CN110017012A - 喷涂机器人、控制方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种喷涂机器人、控制方法和计算机可读存储介质，其中，喷涂机器人包括：架体；提升机构；控制装置，设于架体上，且控制装置与提升机构和喷枪电连接，以控制提升机构的升降以及喷枪的喷涂；视觉传感器，设于架体上，用于获取架体所处位置与障碍物之间的距离，且控制装置与视觉传感器电连接，以通过视觉传感器检测的距离确定架体所处空间的户型信息；移动组件，设于架体的底部，控制装置与移动组件电连接，以根据户型信息对应的喷涂路径控制移动组件的运动。本发明提供的喷涂机器人，可以通过视觉传感器获取所处位置的户型信息，并针对不同的户型按照相匹配的喷涂路径进行喷涂作业，实现自动化喷涂，节约人工成本。

Description

喷涂机器人、控制方法及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及喷涂设备技术领域，具体而言，涉及一种喷涂机器人、控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术

目前，传统的喷涂工作，通常采用人工喷涂的方式进行，由于人工喷涂的成本高，部分喷涂工作开始使用半自动喷涂设备进行作业。而现有的半自动喷涂设备普遍结构简单，功能单一，受到设备高度的限制，喷涂范围有限，且半自动喷涂设备的控制程序简单单一，不能根据不同的户型自主规划与所处户型结构相匹配的喷涂路线，并进行喷涂作业，自动化程度低，使半自动喷涂设备应用范围过窄，作业效果较差，且需要较多的人工操作，增加喷涂作业的人工成本。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种喷涂机器人。

本发明的另一个目的在于提供用于上述机器人的控制方法。

本发明的再一个目的在于提供用于上述控制方法的计算机可读存储介质。

为实现上述至少一个目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种喷涂机器人，包括：架体，架体内设有提升通道；提升机构，设于提升通道内，提升机构可在提升通道内移动，提升机构上设有喷枪；控制装置，设于架体上，且控制装置与提升机构和喷枪电连接，以控制提升机构的升降以及喷枪的喷涂；视觉传感器，设于架体上，用于获取架体所处位置与障碍物之间的距离，且控制装置与视觉传感器电连接，以通过视觉传感器检测的距离确定架体所处空间的户型信息；移动组件，设于架体的底部，控制装置与移动组件电连接，以根据户型信息对应的喷涂路径控制移动组件的运动。

根据发明提供的喷涂机器人，架体内设有提升通道，提升机构设于提升通道内，且喷枪设于提升机构上，提升结构可以在提升通道内移动，当提升机构在提升通道内移动时，喷枪随提升机构移动，增大喷涂范围；在架体上还设有控制装置，控制装置分别与提升机构和喷枪电连接，通过控制装置可以对提升机构在提升通道内的移动进行控制，具体地，当喷涂机器人工作时，通过控制装置控制提升机构在提升通道内的移动，喷枪随提升机构在沿提升通道延伸的方向上移动，从而使喷枪随提升机构的上升而上升。在架体上设置视觉传感器，通过视觉传感器获取架体与障碍物之间的距离信息，且控制装置与视觉传感器电连接，使得控制装置可以接收视觉传感器获取的视觉信息，并确定架体所处的户型信息，具体地，在喷涂机器人喷涂作业之前，通过设于架体上的视觉传感器，获取架体与所在户型中各个方向的障碍物的距离信息，再将获取的信息传入控制装置，使得喷涂机器人可以确定架体所处户型结构信息；在架体的底部还设有移动组件，且控制装置与移动组件电连接，使控制装置在确定架体所处的户型信息后，根据设定好的与户型相匹配的喷涂路径，控制移动组件沿喷涂路径移动，进行喷涂作业，从而使喷涂机器人可以自主识别户型信息，并在与户型信息匹配的喷涂路径进行喷涂作业，实现喷涂机器人的自动化作业，减少人工干预，节约人工成本。

具体地，视觉传感器具有两个作用，一方面，通过视觉传感器获取架体与各个方向障碍物的距离信息，得到架体所处空间的长、宽、高等基本信息，从而确定架体所处户型的信息；另一方面，在喷涂机器人作业时，通过视觉传感器可以获取架体与作业墙面之间的距离，使得控制装置可以根据获取的架体与作业墙面之间的距离信息，控制移动组件使喷涂机器人移动，从而调整架体与作业墙面之间的距离，使喷涂机器人在作业时，始终与作业墙面之间保持恰当的距离，提高喷涂质量。

其中，视觉传感器可以为多个，通过在架体的四周以及顶部位置分别设置视觉传感器，可以获取更加详细准确的户型信息，以减小户型结构判断的误差，同时，视觉传感器还可以设置于喷枪上，以获取喷枪与喷涂墙面之间的距离，从而在喷涂机器人喷涂作业时，根据获取的喷枪与墙面之间的距离，通过控制装置控制喷枪与喷涂墙面保持恰当的距离，提高喷涂质量。

另外，本发明提供的上述技术方案中的喷涂机器人还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，还包括：存储器，与控制装置电连接，且存储器中预先存储有多个户型图以及对应于每个户型图的喷涂路径，以使控制装置根据户型信息确定存储在存储器中的户型图，并根据户型图确定对应的喷涂路径。

