一种全自动智能抹灰机器人及其抹灰方法与流程

1.本发明涉及建筑工程的技术领域，尤其涉及一种全自动智能抹灰机器人及其抹灰方法。


背景技术：

2.现有传统的抹灰工序主要是由施工人员手握抹灰工具将浆料涂抹在坯墙表面，抹灰过程耗时长、工作量大、效率低，且质量可能因为工人熟练程度有所差异。
3.申请号为cn201910044990.1的专利提出了一种抹灰机自动平移行走控制方法及抹灰机器人，主要解决的是抹灰机器人的移动定位问题，在现阶段建筑领域推进智能化的大方向下，还需要一种高效、质量有保证的供料、运输、预处理、抹灰、平滑一体化的智能全自动抹灰机器人代替人工抹灰，并且还需要一种全自动智能抹灰方法。


技术实现要素：

4.基于上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是在于提供一种全自动智能抹灰机器人，可通过将各个抹灰工序组合起来，实现抹灰流程中供料、运输、预处理、抹灰、平滑的智能一体化。
5.本发明还提供了一种全自动智能抹灰方法，采用上述全自动智能抹灰机器人，可直接应用在现有墙体抹灰中，有效提高抹灰的范围与效率及准确性。
6.为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
7.本发明的全自动智能抹灰机器人及其抹灰方法包括：两个行走部分，用于带动整个装置在平面及楼梯上进行移动；供料部分，安装于一个行走部分上，用于将抹灰用的浆液输送至抹灰部分；旋转部分，安装于另一个行走部分上；预处理部分，安装于所述旋转部分的中间位置，用于控制抹灰环境的温度与湿度；抹灰部分，对称的安装于所述预处理部分的两侧，其包括平滑单元、抹灰单元、划痕单元，所述抹灰单元包括能够被驱动进行移动和旋转旋转杆，所述旋转杆的顶端固定连接有m形轨道，所述m形轨道从左到右依次是第一弧形轨道、矩形挡板、第二弧形轨道，所述第一弧形轨道和第二弧形轨道上分别安装一个第四电动小车，所述第四电动小车上安装有第三步进电机，所述矩形挡板上同样安装有第三步进电机，三个第三步进电机的输出杆均连接有抹灰板，通过控制第三步进电机运行进而带动抹灰板上下转动，所述抹灰板的上下侧均设有涂料槽，该涂料槽的内部设有连接孔，该连接孔与所述供料部分的砂浆输送管连接，以将输送的砂浆抹平在墙面上；所述平滑单元、划痕单元的结构与抹灰单元的结构相似，所述划痕单元将所述抹灰板更换为划痕钉安装板，该划痕钉安装板上设置有划痕钉矩阵，用于在抹灰单元进行抹灰前，先由划痕单元对墙面进行初步划痕，进而增大墙面的摩擦力；所述平滑单元将所述抹灰板更换为打磨盘安装座，该打磨盘安装座上安装有旋转电机，旋转电机带动其上的旋转打磨盘旋转进而对抹灰完毕的墙面进行进一步打磨。
8.优选的，所述行走部分包括位于底部的组合履带单元、安装于其上的转盘底座单
元、以及安装于转盘底座单元上方的转盘轨道单元；所述转盘底座单元包括作为主体的矩形底板，该矩形底板上方四角设置有泵浆管固定卡槽，所述矩形底板的两端面上还分别设有两组锁链扣，所述矩形底板的上方还安装有第一环形轨道，环形轨道的中心安装有转盘，第一环形轨道的四角安装有四个牛眼滚珠支座。
9.进一步的，所述组合履带单元包括两组履带轮组合，分别是水平履带轮与竖直履带轮，所述矩形底板底部四角安装有四个水平安装座，四边的中间安装有四个竖直安装座，水平安装座的底部安装有水平推杆电机，竖直安装座外侧安装有竖直推杆电机；水平履带轮与竖直履带轮分别安装于水平推杆电机、竖直推杆电机上。
10.进一步的，所述供料部分包括搅拌单元、添料单元、连接单元；所述搅拌单元安装于所述转盘底座单元上，其包括砂浆泵、传输蛟龙通道、第一蛟龙输送机、搅拌蛟龙通道、第二蛟龙输送机、蛟龙搅拌机安装座；所述第一蛟龙输送机与传输蛟龙通道固定连接，第二蛟龙输送机与搅拌蛟龙通道固定连接，所述第二蛟龙输送机与搅拌蛟龙通道均安装于两个蛟龙搅拌机安装座上，而蛟龙搅拌机安装座安装于矩形底板上；所述第一蛟龙输送机与传输蛟龙通道直接安装于矩形底板上，通过管道将搅拌蛟龙通道的输出侧底部开口与传输蛟龙通道的输入侧上部开口连接，使得砂浆原料在搅拌蛟龙通道中搅拌好后进入传输蛟龙通道中再传输给砂浆泵；所述添料单元由两个供料箱构成主体，该供料箱分别通过四个直接安装于矩形底板上方的供料箱安装座安装于搅拌单元的上方；供料箱的顶部为开口结构，开口上设有盖板，可通过拉手将其拉起打开，进而进行加料，中间设有挡板，将内部空间分为两层，可用于装载不同的原料或添加剂，每个空间底部均为坡形底座；在坡形底座的底部还设有电磁阀，两个空间底部的电磁阀中部安装有时间继电器；所述连接单元包括泵机连接管、三通阀、砂浆泵送管、锁链，所述泵机连接管的一端与砂浆泵的出料口连接，另一端与三通阀连接，所述三通阀的两个输出端分别与两个砂浆泵送管相连接，所述砂浆泵送管可穿过泵浆管固定卡槽，确保泵送的稳定性，防止其摆动；所述锁链的两端分别与前后行走部分的锁链扣连接。
11.优选的，所述旋转部分由圆形底座构成主体，其上从外至内依次设置有第二环形轨道、弧形开口、第三环形轨道，第一推杆电机、弧形安装板，所述圆形底座的底部设置有第四环形轨道，所述圆形底座的底部还设置有若干第一电动小车，所述弧形安装板安装于第一推杆电机的上方；所述第四环形轨道可接入牛眼滚珠中，使牛眼滚珠向上辅助支撑旋转部分的旋转，所述第一电动小车可接入第一环形轨道中，所述弧形开口用于穿过砂浆输送管，使得底部固定的砂浆输送管不受旋转部分旋转影响持续泵送。
