安装于支撑杆173上，防滑连杆172在收放至极限位置时均能够与限位传感器174相碰触。限位传感器174与主机121通讯连接。当防滑连杆172收起，并碰触限位传感器174时，限位传感器174发出信号至主机121，主机121即可通过控制第一驱动组件14，以使机架11相对地面运动。当防滑连杆172放下，并碰触限位传感器174时，限位传感器174发出信号至主机121，主机121通过控制第一驱动组件14，以使第一驱动组件14停止驱动机架11运动。

具体地，在本实施例中，防滑连杆172包括横杆172a及纵杆172b。横杆172a为两个，两个横杆172a分别设于机架11的两相对侧边上，纵杆172b连接两个横杆172a。推杆电机171与纵杆172b的中部连接，推杆电机171驱动纵杆172b运动，纵杆172b带动横杆172a相对机架11收起或放下。

需要指出的是，在本实施例中，纵杆172b为由六个连杆依次串联得到的六杆机构，且任意相邻的两个连杆之间转动连接。

另外，支撑杆173为两个，两个支撑杆173分别设于推杆电机171的两侧。限位传感器174为两个，两个支撑杆173上各安装一个限位传感器174。其中一个限位传感器174安装于支撑杆173上朝向推杆电机171的一侧，以在横杆172a放下且与地面相抵持时，与纵杆172b相触碰。另一个限位传感器174安装于支撑杆173上背离推杆电机171的一侧，以在横杆172a收起时，与纵杆172b相碰触。

结合图1、图2、图3、图7及图8所示，具体在本实施例中，第二驱动组件16包括驱动电机161、齿轮162、嵌套螺杆163及套筒164。驱动电机161安装于机架11上。齿轮162为两个，一个齿轮162固定于驱动电机161的动力输出轴上，另一个齿轮162与嵌套螺杆163及安装于驱动电机161上的齿轮162均啮合，驱动电机161通过两个齿轮162将动力传递至嵌套螺杆163上。套筒164套设于嵌套螺杆163上，套筒164呈筒状结构，且由多个套筒单元依次相嵌套所组成，以能够进行伸长或缩短，嵌套螺杆163为能够伸长和缩短的嵌套式螺杆。执行组件15安装于套筒164上。驱动电机161与主机121相连接，主机121能够对驱动电机161进行控制，以使驱动电机161通过带动齿轮162旋转，进而带动嵌套螺杆163及套筒164伸长或缩短，从而使执行组件15靠近或远离齿轮162，即实现执行组件15的升高或降低，以使执行组件15能够在较大的范围内进行装修作业。

需要指出的是，在本实施例中，套筒164包括四个套筒单元，四个套筒单元依次相嵌套。执行组件15安装于最外层的套筒单元上，最内层的套筒单元与机架11相连接，嵌套螺杆163远离齿轮162的一端与最外层的套筒单元相连接，当驱动电机161带动齿轮162旋转使得嵌套螺杆163伸长或缩短时，嵌套螺杆163能够同时带动套筒164进行伸长或收缩。

另外，相互连接的两个套筒单元之间设置有套筒扣(未示出)，以对两个套筒单元进行连接及导向。

进一步的，在本实施例中，第二驱动组件16还包括安装于机架11上的拉线编码器165。拉线编码器165的拉线末端与套筒164的末端连接，即拉线编码器165的拉线末端与最外层套筒单元连接，从而在最外层套筒单元逐渐升高或降低的同时，带动拉线编码器165的拉线运动。通过拉线编码器165的拉线伸长距离，即可得到套筒164的伸长距离，也即执行组件15的升高距离。

主机121与拉线编码器165通讯连接。拉线编码器165能够将记录得到的拉线伸长距离信息实时发送至主机121，在执行组件15升高至目标高度时，主机121即可对驱动电机161进行控制，以使驱动电机161停止动作，使得执行组件15保持在目标高度。

再次参阅图1、图2及图3所示，具体在本实施例中，智能装修机器人平台11还包括检测组件18。检测组件18安装于第二驱动组件16上。检测组件18包括光线发射器181及光线收集器182，光线发射器181能够发出结构光，并照射于作业平面上，光线收集器182能够收集作业平面反射的光线，光线收集器182与主机121通讯连接。

具体地，检测组件18与执行组件15安装于同一套筒单元上，以与执行组件15保持在较为一致的高度，以对执行组件15所完成的装修作业质量进行检测。光线收集器182能够将收集到的作业平面的反射光线信息发送至主机121，主机121对接收到的信息进行转换处理，进而作业平面的平整程度进行评估。当作业平面不够平整时，主机121即可对机械臂151进行控制，使其继续进行装修作业，当作业平面平整时，主机121即可通过控制第一驱动组件14及第二驱动组件16来实现装修作业位置的移动。

需要指出的是，在本实施例中，光线发射器181具体为投影仪，光线收集器182具体为摄像机。

结合图1及图2所示，具体在本实施例中，智能装修机器人平台11还包括避障雷达19。避障雷达19为四个，四个避障雷达19均匀分布于机架11上，以对智能装修机器人平台11的各个方向进行监测避障。避障雷达19与主机121通讯连接，当避障雷达19监测到障碍物时，即可发送信息至主机121，以使主机121对第一驱动组件14及第二驱动组件16进行控制，以改变整机在地面运行方向或改变执行组件15的上升高度。

另外，智能装修机器人平台11还包括设于机架11上的壳体21及配电组件22，壳体21能够包裹配电组件22、主机121、舵轮142驱动器141、推杆电机171、驱动电机161及避障雷达19等器件，以对其进行保护，防止装修场合的灰尘或杂物落入，以保证配电组件22、主机121、舵轮142驱动器141、推杆电机171、驱动电机161及避障雷达19等器件的正常工作。

在本实施例中，壳体21的厚度为1.5mm。在其他实施例中，壳体21还可以为其他任意厚度。

上述智能装修机器人平台11中，通过定位组件13、第一驱动组件14及控制组件12的相互配合，以实现智能定位及智能行进，另外，通过控制组件12、第二驱动组件16及执行组件15的相互配合，以在较大的范围内实现智能作业，而且，通过更换不同类型的执行器152，以执行不同类型的装修作业，从而使得上述智能装修机器人平台11的智能化程度得以提高，从而能够满足多种装修作业的需要，应对各种复杂的工作环境，且人为干预小。

进一步的，通过设置防滑组件17，以在智能装修机器人平台11移动至合适的装修位置时，对整车进行智能防滑，无需人工手动止滑，提高智能装修机器人平台11的智能化程度。

进一步的，通过设置检测组件18，光线发射器181发射结构光照射于作业平面上，光线收集器182收集作业平面反射的光线，并通过主机121对作业平面进行质量评估，从而保证作业平面的平整程度，提高作业质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。