在该技术方案中，喷涂机器人还设有存储器，在存储器中存储有多个户型图及分别与户型图对应的喷涂路径，且存储器与控制装置电连接，从而当喷涂机器人获取户型信息后，控制装置根据获取的户型信息，确定该户型信息与存储器相对应的户型图，从而确定喷涂机器人的喷涂路径，使喷涂机器人在喷涂作业时，通过视觉传感器获取架体与障碍物之间的距离，并确定不同的户型信息，根据存储器中预先存储的多个户型图，可以确定不同户型信息对应的户型图，并根据确定的户型图确定与户型图对应的喷涂路径，使得喷涂机器人可以根据不同的户型，执行对应的喷涂路径，提高了喷涂机器人的应用范围，方便喷涂作业。

可理解地，存储器中存储的户型图以及与户型图对应的喷涂路径的数量越多，喷涂机器人的应用范围越广，增加存储器中的户型图以及与户型图对应的喷涂路径的数量，可以提高喷涂机器人的应用范围，同时，在存储器中不断加入新的户型图以及与户型图对应的喷涂路径，可以使喷涂机器人适应不断变化的市场，提高喷涂机器人的适应性。

上述技术方案中，视觉传感器具体包括：激光雷达传感器、红外传感器、超声波传感器。

在该技术方案中，视觉传感器具体包括以下至少一种：激光雷达传感器、红外传感器、超声波传感器，以使喷涂机器人适应不同的作业环境，具体地，激光雷达传感器在工作时，发出激光束，在遇到墙体等障碍物时，引起激光束的散射，在激光雷达传感器接收到反射光时，通过测量反射光的运行时间，确定障碍物的距离，从而精确的测量喷涂机器人与墙体等障碍物之间的距离，使得喷涂机器人获取更加准确的户型信息。超声波雷达通过发出高频率的机械波，在遇到障碍物时，产生部分机械波的反射，超声波传感器测量反射机械波的运行时间，确定障碍物的距离，超声波传感器方向性好，可以用于喷涂机器人的物位检测，从而防止喷涂机器人与障碍物发生碰撞。红外传感器可以感应获取墙面等障碍物的温度，当墙面等障碍物温度过低时，通过控制装置中断喷涂机器人作业，防止喷涂过程中，由于墙面温度过低，导致涂料结冰的情况，影响作业质量。

上述任一项述技术方案中，提升机构的第一部分与架体固定连接，提升机构的第二部分设有喷枪，第一部分与第二部分设于提升机构的两侧，以在提升电机的驱动下，提升机构伸出或缩回提升通道，且喷枪与提升机构之间发生相对移动。

在该技术方案中，提升机构通过第一部分与架体固定连接，提高了提升机构的稳定性，提升机构的第二部分设有喷枪，且第一部分和第二部分设置于提升机构的两侧，使得在提升机构第一部分的一侧朝向架体，且与架体的固定部分相对静止，提升机构第二部分的一侧远离架体，即朝向外侧，在提升电机驱动提升机构时，提升机构可以伸出或者缩回提升通道，使得喷枪随第二部分移动，并且喷枪与提升机构之间发生相对移动，从而使喷枪在喷涂作业时，通过提升电机驱动提升机构，喷枪可以在提升机构第二部分的带动下移动，以实现喷枪的移动喷涂作业，同时，通过将提升机构的第一部分固定连接于架体上，提高提升机构的稳定性，从而提高喷枪的稳定性，避免喷枪在作业过程中收到外力的影响而产生较大的晃动，降低喷涂准确性。

需要强调的，在提升机构发生移动的过程中，喷枪相对于架体可实现二级提升，即喷枪在提升机构上发生相对移动，提升机构在架体上发生相对移动，此时，通过多个料桶向喷枪输料，可在加大喷涂范围的基础上，保持在较高位置处的涂料输送，以减少发生实际喷涂颜色与理论颜色之间存在较大色差的可能性。

上述技术方案中，还包括：提升电机，与提升机构传动连接，以在提升电机的驱动下，提升机构在提升通道内移动；提升机构具体包括：至少两个传动轮，至少两个传动轮中的一个与提升电机传动连接；传动带，绕设于与提升电机传动连接的传动轮外，传动带与至少两个传动轮配合，以在提升电机的带动下移动。

在该技术方案中，提升电机与提升机构传动连接，使得提升机构可以在提升电机的驱动下，在提升通道内移动；沿架体的长度方向上依次设置有两个传动轮，传送带绕设于两个传动轮外；这样，提升机构整体在电机的驱动下上升时，通过传动轮的配合，传送带移动端通过位于上方的传动轮相对于架体上升，换言之，传送带整体相对于架体发生相对上移，同时喷枪在传送带上的相对位置也发生上移。其中，在提升机构的作用下，喷枪以提升机构二倍的速度沿架体方向上升。这样，提升机构存在两级提升结构：提升机构为一级，传送带为一级。传送带的长度为提升机构的提升高度，即当提升机构的上升高度为S时，喷枪通过提升机构上升的高度为2S。

其中，需要说明地，提升电机可以与传动轮中的一个或多个同时传动连接，以实现传动带的移动，即主动轮的数量可以为一个也可以为多个，在主动轮的数量为一个时，可减少不必要的传动机构的数量，节省空间，在主动轮的数量为多个时，通过多个主动轮同时作用，在一个传动结构发生损坏时，还可通过其余传动结构带动主动轮发生转动，以提高使用的可靠性。