12.进一步的，所述预处理部分包括风干单元、监测单元、预湿单元与烘干单元，其中，监测单元与烘干单元均直接安装于所述圆形底座上，风干单元与预湿单元分别安装于两个弧形安装板上，可由第一推杆电机控制上升及下降；所述预湿单元包括直接安装于圆形底座中部的水箱与安装于弧形安装板上的增压泵与雾化喷头安装板，所述雾化喷头安装板上设置有雾化喷头矩阵；所述监测单元为温湿度传感器，用于监测环境的温湿度，进而控制其他单元对环境温湿度进行调节，使墙体处于抹灰最适温湿度；所述烘干单元为加热烘干机，用于提升环境温度与降低湿度；所述风干单元为工业风扇，用于快速风干墙面，降低湿度与提升干燥度。
13.优选的，所述抹灰部分还包括爬升单元和架体单元，所述爬升单元由下至上依次
由第二电动小车、矩形移动座、圆形旋转安装盘、竖直矩形轨道组成，所述矩形移动座可通过液压或气动转盘或旋转电机与圆形旋转安装盘连接，所述圆形旋转安装盘能在矩形移动座上进一步旋转调位，所述圆形旋转安装盘上方设有两根竖直矩形轨道，轨道之间的中部设置有爬升链条，所述爬升链条的上下两端与两个第一齿轮啮合，所述第一齿轮可通过轴承安装在两个竖直矩形轨道之间，圆形旋转安装盘上还设有泵浆管孔；所述圆形旋转安装盘上还安装有第一步进电机安装座，其上安装有第一步进电机，第一步进电机通过第三齿轮带动同样安装于竖直矩形轨道之间的第二齿轮转动，第三齿轮与第二齿轮啮合连接，第二齿轮通过转轴带动第一齿轮转动，进而带动爬升链条转动，再进一步带动安装于爬升链条上的架体单元上升及下降。
14.进一步的，所述架体单元由中心矩形架体构成主体，通过圆柱支架将上部矩形架体、下部矩形架体连接起来，三个矩形架体为同素异形体，一侧均具有凹形结构，同时凹陷处外侧伸出细杆作为延伸矩形轨道的重力支撑，所述抹灰单元、平滑单元、划痕单元的旋转杆穿过延伸矩形轨道的凹槽，进而实现上下位置的调整。
15.优选的，所述中心矩形架体的后部两侧设有两个第三电动小车，两个第三电动小车分别安装于两个竖直矩形轨道中，位于两个第三电动小车之间、设置在中心矩形架体后部的链条钩座可挂于爬升链条上，使得整个架体单元可在爬升链条的配合下通过竖直矩形轨道上下移动；所述中心矩形架体的凹形结构上安装有第二推杆电机，外部延伸处上方安装有延伸矩形轨道，第二推杆电机的推杆处安装有异型滑动安装座，该滑动安装座的两端深入延伸矩形轨道中，可在其上前后滑移；所述异型滑动安装座正面两侧分别安装有轴承与第二步进电机，该第二步进电机伸出的推杆伸入轴承中，旋转的同时可带动与其固定连接的旋转杆进行旋转。
16.相应的，本发明还提供了全自动智能抹灰机器人的抹灰方法，其步骤为：
17.s1、准备阶段：通过拉手将盖板打开，工人提前将砂浆需要的原料装入供料箱中；
18.s2、爬升阶段：当要进行楼梯爬升时，首先控制水平履带轮带动机器人移动到楼梯底层，将一侧的竖直履带轮压在楼梯竖直面上，使其有足够的摩擦力，然后可同时开动竖直履带轮和离其较远的两个水平推杆电机，使此面的竖直履带轮开始在楼梯竖直面上爬升，而与其相近的两个水平履带轮因为并未启动其上的水平推杆电机，便随着竖直履带轮一起上升，当上升超过楼梯面后，启动后方两个水平履带轮，使一同上升的两个水平履带轮也能进入上一楼层，此时前方的竖直履带轮可继续重复爬升工作，待后方的两个水平履带轮靠近楼梯底层后，使其上的水平推杆电机收缩，带动水平履带轮提升到第二楼层，进而进入第二楼层，如此循环，实现自动爬楼梯的功能；
19.s3、搅拌砂浆阶段：通过设定时间继电器分别控制电磁阀的通断，进而控制加入原料的比例，进而控制砂浆的质量与性能，使得混合砂浆搅拌比例标准化，有效减少人工搅拌时产生的误差，再通过第二蛟龙输送机对砂浆的及时搅拌、第一蛟龙输送机对砂浆的及时运输，再通过砂浆泵将现制的砂浆送至抹灰部分；
20.s4、环境预处理阶段：通过设置的监测单元在抹灰前对环境数据进行监测，再控制风干单元、预湿单元、烘干单元对环境进行调整，可使抹灰环境始终处于一个最优环境，有效增强抹灰墙面的性能；监测单元用于监测环境的温湿度，进而控制其他单元对环境温湿度进行调节，使墙体处于抹灰最适温湿度，有效提高抹灰性能；烘干单元用于提升环境温度
与降低湿度；风干单元用于快速风干墙面，降低湿度与提升干燥度；预湿单元通过增压泵从水箱中抽水，通过雾化喷头安装板送至雾化喷头矩阵，雾化喷头喷出水雾，进而对墙面进行提前预湿；
21.s5、抹灰位置调整阶段：底部的行走部分固定，由上方的旋转部分进行旋转调位，当进行调位时，可先控制转盘或第一电动小车控制圆形底座进行旋转调节，使上方中心的预处理部分处于正确的方向，再通过安装于第二环形轨道、第三环形轨道上的抹灰部分底部的第二电动小车驱动其在环形轨道上移动，进而调整到合适的位置；
22.s6、抹灰作业阶段：当进行抹灰作业时，可先控制第二推杆电机推动异型滑动安装座前后移动，调整抹灰部分与墙面的水平距离；再通过第二步进电机带动旋转杆上下转动，调整抹灰部分的竖直高度，还可应对房顶或房底的抹灰工作；当进行具体抹灰作业时，先通过红外线测距仪阵列监测墙面平整度进而通过控制三个第三步进电机控制抹灰板的倾角，一直控制三个抹灰板保持水平面相等，也可控制三个板水平面各不相同，分别作业；当监测到墙面平整度差距较大，通过控制第四电动小车在弧形轨道上来回移动，进而控制三个抹灰板形成的形状，使其可以应对各种墙面的抹灰需要；还可通过设计的划痕单元、平滑单元对墙面进行先行划痕和抹灰后打磨处理；至此，整个抹灰流程结束。