可理解地，通过合理设置传动轮的数量，形成多级的提升结构，可以在使喷涂机器人喷涂到更高的位置同时，降低架体的整体高度，使喷涂机器人更容易进入狭小空间，以适应不同的工作场合要求。同时采用将提升机构嵌入架体，或提升机构相互套接的方式，可以简化安装结构，进一步节省成本。

上述技术方案中，还包括：挂架，设于提升机构的第二部分，且挂架上设有滑动组件，喷枪设于滑动组件上，以在滑动组件的作用下滑动。

在该技术方案中，通过在提升机构的第二部分设置滑动组件，且喷枪设于滑动组件上，使得喷枪可以在滑动组件上，沿滑动组件的延伸方向，相对于提升机构移动，具体地，喷枪可以沿提升机构的延伸方向移动，同时，通过滑动组件可以相对于提升机构沿滑动组件的延伸反向相对移动，当滑动组件的延伸方向与提升机构的延伸方向具有一个大于0度的夹角时，喷枪可以实现两个方向上的位移，从而通过控制装置，喷枪可以在提升机构的延伸方向和滑动组件延伸方向构成的平面内任意移动，使喷枪具有两个维度的自由度，方便喷枪的喷涂作业。

上述技术方案中，还包括：旋转组件，设于滑动组件上，喷枪设于旋转组件上，以在旋转组件的作用下在喷枪的作业面内旋转。

在该技术方案中，在滑动组件上设有旋转组件，且喷枪设于旋转组件上，使得喷枪可以在作业面内旋转，从而使喷枪喷涂作业时，喷涂于墙面的涂料更加均匀，提高喷涂质量，同时，通过喷枪的转动，可以对不同角度的墙面进行喷涂，具体地，可以通过喷枪的转动对倾斜墙面喷涂，也可以对弧形墙面、球形墙面等多种非平直墙面进行喷涂作业，以提高喷涂机器人的适应性。

本发明第二方面的技术方案提供一种控制方法，用于上述任一项所述的喷涂机器人，包括：通过喷涂机器人的视觉传感器确定喷涂机器人所处位置的户型信息；查找与户型结构相对应的户型图；控制喷涂机器人根据户型图对应的喷涂路径进行移动。

根据本发明提出的控制方法，喷涂机器人首先通过视觉传感器获取所在位置的户型结构信息，通过与存储器中预先存储的户型图进行对比，确定与喷涂机器人当前所在户型结构对应的户型图，然后控制装置控制喷涂机器人按照确定的户型图对应的喷涂路径进行移动，使得喷涂机器人根据视觉传感器获取的实时信息，自主规划喷涂路线，从而省略人工操作，节约人工成本，提高作业效率。

上述技术方案中，还包括：在喷涂机器人移动至喷涂路径的任一喷涂位置时，控制喷涂机器人的移动组件停止运动，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂；或在喷涂机器人沿喷涂路径移动的过程中，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂。

在该技术方案中，在喷涂机器人作业时，在喷涂机器人移动至喷涂路径的任一喷涂位置时，控制喷涂机器人的移动组件停止运动，使得喷涂机器人可以根据喷涂需求，在喷涂路径的任一位置停止，且根据喷涂需求，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，控制喷枪进行喷涂，当喷涂机器人停止移动时，由于架体相对地面静止，喷涂机器人具有较高的稳定性，因此在喷枪喷涂作业时，更加稳定，提高喷涂作业的准确性；此外，在喷涂机器人沿喷涂路径移动的过程中，还可以通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂，使喷涂机器人一边移动，一边进行喷涂作业，以提高喷涂作业效率。

上述技术方案中，查找与户型结构相对应的户型图，具体包括：分别确定在存储器中预先存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度；在多个户型图中确定匹配程度最高的户型图为与户型结构相对应的户型图。

在该技术方案中，在视觉传感器获取户型结构信息后，先确定存储器中每个户型图与户型结构信息的匹配程度，然后根据每个户型图与户型结构信息的匹配程度，选择与户型结构信息匹配程度最高的户型图作为与户型信息相对应的户型图，从而为喷涂作业提供更加准确的喷涂路径。

上述技术方案中，在分别确定在外置存储器中存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度之前，还包括：确定存储器接口的使用状态，判断存储器接口处是否连接有存储器，生成判断结果；在判断结果为是时，执行分别确定在外置存储器中存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度的步骤。

在该技术方案中，在分别确定在外置存储器中存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度之前，要先确定存储器接口的使用状态，判断存储器接口处是否连接有存储器，当存储器接口处连接有存储器时，执行分别确定在外置存储器中存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度的步骤，避免在存储器接口没有存储器连接时，喷涂程序出现错误，导致喷涂机器人违规操作，执行错误的喷涂路径，从而导致喷涂机器人因碰撞导致的损伤或者对作业面造成破坏。

本发明第三方面的技术方案提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，用于计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项的控制方法的步骤，从而具有以上全部有益效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例所述喷涂机器人的立体结构示意图；

图2是本发明一个实施例所述喷涂机器人的分解结构示意图；

图3是本发明一个实施例所述喷涂机器人另一视角的立体结构示意图；；

图4是图3中所示A部的放大结构示意图；

图5是本发明一个实施例所述喷涂机器人局部的结构示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的控制方法的流程示意图；

图7示出了根据本发明的一个实施例的控制方法的流程示意图；

图8示出了根据本发明的一个实施例的控制方法的流程示意图；

图9示出了根据本发明的一个实施例的控制方法的流程示意图。

其中，图1至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1提升机构、12提升机构的第一部分、14传动带、16提升电机、18提升机构第二部分、110传动轮、2架体、22提升通道、24移动组件、3喷枪、4视觉传感器、5挂架、6滑动组件、62旋转组件、100喷涂机器人。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图5描述根据本发明的一些实施例。

如图1至图3所示，本发明的一个实施例提供了一种喷涂机器人100，包括：架体2，架体2内设有提升通道22；提升机构1，设于提升通道22内，提升机构1可在提升通道22内移动，提升机构1上设有喷枪3；控制装置，设于架体2上，且控制装置与提升机构1和喷枪3电连接，以控制提升机构1的升降以及喷枪3的喷涂；视觉传感器4，设于架体2上，用于获取架体2所处位置与障碍物之间的距离，且控制装置与视觉传感器4电连接，以通过视觉传感器4检测的距离确定架体2所处空间的户型信息；移动组件24，设于架体2的底部，控制装置与移动组件24电连接，以根据户型信息对应的喷涂路径控制移动组件24的运动。

在该实施例中，架体2内设有提升通道22，提升机构1设于提升通道22内，且喷枪3设于提升机构1上，提升结构可以在提升通道22内移动，当提升机构1在提升通道22内移动时，喷枪3随提升机构1移动，使得喷枪3在喷涂作业时可以随提升机构1移动，增大喷涂范围；在架体2上还设有控制装置，控制装置与提升机构1和喷枪3电连接，通过控制装置可以实现对提升机构1在提升通道22内的移动进行控制，使得控制装置可以控制喷枪3移动，具体地，当喷涂机器人100工作时，通过控制装置控制提升机构1在提升通道22内的移动，喷枪3随提升机构1在沿提升通道22延伸的方向上移动，从而使喷枪3随提升机构1的上升而上升；在架体2上设置视觉传感器4，通过视觉传感器4获取架体2与障碍物之间的距离信息，且控制装置与视觉传感器4电连接，使得控制装置可以接收视觉传感器4获取的视觉信息，并确定架体2所处的户型信息，具体地，在喷涂机器人100喷涂作业之前，通过设于架体2上的视觉传感器4，获取架体2与所在户型中各个方向的障碍物的距离信息，再将获取的信息传入控制装置，使得喷涂机器人100可以确定架体2所处户型结构信息；在架体2的底部还设有移动组件24，且控制装置与移动组件24电连接，使控制装置在确定架体2所处的户型信息后，根据设定好的与户型相匹配的喷涂路径，控制移动组件24沿喷涂路径移动，进行喷涂作业，从而使喷涂机器人100可以自主识别户型信息，并在与户型信息匹配的喷涂路径进行喷涂作业，实现喷涂机器人100的自动化作业，减少人工干预，节约人工成本。

具体地，视觉传感器4具有两个作用，一方面，通过视觉传感器4获取架体2与各个方向障碍物的距离信息，得到架体2所处空间的长、宽、高等基本信息，从而确定架体2所处户型的信息；另一方面，在喷涂机器人100作业时，通过视觉传感器4可以获取架体2与作业墙面之间的距离，使得控制装置可以根据获取的架体2与作业墙面之间的距离信息，控制移动组件24使喷涂机器人100移动，从而调整架体2与作业墙面之间的距离，使喷涂机器人100在作业时，始终与作业墙面之间保持恰当的距离，提高喷涂质量。

其中，视觉传感器4可以为多个，通过在架体2的四周以及顶部位置分别设置视觉传感器4，可以获取更加详细准确的户型信息，以减小户型结构的判断误差，同时，视觉传感器4还可以设置于喷枪3上，以获取喷枪3与喷涂墙面之间的距离，从而在喷涂机器人100作业时，根据获取的喷枪3与墙面之间的距离，通过控制装置控制喷枪3与喷涂墙面保持恰当的距离，提高喷涂质量。

另外，本发明提供的上述实施例中的喷涂机器人还可以具有如下附加技术特征：

上述实施例中，还包括：存储器，与控制装置电连接，且存储器中预先存储有多个户型图以及对应于每个户型图的喷涂路径，以使控制装置根据户型信息确定存储在存储器中的户型图，并根据户型图确定对应的喷涂路径。

在该实施例中，喷涂机器人100还设有存储器，在存储器中存储有多个户型图及分别与户型图对应的喷涂路径，且存储器与控制装置电连接，从而当喷涂机器人100获取户型信息后，控制装置根据获取的户型信息，确定该户型信息与存储器相对应的户型图，从而确定喷涂机器人100的喷涂路径，使喷涂机器人100在喷涂作业时，通过视觉传感器4获取架体2与障碍物之间的距离，并确定不同的户型信息时，根据存储器中预先存储的多个户型图，可以确定不同户型信息对应的户型图，并根据确定的户型图确定与户型图对应的喷涂路径，使得喷涂机器人100可以根据不同的户型，执行对应的喷涂路径，提高了喷涂机器人100的应用范围，方便喷涂作业。