23.由上，本发明的全自动智能抹灰机器人及其抹灰方法及其抹灰方法的有益效果如下：
24.1、相较于现有技术，现有抹灰机器基本上均为电梯上下，这种方式对施工场所有一定的要求，适应性不强，范围不广，且使得抹灰机活动区域受限，进而使抹灰区域受限，降低效率，本发明通过设计的两组履带轮与锁链连接机构，使得整体拥有了爬升的能力，无论抹灰区域是否有垂直运输机构，都能自行上下楼梯，且推杆电机配合履带轮的组合，使得机器人底盘在爬升的时候稳定性显著增强，具体的爬升方式如下：当要进行楼梯爬升时，首先控制水平履带轮带动机器人移动到楼梯底层，将一侧的竖直履带轮压在楼梯竖直面上，使其有足够的摩擦力，然后可同时开动竖直履带轮和离其较远的两个水平推杆电机，使此面的竖直履带轮开始在楼梯竖直面上爬升，而与其相近的两个水平履带轮因为并未启动其上的水平推杆电机，便随着竖直履带轮一起上升，当上升超过楼梯面后，启动后方两个水平履带轮，使一同上升的两个水平履带轮也能进入上一楼层，此时前方的竖直履带轮可继续重复爬升工作，待后方的两个水平履带轮靠近楼梯底层后，使其上的水平推杆电机收缩，带动水平履带轮提升到第二楼层，进而进入第二楼层，如此循环，实现自动爬楼梯的功能；当楼梯两侧有墙面或其他支撑物时，位于两侧的竖直推杆电机可将两个竖直履带轮分别推出，使其与两侧墙面压紧，进而共同爬升，有效增大摩擦力，增强了爬升过程中的稳定性。
25.2、相较于现有技术，往往是提前将砂浆组合搅拌完成后进行抹灰，这样的砂浆强度仍会有所衰减，且因为人工抹灰常常无法同时携带大量砂浆进行一次抹灰作业，因此抹灰效率大幅降低。本发明通过设置的供料箱，工人可将砂浆原料提前放入供料箱中，再通过设置的时间继电器控制电磁阀开关进而控制加料比例，使得混合砂浆搅拌比例标准化，有效减少人工搅拌时产生的误差，再通过第二蛟龙输送机对砂浆的及时搅拌、第一蛟龙输送机对砂浆的及时运输，再通过砂浆泵将现制的砂浆送至抹灰部分进行抹灰，现场搅拌与及时运输使本发明完成的抹灰墙面性能有较好的保证，通过控制加料比例，使产出的砂浆品质标准化，同时大幅节约运输砂浆料的成本，还可根据需要添加不同的添加剂使得产出的
砂浆具有不同的性能。
26.3、较于现有技术，现有的抹灰机器人往往是由底盘决定抹灰的方向，往往移动抹灰位置需要先调整底盘进行移动，再进行抹灰调整，这样使得整个装置的灵活性与覆盖范围大幅下降。本发明通过设置的多轨道旋转底座结构，使得整个抹灰装置不受底部移动机构的限制，底部行走部分可固定，仅由上方旋转部分进行旋转调位，例如，当进行调位时，可先控制转盘或第一电动小车控制圆形底座进行旋转调节，使上方中心的预处理部分处于正确的方向，再通过安装于第二环形轨道、第三环形轨道上的抹灰部分底部的第二电动小车驱动其在环形轨道上移动，进而调整到合适的位置，这样的结构可同时满足两个部分的不同位置需要且不会产生冲突，有效提高抹灰位置调整效率，且有效提升抹灰覆盖范围。
27.4、相较于现有技术，工人对墙面进行抹灰前的预处理工作常常是洒水，这样既浪费了水资源，又因为对环境没有一个较为准确的数值确定，无法使抹灰的环境处于一个最优环境。本发明通过设置的监测单元在抹灰前对环境数据进行监测，再控制风干单元、预湿单元、烘干单元对环境进行调整，可使抹灰环境始终处于一个最优环境，有效增强了抹灰墙面的性能，同时节约了能源，提高了效率。
28.5、相较于现有技术，人工对墙面进行抹灰，无法对抹灰墙体进行一次性大范围的程序性工作，如标准的先划痕，再抹灰，最后打磨，因此效率较低，且成品质量不均，而现有抹灰机器人难以应对阴阳角、倾角等墙面情况，适用范围较小。本发明通过设计的划痕单元、抹灰单元、平滑单元对墙面进行一次性程序性的划痕、抹灰、平滑，效率高且成品质量统一有保证，还通过设计的延伸矩形轨道、异型滑动安装座使抹灰部分可以水平调整，异型形轨道和其上的第四电动小车配合，使得抹灰部分既能调整竖直角度，又可以应对阴阳角、倾角设置抹灰板的组合形态，充分满足各种抹灰情况需要，再配合红外线测距仪阵列可对墙面平整度、阴阳角、倾角进行及时有效的监测，大大提高了抹灰过程中的效率与品质保证。还可根据实际情况，调整增加抹灰部分的个数，因为是在圆形轨道上，且水平距离可自适应调节，因此可以实现多抹灰机构并行的功能，效率还能继续提高。
附图说明
29.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
30.图1为本发明的全自动智能抹灰机器人的整体结构示意图；
31.图2为本发明的行走部分的整体结构示意图；
32.图3为本发明的组合履带单元的结构示意图；
33.图4为本发明的转盘底座单元和转盘轨道单元的结构示意图；
34.图5为本发明的供料部分的整体结构示意图；
35.图6为本发明的添料单元和搅拌单元的正面结构示意图；
36.图7为本发明的添料单元和搅拌单元的背面结构示意图；
37.图8为本发明的连接单元的结构示意图；
38.图9为本发明的旋转部分的整体结构俯视图；
39.图10为本发明的旋转部分的整体结构仰视图；
40.图11为本发明的预处理部分的整体结构示意图；
41.图12为本发明的预湿单元与烘干单元的结构示意图；
42.图13为本发明的预湿单元的背面结构示意图；
43.图14为本发明的抹灰部分的整体结构示意图；
44.图15为本发明的抹灰部分的爬升单元的结构示意图；
45.图16为本发明的爬升单元底部的细节放大图，(a)为图15中的a处的放大图，(b)为图15中的b处的放大图；