可理解地，存储器中存储的户型图以及与户型图对应的喷涂路径的数量越多，喷涂机器人100的应用范围越广，增加存储器中的户型图以及与户型图对应的喷涂路径的数量，可以提高喷涂机器人100的应用范围，同时，当在存储器中不断加入新的户型图以及与户型图对应的喷涂路径时，可以使喷涂机器人100适应不断变化的市场，提高喷涂机器人100的适应性。

上述实施例中，视觉传感器4具体包括：激光雷达传感器、红外传感器、和/或超声波传感器。

在该实施例中，视觉传感器4具体包括激光雷达传感器、红外传感器、和/或超声波传感器，以使喷涂机器人100适应不同的作业环境。具体地，如视觉传感器4包括激光雷达传感器时，激光雷达传感器在工作时，发出激光束，在遇到墙体等障碍物时，引起激光束的散射，在激光雷达传感器接收到反射光时，通过测量反射光的运行时间，确定障碍物的距离，从而精确的测量喷涂机器人100与墙体等障碍物之间的距离，使得喷涂机器人100获取更加准确的户型信息。超声波雷达通过发出高频率的机械波，在遇到障碍物时，产生部分机械波的反射，超声波传感器测量反射机械波的运行时间，确定障碍物的距离，超声波传感器方向性好，可以用于喷涂机器人100的物位检测，从而防止喷涂机器人100与障碍物发生碰撞。红外传感器可以感应获取墙面等障碍物的温度，当墙面等障碍物温度过低时，通过控制装置中断喷涂机器人100作业，防止喷涂过程中，由于墙面温度过低，导致涂料结冰的情况，影响作业质量。

如图5所示，上任一项述实施例中，提升机构1的第一部分与架体2固定连接，提升机构1的第二部分设有喷枪3，第一部分与第二部分设于提升机构1的两侧，以在提升电机16的驱动下，提升机构1伸出或缩回提升通道22，且喷枪3与提升机构1之间发生相对移动。

在该实施例中，提升机构1由两部分构成，提升机构1的第一部分与架体2固定连接，提高了提升机构1的稳定性，提升机构1的第二部分设有喷枪3，且第一部分和第二部分设置于提升机构1的两侧，使得在提升机构1第一部分的一侧朝向架体2，且与架体2的固定部分相对于架体2静止，提升机构1第二部分的一侧远离架体2，即朝向外侧，在提升电机16驱动提升机构1时，第一机构可以伸出或者缩回提升通道22，使得喷枪3随第二提升机构1移动，并且喷枪3与提升机构1之间发生相对移动，从而使喷枪3在喷涂作业时，通过提升电机16驱动提升机构1，喷枪3可以在提升机构1第二部分的带动下移动，以实现喷枪3的移动喷涂作业，同时，通过将提升机构1的第一部分固定连接于架体2上，提高提升机构1的稳定性，从而提高喷枪3的稳定性，避免喷枪3在作业过程中收到外力的影响而产生较大的晃动，降低喷涂准确性。

如图1和图2所示，上述实施例中，还包括：提升电机16，与提升机构1传动连接，以在提升电机16的驱动下，提升机构1在提升通道22内移动；提升机构1具体包括：至少两个传动轮110，至少两个传动轮110中的一个与提升电机16传动连接；传动带14，绕设于与提升电机16传动连接的传动轮110外，传动带14与至少两个传动轮110配合，以在提升电机16的带动下移动。

在该实施例中，提升电机16与提升机构1传动连接，使得提升机构1可以在提升电机16的驱动下，在提升通道22内移动；沿架体2的长度方向上依次设置有两个传动轮110，传送带绕设于两个传动轮110外；这样，提升机构1整体在电机的驱动下上升时，通过传动轮110的配合，传送带移动端通过位于上方的传动轮110相对于架体2上升，换言之，传送带整体相对于架体2发生相对上移，同时喷枪3在传送带上的相对位置也发生上移。其中，在提升机构1的作用下，喷枪3以提升机构1二倍的速度沿架体2方向上升。这样，提升机构1存在两级提升结构：提升机构1为一级，传送带为一级。传送带的长度为提升机构1的提升高度，即当提升机构1的上升高度为S时，喷枪3通过提升机构1上升的高度为2S。

其中，需要说明地，提升电机16可以与传动轮110中的一个或多个同时传动连接，以实现传动带14的移动，即主动轮的数量可以为一个也可以为多个，在主动轮的数量为一个时，可减少不必要的传动机构的数量，节省空间，在主动轮的数量为多个时，通过多个主动轮同时作用，在一个传动结构发生损坏时，还可通过其余传动结构带动主动轮发生转动，以提高使用的可靠性。

可理解地，通过合理设置传动轮110的数量，形成多级的提升结构，可以在使喷涂机器人100喷涂到更高的位置同时，降低架体2的整体高度，使喷涂机器人100更容易进入狭小空间，以适应不同的工作场合要求。同时采用将提升机构1嵌入架体2，或提升机构1相互套接的方式，可以简化安装结构，进一步节省成本。

上述实施例中，还包括：挂架5，设于提升机构1的第二部分，且挂架5上设有滑动组件6，喷枪3设于滑动组件6上，以在滑动组件6的作用下滑动。

在该实施例中，通过在提升机构1的第二部分设置滑动组件6，且喷枪3设于滑动组件6上，使得喷枪3可以在滑动组件6上，沿滑动组件6的延伸方向，相对于提升机构1移动，具体地，喷枪3可以沿提升机构1的延伸方向移动，同时，通过滑动组件6可以相对于提升机构1沿滑动组件6的延伸反向相对移动，当滑动组件6的延伸方向与提升机构1的延伸方向具有一个大于0度的夹角时，喷枪3可以实现两个方向上的位移，从而通过控制装置，喷枪3可以在提升机构1的延伸方向和滑动组件6延伸方向构成的平面内任意移动，使喷枪3具有两个维度的自由度，方便喷枪3的喷涂作业。

如图4所示，上述实施例中，还包括：旋转组件62，设于滑动组件6上，喷枪3设于旋转组件62上，以在旋转组件62的作用下在喷枪3的作业面内旋转。

在该实施例中，在滑动组件6上设有旋转组件62，且喷枪3设于旋转组件62上，使得喷枪3可以在作业面内旋转，从而使喷枪3喷涂作业时，喷涂于墙面的涂料更加均匀，提高喷涂质量，同时，通过喷枪3的转动，可以对不同角度的墙面进行喷涂，具体地，可以通过喷枪3的转动对倾斜墙面喷涂，也可以对弧形墙面、球形墙面等多种非平直墙面进行喷涂作业，以提高喷涂机器人100的适应性。

如图6所示，本发明的另一个实施例提出了一种控制方法，用于上述人一项实施例的喷涂机器人，控制方法包括：步骤S102，通过视觉传感器确定喷涂机器人所处位置的户型信息；步骤S104，查找与户型结构相对应的户型图；步骤S106，控制喷涂机器人根据户型图对应的喷涂路径进行移动。

具体地，喷涂机器人首先通过视觉传感器获取所在位置的户型结构信息，通过与存储器中预先存储的户型图进行对比，确定与喷涂机器人当前所在户型结构对应的户型图，然后控制装置控制喷涂机器人按照确定的户型图对应的喷涂路径进行移动，使得喷涂机器人根据视觉传感器获取的实时信息，自主规划喷涂路线，从而省略人工操作，节约人工成本，提高作业效率。

如图7所示，根据本发明的一个实施例的喷涂机器人的控制方法，具体包括以下流程步骤：

步骤S202，通过视觉传感器确定喷涂机器人所处位置的户型信息；

步骤S204，查找与户型结构相对应的户型图；

步骤S206，控制喷涂机器人根据户型图对应的喷涂路径进行移动；

步骤S208，在喷涂机器人移动至喷涂路径的任一喷涂位置时，控制喷涂机器人的移动组件停止运动，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂；

步骤S210，在喷涂机器人沿喷涂路径移动的过程中，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂。

具体地，在喷涂机器人作业时，在喷涂机器人移动至喷涂路径的任一喷涂位置时，控制喷涂机器人的移动组件停止运动，使得喷涂机器人可以根据喷涂需求，在喷涂路径的任一位置停止，且根据喷涂需求，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂，当喷涂机器人停止移动时，由于架体相对地面静止，喷涂机器人具有较高的稳定性，因此在喷枪喷涂作业时，更加稳定，提高喷涂作业的准确性；此外，在喷涂机器人沿喷涂路径移动的过程中，还可以通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂，使喷涂机器人一边移动，一边进行喷涂作业，以提高喷涂作业效率。

如图8所示，根据本发明的一个实施例的喷涂机器人的控制方法，具体包括以下流程步骤：

步骤S302，通过视觉传感器确定喷涂机器人所处位置的户型信息；

步骤S304，分别确定在存储器中预先存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度；

步骤S306，在多个户型图中确定匹配程度最高的户型图为与户型结构相对应的户型图；

步骤S308，控制喷涂机器人根据户型图对应的喷涂路径进行移动；

步骤S310，在喷涂机器人移动至喷涂路径的任一喷涂位置时，控制喷涂机器人的移动组件停止运动，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂；

步骤S312，在喷涂机器人沿喷涂路径移动的过程中，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂。

具体地，在视觉传感器获取户型结构信息后，先确定存储器中每个户型图与户型结构信息的匹配程度，然后根据每个户型图与户型结构信息的匹配程度，选择与户型结构信息匹配程度最高的户型图作为与户型信息相对应的户型图，从而为喷涂作业提供更加准确的喷涂路径。

如图9所示，根据本发明的一个实施例的喷涂机器人的控制方法，具体包括以下流程步骤：

步骤S402，通过视觉传感器确定喷涂机器人所处位置的户型信息；

步骤S404，判断存储器接口处是否连接有存储器，若是执行S406，否则结束；

步骤S406，分别确定在存储器中预先存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度；

步骤S408，在多个户型图中确定匹配程度最高的户型图为与户型结构相对应的户型图；

步骤S410，控制喷涂机器人根据户型图对应的喷涂路径进行移动；

步骤S412，在喷涂机器人移动至喷涂路径的任一喷涂位置时，控制喷涂机器人的移动组件停止运动，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂；