46.图17为本发明的架体单元、抹灰单元、平滑单元、划痕单元的结构示意图；
47.图18为本发明的架体单元、抹灰单元的背面结构示意图；
48.图19为本发明的架体单元、抹灰单元的正面结构示意图；
49.图20为本发明的平滑单元、划痕单元的正面结构示意图。
50.附图说明：
51.1000-行走部分：
52.1100-转盘底座单元；1101-矩形底板；1102-锁链扣；1103-泵浆管固定卡槽；
53.1200-组合履带单元；1201a-水平安装座；1201b-竖直安装座；1202a-水平推杆电机；1202b-竖直推杆电机；1203a-水平履带轮；1203b-竖直履带轮；
54.1300-转盘轨道单元；1301-第一环形轨道；1302-牛眼滚珠支座；1302-牛眼滚珠；1303-转盘；
55.2000-供料部分：
56.2100-搅拌单元；2101-砂浆泵；2102-传输蛟龙通道；2102a-第一蛟龙输送机；2103-搅拌蛟龙通道；2104-第二蛟龙输送机；2105-蛟龙搅拌机安装座；
57.2200-添料单元；2201-供料箱安装座；2202-供料箱；2202-坡形底座a；2203-盖板；2203a-拉手；2204-电磁阀；2205-时间继电器；
58.2300-连接单元；2301-泵机连接管；2302-三通阀；2303-砂浆输送管；2304-锁链；
59.3000-旋转部分：
60.3001-圆形底座；3002a-第二环形轨道；3002b-第三环形轨道；3002c-弧形开口；3003-第一推杆电机；3004-弧形安装板；3005-第四环形轨道；3006-第一电动小车；
61.4000-预处理部分：
62.4100-风干单元；
63.4200-监测单元；
64.4300-预湿单元；4301-水箱；4302-增压泵；4303-雾化喷头安装板；4304-雾化喷头矩阵；
65.4400-烘干单元；
66.5000-抹灰部分：
67.5100-爬升单元；5101-第二电动小车；5102-矩形移动座；5103-圆形旋转安装盘；5103a-泵浆管孔；5104-竖直矩形轨道；5105-爬升链条；5106-第一齿轮；5107-第二齿轮；5108-第三齿轮；5109-第一步进电机；5110-第一步进电机安装座；
68.5200-架体单元；5201-中心矩形架体；5201a-上部矩形架体；5201b-下部矩形架体；5202-第三电动小车；5203-链条钩座；5204-圆柱支架；5205-红外线测距仪阵列；
69.5300-抹灰单元；5301-第二推杆电机；5302-延伸矩形轨道；5303-异型滑动安装
座；5304-第二步进电机；5305-轴承；5306-旋转杆；5307-m形轨道；5308-第四电动小车；5309-第三步进电机；5310-抹灰板；5310a-涂料槽；
70.5400-平滑单元；5401-打磨盘安装座；5402-旋转电机；5403-旋转打磨盘；
71.5500-划痕单元；5501-划痕钉安装板；5502-划痕钉矩阵。
具体实施方式
72.下面，结合图1至图20详细介绍本发明提供的一种全自动智能抹灰机器人及其抹灰方法。
73.如图1所示，本发明的全自动智能抹灰机器人包括由两个行走部分1000在底部构成的主体，两个行走部分1000的上方分别与供料部分2000与旋转部分3000相连接，其中旋转部分3000的上方还连接有预处理部分4000与抹灰部分5000，其中最为关键的是行走部分1000、供料部分2000、旋转部分3000与抹灰部分5000。
74.由图2-图4所示，行走部分1000包括位于底部的组合履带单元1200，安装于其上的转盘底座单元1100，以及安装于转盘底座单元1100上方的转盘轨道单元1300。转盘底座单元1100包括作为主体的矩形底板1101，该矩形底板1101上方四角设置有泵浆管固定卡槽1103，作用是将与此行走机构连接的泵浆管固定，确保浆液输送的稳定性。矩形底板1101的两端面上还分别设有两组锁链扣1102，该结构的目的是，使前后行走机构可以通过锁链2304连接起来，同时在位移尤其是竖向位移的时候，提供冗余空间，确保爬楼梯等情况时装置整体的稳定性。矩形底板1101的上方还安装有第一环形轨道1301，环形轨道的中心安装有转盘1303，第一环形轨道1301的四角安装有四个牛眼滚珠支座1302a。
75.第一环形轨道1301可为合金材质，中部设有通道，可在第一电动小车3006放入其中之后驱动第一电动小车3006，带动小车上方下述的圆形底座3001转动。牛眼滚珠支座1302a上方安装有牛眼滚珠1302b，该牛眼滚珠1302b可放入下述的第四环形轨道3005中对旋转部分3000进行进一步的支撑，通过双轨道系统确保旋转时的稳定性。
76.转盘1303为一种通用件，可为液压或气动，功能主要是提供旋转部分3000的旋转动力。需要说明的是，此处旋转部分3000旋转的方式可根据实际情况进行调整，可分为三种驱动方式：1、既可以通过转盘1303作为动力源，第一电动小车3006、牛眼滚珠1302b作为轨道辅助；2、也可以第一电动小车3006作为动力源，转盘1303、牛眼滚珠1302b作为稳定辅助；3、还可以转盘1303与第一电动小车3006配合，同时作为动力源，仅将牛眼滚珠1302b作为轨道辅助；综上，可根据实际情况选择最合适的转动方式。