步骤S414，在喷涂机器人沿喷涂路径移动的过程中，通过喷涂机器人的提升机构控制喷涂机器人的喷枪的移动，且控制喷枪进行喷涂。

具体地，在分别确定在外置存储器中存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度之前，要先确定存储器接口的使用状态，判断存储器接口处是否连接有存储器，当存储器接口处连接有存储器时，执行分别确定在外置存储器中存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度的步骤，避免在存储器接口没有存储器连接时，喷涂程序出现错误，导致喷涂机器人违规操作，执行错误的喷涂路径，从而导致喷涂机器人因碰撞导致的损伤或者对作业面造成破坏。

本发明的再一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，用于计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项的控制方法的步骤，从而具有以上全部有益效果，在此不再赘述。

根据本申请提出的一个具体实施例的喷涂机器人，可以进行全自动喷涂。

本发明的喷涂机器人包括自动喷涂系统，机器人行走与路线规划系统，二级提升机构等，可实现墙面与天花板的喷涂，喷涂质量检测，并可以获取所处位置户型信息，并确定户型信息匹配的喷涂路径，喷涂机器人沿喷涂路径自动进行喷涂作业。

如图2所示，机器人行走与路线规划系统包括视觉传感器4、控制装置、移动组件24、存储器，视觉传感器4设置于架体2底部，且控制装置分别与视觉传感器4、移动组件24和存储器电连接，通过视觉传感器4可以获取架体2同障碍物之间的距离，从而获得架体2所处房间的户型信息，在存储器中预先存储有多个户型图以及与每个户型图对应的喷涂路径，当喷涂机器人100通过视觉传感器4获取户型信息时，控制装置根据获取的户型信息与存储器中预先存储的户型图进行对比，确定与喷涂机器人100当前所在户型结构对应的户型图，然后控制装置控制移动组件24按照确定的户型图对应的喷涂路径进行移动，使得喷涂机器人100根据视觉传感器4获取的实时信息，自主规划喷涂路线，从而省略人工操作，节约人工成本，提高作业效率。

如图6至图9所示，具体地，在喷涂机器人100自主喷涂作业时，首先通过视觉传感器4确定喷涂机器人100所处位置的户型信息，然后通过控制装置判断存储器接口处是否连接有存储器，若判断结果为是，则分别确定在存储器中预先存储的每个户型图与户型信息匹配的匹配程度，然后，在多个户型图中确定匹配程度最高的户型图为与户型结构相对应的户型图，控制喷涂机器人100根据户型图对应的喷涂路径进行移动，并根据具体的需求，喷涂机器人100可以在喷涂路径的任一位置停止移动，并进行喷涂作业，也可以在喷涂机器人100沿路径移动的过程中，一边移动，一边控制喷枪3进行喷涂，以满足不同的喷涂需求。

自动喷涂系统的喷枪3设有两个维度的自由度，可以实现水平与竖直方面的360°旋转，另外喷涂系统有伸长臂，结合喷头旋转可以实现飘窗等异型墙面的喷涂。喷枪3伸长臂机构设有可以折叠旋转机构，方便设备进出电梯，房间门等狭小空间区域。

进一步地，喷涂，储料，供电，导航，行走全集合与一身，实现全自动的喷涂作业。

具体地，如图1和图2所示，本申请的喷涂机器人100包括有架体2，架体2底部设有舵轮和多个万向轮，架体2上设有控制装置，架体2内设有提升通道22，提升通道22内设有可沿提升通道22上下移动的提升机构1，提升机构1上设有喷枪3，提升机构1的顶部设有距离检测组件，喷涂机器人100还包括微控制器，与距离检测组件和提升电机16相连。

如图3与图4所示，提升机构1上设有横向设置的挂架5，挂架5上固设有与提升通道22相垂直的滑轨，滑轨上可滑动地设有滑块喷枪3通过旋转组件62设置在滑块上，滑块通过滑动电机驱动而沿滑轨滑动，这样的结构使喷枪3可以随提升机构1的上下移动而上下，并随滑块在滑轨上滑动而水平移动，还可以随旋转组件62的转动向不同角度转动，从而实现水平与竖直方面的360°旋转，扩大了喷枪3的喷涂范围。

如图5所示，进一步地，提升机构1设置为二级提升机构1并作为喷涂系统的伸长臂。

提升机构1分为两部分，提升机构1的第一部分与架体2固定提升机构1的第二部分与提升机构1的第一部分分设在提升机构1的左右两侧，挂架5和喷枪3设置在提升机构1的第二部分上，以便随提升机构1的第二部分上下运动。

如图5所示，具体地，提升机构1的第二部分设有传动带14和与传动带14配合的两个传动轮110，其中与提升电机16相连的为主动轮，另一个是从动轮；提升机构1的第一部分12与架体2上的固定板18固定连接，提升机构1的第二部分18可活动，喷枪3连接在提升机构1的第二部分18上；这样在提升电机16驱动下，与提升电机16连接的传动轮110转动，使得传动带14随之运动，由于提升机构1的第一部分12被固定，因此，如图5所示，在主动轮顺时针旋转时，提升机构1的第二部分18会整体向下移动，实现提升机构1的下移，固定在传动带14第二部分上的喷枪3随之下移，同时，由于喷枪3与传动带14固定部位本身也相对于提升机构1整体在下移，即实现双重的位移；在主动轮逆时针旋转时，提升机构1的第二部分18会整体向上移动，实现提升机构1的上移，固定在传动带14第二部分上的喷枪3随之上移，同时，由于喷枪3与传动带14固定部位本身也相对于提升机构1整体在上移，在喷涂机器人100的自动喷涂作业中，喷枪3可以通过提升机构1的移动，在喷涂路径的任一位置，达到地面与天花板之间的任意高度，从而使喷涂机器人100在与户型结构匹配的喷涂路径上，实现对任意高度位置的自动喷涂；另外，因为是两级提升，收纳尺寸更小，容易进入电梯，次卧等小空间区域；另外，单电机实现两级提升，结构简单，可靠，成本低。