77.组合履带单元1200安装于矩形底板1101底部，作为整个机构的驱动系统，完成所需的各种位移。组合履带单元1200包括两组履带轮组合，分别是水平履带轮1203a与竖直履带轮1203b。矩形底板1101底部四角安装有四个水平安装座1201a，四边的中间安装有四个竖直安装座1201b，水平安装座1201a的底部安装有水平推杆电机1202a，竖直安装座1201b外侧安装有竖直推杆电机1202b。水平推杆电机1202a与竖直推杆电机1202b均为通用件，功能是通过推动上方的安装座进而使履带轮达到伸缩的目的，再通过配合实现爬升的功能。水平履带轮1203a与竖直履带轮1203b分别安装于水平推杆电机1202a、竖直推杆电机1202b上。相较于现有技术，现有抹灰机器基本上均为电梯上下，这种方式对施工场所有一定的要求，适应性不强，范围不广，且使得抹灰机活动区域受限，进而使抹灰区域受限，降低效率，
本发明通过设计的两组履带轮与锁链连接机构，使得整体拥有了爬升的能力，无论抹灰区域是否有垂直运输机构，都能自行上下楼梯，且推杆电机配合履带轮的组合，使得机器人底盘在爬升的时候稳定性显著增强，具体的爬升方式如下：
78.当要进行楼梯爬升时，首先控制水平履带轮1203a带动机器人移动到楼梯底层，将一侧的竖直履带轮1203b压在楼梯竖直面上，使其有足够的摩擦力，然后可同时开动竖直履带轮1203b和离其较远的两个水平推杆电机1202a，使此面的竖直履带轮1203b开始在楼梯竖直面上爬升，而与其相近的两个水平履带轮1203a因为并未启动其上的水平推杆电机1202a，便随着竖直履带轮1203b一起上升，当上升超过楼梯面后，启动后方的两个水平履带轮1203a，使一同上升的两个水平履带轮1203a也能进入上一楼层，此时前方的竖直履带轮1203b可继续重复爬升工作，待后方的两个水平履带轮1203a靠近楼梯底层后，使其上的水平推杆电机1202a收缩，带动水平履带轮1203a提升到第二楼层，进而进入第二楼层，如此循环，实现自动爬楼梯的功能；需要说明的是，当楼梯两侧有墙面或其他支撑物时，位于两侧的竖直推杆电机1202b可将两个竖直履带轮1203b分别推出，使其与两侧墙面压紧，进而共同爬升，有效增大摩擦力，增强了爬升过程中的稳定性。
79.由图5-图8所示，供料部分2000包括搅拌单元2100、添料单元2200、连接单元2300。供料部分2000整体安装于另一个行走部分1000上，但是删去了旋转部分3000。搅拌单元2100直接安装于转盘底座单元1100上，其包括砂浆泵2101、传输蛟龙通道2102、第一蛟龙输送机2102a、搅拌蛟龙通道2103、第二蛟龙输送机2104、蛟龙搅拌机安装座2105；其连接顺序通过出料顺序来排列依次是：搅拌蛟龙通道2103、传输蛟龙通道2102、砂浆泵2101，第一蛟龙输送机2102a与传输蛟龙通道2102固定连接，第二蛟龙输送机2104与搅拌蛟龙通道2103固定连接。第二蛟龙输送机2104与搅拌蛟龙通道2103均安装于两个蛟龙搅拌机安装座2105上，而蛟龙搅拌机安装座2105安装于矩形底板1101上。第一蛟龙输送机2102a与传输蛟龙通道2102直接安装于矩形底板1101上，通过管道将搅拌蛟龙通道2103的输出侧底部开口与传输蛟龙通道2102的输入侧上部开口连接，使得砂浆原料在搅拌蛟龙通道2103中搅拌好后进入传输蛟龙通道2102中再传输给砂浆泵2101。第一蛟龙输送机2102a、第二蛟龙输送机2104均为通用件，功能是通过扇叶对砂浆原料进行搅拌混合与输送。
80.添料单元2200由两个供料箱2202构成主体，该供料箱2202分别通过四个直接安装于矩形底板1101上方的供料箱安装座2201安装于搅拌单元2100的上方。供料箱2202的顶部为开口结构，开口上设有盖板2203，可通过拉手2203a将其拉起打开，进而进行加料，中间设有挡板，将内部空间分为两层，可用于装载不同的原料或添加剂，每个空间底部均为坡形底座2202a，设置该结构的作用是便于料的倒出，同时在坡形底座2202a的底部还设有电磁阀2204，两个空间底部的电磁阀2204中部安装有时间继电器2205，电磁阀2204与时间继电器2205均为一种通用件，作用分别是通过电控制阀门开关与控制用电器接电时间长短开关，设置该结构的作用是，当通过拉手2203a将盖板2203打开，工人提前将砂浆需要的原料装入供料箱2202中，再通过设定时间继电器2205分别控制电磁阀2204的通断，进而控制加入原料的比例，进而控制砂浆的质量与性能，而电磁阀2204的位置应设置于搅拌蛟龙通道2103的上方，使得倒下的料全部进入搅拌区域中，此处需要说明的是，可根据实际情况将供料箱分为多个不同的区域，如加入不同的添加剂等，还可增加供料箱的数目或修改供料箱的大小以应对不同的需要。
81.连接单元2300包括泵机连接管2301、三通阀2302、砂浆泵送管2303、锁链2304，泵机连接管2301的一端与砂浆泵2101的出料口连接，另一端与三通阀2302连接，三通阀2302的两个输出端分别与两个砂浆泵送管2303相连接，此处还可在三通阀的两端接入电磁阀与时间继电器(图中未示出)，用于控制两个砂浆泵送管2303的泵送通断，进而控制后续抹灰时的砂浆输送。砂浆泵送管2303可穿过泵浆管固定卡槽1103，确保泵送的稳定性，防止其摆动。锁链2304的两端分别与前后行走部分1000的锁链扣1102连接，可根据实际情况调整锁链长度，设置该结构的目的是，使两个行走部分1000始终有固定连接，确保抹灰时浆液输送的及时性与稳定性，同时还能确保在爬升楼梯时的稳定性。相较于现有技术，往往是提前将砂浆组合搅拌完成后进行抹灰，这样的砂浆强度仍会有所衰减，且因为人工抹灰常常无法同时携带大量砂浆进行一次抹灰作业，因此抹灰效率大幅降低。本发明通过设置的供料箱2202，工人可将砂浆原料提前放入供料箱2202中，再通过设置的时间继电器2205控制电磁阀2204开关进而控制加料比例，使得混合砂浆搅拌比例标准化，有效减少人工搅拌时产生的误差，再通过第二蛟龙输送机2104对砂浆的及时搅拌、第一蛟龙输送机2102a对砂浆的及时运输，再通过砂浆泵2101将现制的砂浆送至抹灰部分5000进行抹灰，现场搅拌与及时运输使本发明完成的抹灰墙面性能有较好的保证，通过控制加料比例，使产出的砂浆品质标准化，同时大幅节约运输砂浆料的成本，还可根据需要添加不同的添加剂使得产出的砂浆具有不同的性能。
82.由图9-图10所示，旋转部分3000由圆形底座3001构成主体，其上从外至内依次设置有第二环形轨道3002a、弧形开口3002c、第三环形轨道3002b，第一推杆电机3003、弧形安装板3004，圆形底座3001的底部于弧形开口3002c的两侧设置有第四环形轨道3005，圆形底座3001的底部还设置有若干第一电动小车3006。弧形安装板3004安装于第一推杆电机3003的上方，设置该结构的目的是，可通过第一推杆电机3003推动弧形安装板3004上升及下降，进而控制安装于其上的风干单元4100与预湿单元4300上升及下降，进而风干或加湿更大范围的墙面。
83.第二环形轨道3002a、第三环形轨道3002b可分别接入爬升单元5100的两组第二电动小车5101中，进而使抹灰部分5000可在环形轨道上旋转移动。第四环形轨道3005可接入牛眼滚珠1302b中，使牛眼滚珠1302b向上辅助支撑旋转部分3000的旋转，而第一电动小车3006可接入第一环形轨道1301中。弧形开口3002c可用于穿过砂浆输送管2303，使得底部固定的砂浆输送管2303能不受旋转部分3000旋转影响持续泵送，确保供料的持续性。较于现有技术，现有的抹灰机器人往往是由底盘决定抹灰的方向，往往移动抹灰位置需要先调整底盘进行移动，再进行抹灰调整，这样使得整个装置的灵活性与覆盖范围大幅下降。本发明通过设置的多轨道旋转底座结构，使得整个抹灰装置不受底部移动机构的限制，底部的行走部分1000可固定，仅由上方旋转部分3000进行旋转调位，例如，当进行调位时，可先控制转盘1303或第一电动小车3006控制圆形底座3001进行旋转调节，使上方中心的预处理部分4000处于正确的方向，再通过安装于第二环形轨道3002a、第三环形轨道3002b上的抹灰部分5000底部的第二电动小车5101驱动其在环形轨道上移动，进而调整到合适的位置，这样的结构可同时满足两个部分的不同位置需要且不会产生冲突，有效提高抹灰位置调整效率，且有效提升抹灰覆盖范围。
84.由图11-图13所示，预处理部分4000包括风干单元4100、监测单元4200、预湿单元
4300与烘干单元4400，其中，监测单元4200与烘干单元4400均直接安装于圆形底座3001上，风干单元4100与预湿单元4300分别安装于两个弧形安装板3004上，可由第一推杆电机3003控制上升及下降。监测单元4200可为普通的温湿度传感器，用于监测环境的温湿度，进而控制其他单元对环境温湿度进行调节，使墙体处于抹灰最适温湿度，有效提高抹灰性能。烘干单元4400可为普通的加热烘干机，用于提升环境温度与降低湿度。风干单元4100可为普通的工业风扇，用于快速风干墙面，降低湿度与提升干燥度。
85.预湿单元4300包括直接安装于圆形底座3001中部的水箱4301与安装于弧形安装板3004上的增压泵4302与雾化喷头安装板4303，雾化喷头安装板4303上设置有雾化喷头矩阵4304，增压泵4302与雾化喷头矩阵4304均为通用件，该处可通过增压泵4302从水箱4301中抽水，通过雾化喷头安装板4303送至雾化喷头矩阵4304，雾化喷头喷出水雾，进而对墙面进行提前预湿。此处需要说明的是，本实施例仅将风干单元4100与预湿单元4300放置可上升及下降的第一推杆电机3003上，也可根据实际情况增加第一推杆电机3003与弧形安装板3004的数目，使需要的功能单元均能升降。相较于现有技术，工人对墙面进行抹灰前的预处理工作常常是洒水，这样既浪费了水资源，又因为对环境没有一个较为准确的数值确定，无法使抹灰的环境处于一个最优环境。本发明通过设置的监测单元4200在抹灰前对环境数据进行监测，再控制风干单元4100、预湿单元4300、烘干单元4400对环境进行调整，可使抹灰环境始终处于一个最优环境，有效增强了抹灰墙面的性能，同时节约了能源，提高了效率。
86.由图14-图20所示，抹灰部分5000由下至上依次包括爬升单元5100、架体单元5200、平滑单元5400、抹灰单元5300、划痕单元5500，其中，爬升单元5100由下至上依次由第二电动小车5101、矩形移动座5102、圆形旋转安装盘5103、竖直矩形轨道5104组成，矩形移动座5102可通过液压或气动转盘或旋转电机与圆形旋转安装盘5103连接，该结构的作用是，使圆形旋转安装盘5103能在矩形移动座5102上进一步旋转调位，圆形旋转安装盘5103上方设有两根竖直矩形轨道5104，轨道之间的中部设置有爬升链条5105，爬升链条5105的上下两端与两个第一齿轮5106啮合。第一齿轮5106可通过轴承安装在两个竖直矩形轨道5104之间，圆形旋转安装盘5103上还设有泵浆管孔5103a，其作用是可让砂浆输送管2303从泵浆管孔5103a的中间穿过进而向上方的抹灰部分5000输送砂浆。