本具体实施例的优点如下：

可用于建筑物内墙自动喷涂，其显著特点全自动喷涂，可以保障喷涂机器人在不需要人工的情况下就能够沿预定线路自动行驶与完成墙面喷涂。

可通过控制装置实现数字化喷涂，高效率，高质量。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，有效地控制了提升机构的上升幅度，自动地避免了提升机构上升的高度过高而与天花板等障碍物发生碰撞，提升了喷涂机器人的自动化程度，减少了喷涂机器人对人工的依赖。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，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；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种喷涂机器人，其特征在于，包括：

架体，所述架体内设有提升通道；

提升机构，设于所述提升通道内，所述提升机构可在所述提升通道内移动，所述提升机构上设有喷枪；

控制装置，设于所述架体上，且所述控制装置与所述提升机构和所述喷枪电连接，以控制所述提升机构的升降以及所述喷枪的喷涂；

视觉传感器，设于所述架体上，用于获取所述架体所处位置与障碍物之间的距离，且所述控制装置与所述视觉传感器电连接，以通过所述视觉传感器检测的距离确定所述架体所处空间的户型信息；

移动组件，设于所述架体的底部，所述控制装置与所述移动组件电连接，以根据所述户型信息对应的喷涂路径控制所述移动组件的运动。

2.根据权利要求1所述的喷涂机器人，其特征在于，还包括：

存储器，与所述控制装置电连接，且所述存储器中预先存储有多个户型图以及对应于每个所述户型图的喷涂路径，以使所述控制装置根据所述户型信息确定存储在所述存储器中的户型图，并根据所述户型图确定对应的喷涂路径。

3.根据权利要求1所述的喷涂机器人，其特征在于，所述视觉传感器具体包括以下至少一种：

激光雷达传感器、红外传感器、超声波传感器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的喷涂机器人，其特征在于，所述提升机构的第一部分与所述架体固定连接，所述提升机构的第二部分设有所述喷枪，所述第一部分与所述第二部分设于所述提升机构的两侧，以在所述提升电机的驱动下，所述提升机构伸出或缩回所述提升通道，且所述喷枪与所述提升机构之间发生相对移动。

5.根据权利要求4所述的喷涂机器人，其特征在于，还包括：

提升电机，与所述提升机构传动连接，以在所述提升电机的驱动下，所述提升机构在所述提升通道内移动；

所述提升机构具体包括：至少两个传动轮，所述至少两个传动轮中的一个与所述提升电机传动连接；

传动带，绕设于与所述提升电机传动连接的传动轮外，所述传动带与所述至少两个所述传动轮配合，以在所述提升电机的带动下移动。

6.根据权利要求5所述的喷涂机器人，其特征在于，还包括：

挂架，设于所述提升机构的第二部分，且所述挂架上设有滑动组件，所述喷枪设于所述滑动组件上，以在所述滑动组件的作用下滑动。

7.根据权利要求6所述的喷涂机器人，其特征在于，还包括：

旋转组件，设于所述滑动组件上，所述喷枪设于所述旋转组件上，以在所述旋转组件的作用下在所述喷枪的作业面内旋转。

8.一种控制方法，用于如权利要求1至7中任一项所述的喷涂机器人，其特征在于，包括：

通过所述喷涂机器人的视觉传感器确定所述喷涂机器人所处位置的户型信息；

查找与所述户型结构相对应的户型图；

控制所述喷涂机器人根据所述户型图对应的喷涂路径进行移动。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述喷涂机器人移动至所述喷涂路径的任一喷涂位置时，控制所述喷涂机器人的移动组件停止运动，通过所述喷涂机器人的提升机构控制所述喷涂机器人的喷枪的移动，且控制所述喷枪进行喷涂；或

在所述喷涂机器人沿所述喷涂路径移动的过程中，通过所述喷涂机器人的提升机构控制所述喷涂机器人的喷枪的移动，且控制所述喷枪进行喷涂。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述查找与所述户型结构相对应的户型图，具体包括：

分别确定在存储器中预先存储的每个户型图与所述户型信息匹配的匹配程度；

在多个所述户型图中确定所述匹配程度最高的户型图为所述与所述户型结构相对应的户型图。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，在所述分别确定在所述外置存储器中存储的每个户型图与所述户型信息匹配的匹配程度之前，还包括：

确定存储器接口的使用状态，

判断所述存储器接口处是否连接有存储器，生成判断结果；

在所述判断结果为是时，执行所述分别确定在所述外置存储器中存储的每个户型图与所述户型信息匹配的匹配程度的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8至11中任一项所述的控制方法的步骤。