87.圆形旋转安装盘5103上还安装有第一步进电机安装座5110，其上安装有第一步进电机5109，第一步进电机5109通过第三齿轮5108带动同样安装于竖直矩形轨道5104之间的第二齿轮5107转动，第三齿轮5108与第二齿轮5107啮合连接，第二齿轮5107通过转轴带动第一齿轮5106转动，进而带动爬升链条5105转动，再进一步带动安装于爬升链条5105上的架体单元5200上升及下降。第一电动小车3006、第二电动小车5101、第三电动小车5202、第四电动小车5308均为通用件，功能是提供动力源，带动装置在轨道上行走。
88.架体单元5200由中心矩形架体5201构成主体，通过圆柱支架5204将上部矩形架体5201a、下部矩形架体5201b连接起来，三个矩形架体为同素异形体，厚度可根据实际需要改变，但大体结构均相同，一侧均具有凹形结构，同时凹陷处外侧伸出细杆作为延伸矩形轨道5302的重力支撑，该凹陷处的大小刚好与延伸矩形轨道5302和第二推杆电机5301围成的矩形形状相同，设置该结构的目的是，恰好能使抹灰单元5300、平滑单元5400、划痕单元5500的旋转杆5306穿过延伸矩形轨道5302的凹槽，进而实现上下位置的调整。中心矩形架体5201的后部两侧设有两个第三电动小车5202，两个第三电动小车5202分别安装于两个竖直
矩形轨道5104中，位于两个第三电动小车5202之间、设置在中心矩形架体5201后部的链条钩座5203可挂于爬升链条5105上，使得整个架体单元5200可在爬升链条5105的配合下通过竖直矩形轨道上下移动，而上部矩形架体5201a与下部矩形架体5201b的后部也可以均为设置该结构，因为本实施例仅是中部作为动力源，也可根据需要上下均设置该结构，可提高整体上升及下降稳定性。三个矩形架体的前侧均安设有一排红外线测距仪阵列5205，设置该结构的目的是，通过红外线测距仪阵列5205测量墙面距离，进而判断墙面的平整度，同时也可及时监测到阴阳角，倾角等问题，可合理调整后面的抹灰角度。
89.中心矩形架体5201的凹形结构上安装有第二推杆电机5301，外部延伸处上方安装有延伸矩形轨道5302，第二推杆电机5301的推杆处安装有异型滑动安装座5303，该滑动安装座的两端深入延伸矩形轨道5302中，可在其上前后滑移。异型滑动安装座5303正面两侧分别安装有轴承与第二步进电机5304，该第二步进电机5304伸出的推杆伸入轴承5305中，旋转的同时可带动与其固定连接的旋转杆5306进行旋转。旋转杆5306的顶端固定连接有m形轨道5307，m形轨道5307为一种异型件，其中部为矩形挡板，两边为弧形轨道，轨道的端部设有隔板，用来限定其上的第四电动小车5308的移动范围，进而限制抹灰板5310的旋转角度。m形轨道5307从左到右依次是第一弧形轨道、矩形挡板、第二弧形轨道，其两个弧形轨道上分别安装一个第四电动小车5308，所述第四电动小车5308上安装有第三步进电机5309，中部的矩形挡板上同样安装有第三步进电机5309，三个第三步进电机5309的输出杆均连接有抹灰板5310，可通过控制第三步进电机5309运行进而带动抹灰板5310上下转动。抹灰板5310的上下侧均设有涂料槽5310a，该涂料槽5310a的内部设有连接孔，与砂浆输送管2303连接，将砂浆涂抹后进行抹平。设置该结构的具体作用为，当进行抹灰作业时，可先控制第二推杆电机5301推动异型滑动安装座5303前后移动，此步的作用为调整抹灰单元5300与墙面的水平距离；再通过第二步进电机5304带动旋转杆5306上下转动，此步的作用为调整抹灰单元5300的竖直高度，还可应对房顶或房底的抹灰工作；当进行具体抹灰作业时，先通过红外线测距仪阵列5205监测墙面平整度进而通过控制三个第三步进电机5309控制抹灰板5310的倾角，此处需要说明的是，可根据实际情况，一直控制三个抹灰板5310保持水平面相等，也可控制三个板水平面各不相同，分别作业；当监测到墙面平整度差距较大，即存在阴阳角的情况，可通过控制第四电动小车5308在弧形轨道上来回移动，进而控制三个抹灰板5310形成的形状，如凹形、凸形等，使其可以应对各种墙面的抹灰需要。
90.平滑单元5400、划痕单元5500的大体结构与抹灰单元5300相似，仅更换部分结构，平滑单元5400将抹灰板5310更换为打磨盘安装座5401，该安装座上安装有旋转电机5402，旋转电机5402可带动其上的旋转打磨盘5403旋转进而对抹灰完毕的墙面进行进一步打磨。划痕单元5500仅将抹灰板5310更换为划痕钉安装板5501，该划痕钉安装板5501上设置有划痕钉矩阵5502，设置该结构的目的是，在抹灰单元5300进行抹灰前，先由划痕单元5500对墙面进行初步划痕，留下较小的钉印，进而增大墙面的摩擦力，使得后续的抹灰砂浆在墙面更加牢固。相较于现有技术，人工对墙面进行抹灰，无法对抹灰墙体进行一次性大范围的程序性工作，如标准的先划痕，再抹灰，最后打磨，因此效率较低，且成品质量不均，而现有抹灰机器人难以应对阴阳角、倾角等墙面情况，适用范围较小。
91.本发明通过设计的划痕单元5500、抹灰单元5300、平滑单元5400对墙面进行一次性程序性的划痕、抹灰、平滑，效率高且成品质量统一有保证，还通过设计的延伸矩形轨道
5302、异型滑动安装座5303使抹灰部分5000可以水平调整，异型的m形轨道5307和其上的第四电动小车5308配合，使得抹灰部分5000既能调整竖直角度，又可以应对阴阳角、倾角设置抹灰板5310的组合形态，充分满足各种抹灰情况需要，再配合红外线测距仪阵列5205可对墙面平整度、阴阳角、倾角进行及时有效的监测，大大提高了抹灰过程中的效率与品质保证。此处需要说明的是，还可根据实际情况，调整增加抹灰部分5000的个数，因为是在圆形轨道上，且水平距离可自适应调节，因此可以实现多抹灰机构并行的功能，效率还能继续提高。
92.相应的，本发明提供的全自动智能抹灰机器人的抹灰方法，其包括以下步骤：
93.s1、准备阶段。通过拉手2203a将盖板2203打开，工人提前将砂浆需要的原料装入供料箱2202中，此处需要说明的是，可根据实际情况将供料箱分为多个不同的区域，如加入不同的添加剂等，还可增加供料箱数目或修改供料箱大小以应对不同的需要。
94.s2、爬升阶段。当要进行楼梯爬升时，首先控制水平履带轮1203a带动机器人移动到楼梯底层，将一侧的竖直履带轮1203b压在楼梯竖直面上，使其有足够的摩擦力，然后可同时开动竖直履带轮1203b和离其较远的两个水平推杆电机1202a，使此面的竖直履带轮1203b开始在楼梯竖直面上爬升，而与其相近的两个水平履带轮1203a因为并未启动其上的水平推杆电机1202a，便随着竖直履带轮1203b一起上升，当上升超过楼梯面后，启动后方两个水平履带轮1203a，使一同上升的两个水平履带轮1203a也能进入上一楼层，此时前方的竖直履带轮1203b可继续重复爬升工作，待后方的两个水平履带轮1203a靠近楼梯底层后，使其上的水平推杆电机1202a收缩，带动水平履带轮1203a提升到第二楼层，进而进入第二楼层，如此循环，实现自动爬楼梯的功能；需要说明的是，当楼梯两侧有墙面或其他支撑物时，位于两侧的竖直推杆电机1202b可将两个竖直履带轮1203b分别推出，使其与两侧墙面压紧，进而共同爬升，有效增大摩擦力，增强了爬升过程中的稳定性。
95.s3、搅拌砂浆阶段。通过设定时间继电器2205分别控制电磁阀2204的通断，进而控制加入原料的比例，进而控制砂浆的质量与性能，使得混合砂浆搅拌比例标准化，有效减少人工搅拌时产生的误差，再通过第二蛟龙输送机2104对砂浆的及时搅拌、第一蛟龙输送机2102a对砂浆的及时运输，再通过砂浆泵2101将现制的砂浆送至抹灰部分5000，现场搅拌与及时运输使本发明完成的抹灰墙面性能有较好的保证。
96.s4、环境预处理阶段。通过设置的监测单元4200在抹灰前对环境数据进行监测，再控制风干单元4100、预湿单元4300、烘干单元4400对环境进行调整，可使抹灰环境始终处于一个最优环境，有效增强了抹灰墙面的性能。监测单元4200可为普通的温湿度传感器，用于监测环境的温湿度，进而控制其他单元对环境温湿度进行调节，使墙体处于抹灰最适温湿度，有效提高抹灰性能；烘干单元4400可为普通的加热烘干机，用于提升环境温度与降低湿度；风干单元4100可为普通的工业风扇，用于快速风干墙面，降低湿度与提升干燥度；预湿单元4300通过增压泵4302从水箱4301中抽水，通过雾化喷头安装板4303送至雾化喷头矩阵4304，雾化喷头喷出水雾，进而对墙面进行提前预湿。
97.s5、抹灰位置调整阶段。通过设置的多轨道旋转底座结构，使得整个抹灰装置不受底部移动机构的限制，底部的行走部分1000可固定，仅由上方的旋转部分3000进行旋转调位，例如，当进行调位时，可先控制转盘1303或第一电动小车3006控制圆形底座3001进行旋转调节，使上方中心的预处理部分4000处于正确的方向，再通过安装于第二环形轨道
3002a、第三环形轨道3002b上的抹灰部分5000底部的第二电动小车5101驱动其在环形轨道上移动，进而调整到合适的位置，这样的结构可同时满足两个部分的不同位置需要且不会产生冲突，有效提高抹灰位置调整效率，且有效提升抹灰覆盖范围。
98.s6、抹灰作业阶段。当进行抹灰作业时，可先控制第二推杆电机5301推动异型滑动安装座5303前后移动，此步的作用为调整抹灰部分5000与墙面的水平距离；再通过第二步进电机5304带动旋转杆5306上下转动，此步的作用为调整抹灰部分5000的竖直高度，还可应对房顶或房底的抹灰工作；当进行具体抹灰作业时，先通过红外线测距仪阵列5205监测墙面平整度进而通过控制三个第三步进电机5309控制抹灰板5310的倾角，此处需要说明的是，可根据实际情况，一直控制三个抹灰板5310保持水平面相等，也可控制三个板水平面各不相同，分别作业；当监测到墙面平整度差距较大，即存在阴阳角的情况，可通过控制第四电动小车5308在弧形轨道上来回移动，进而控制三个抹灰板5310形成的形状，如凹形、凸形等，使其可以应对各种墙面的抹灰需要。还可通过设计的划痕单元5500、平滑单元5400对墙面进行先行划痕和抹灰后打磨处理。此处需要说明的是，还可根据实际情况，调整增加抹灰部分5000的个数，因为是在圆形轨道上，且水平距离可自适应调节，因此可以实现多抹灰机构并行的功能，效率还能继续提高。至此，整个抹灰流程结束。
99.以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本发明的包含范围之内。