基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)。其由激光自動跟蹤儀、移動打印機(jī)器人和控制中心構(gòu)成；移動打印機(jī)器人包含運(yùn)動單元、控制單元、棱鏡、環(huán)形光敏角度傳感器單元、多軸機(jī)械臂、噴墨打印單元和通訊單元等；將激光自動跟蹤儀放置在打印區(qū)域外的任意位置，移動打印機(jī)器人上的棱鏡，實(shí)現(xiàn)對單臺或多臺打印設(shè)備進(jìn)行定位和定向，移動打印機(jī)器人上的多軸機(jī)械臂，實(shí)現(xiàn)打印頭朝向任意方向，從而實(shí)現(xiàn)將圖像打印到任意方向的物體表面。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)了打印設(shè)備的坐標(biāo)參數(shù)和三維姿態(tài)參數(shù)的連續(xù)獲取，具有定位精度高、自動化程度高和易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。
【專利說明】
基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在移動打印領(lǐng)域，打印系統(tǒng)通常采用兩點(diǎn)定位方法或三點(diǎn)定位方法(專利公開(公告)號-:CN102616020A、CN101332723A)，其不足之處在于需要更多的定位器，因而成本較大。
[0003]目前在移動打印領(lǐng)域，打印噴頭通常都是朝下打印(專利公開(公告)號CNl04129180A)，這樣打印的對象就受到很大的限制，無法打印到其他方向的對象上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對目前移動打印機(jī)定位成本高、不能自由打印、不能朝任意方向打印的不足之處，本發(fā)明的目的在于提出一種成本較低、且能自由打印的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，是基于單點(diǎn)定位技術(shù)的，該移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，主要由激光自動跟蹤儀、移動打印機(jī)器人和控制中心構(gòu)成;其中，激光自動跟蹤儀包含跟蹤測距單元和通訊單元，移動打印機(jī)器人包含運(yùn)動單元、控制單元、棱鏡、環(huán)形光敏角度傳感器單元、多軸機(jī)械臂、噴墨打印單元和通訊單元，控制中心包含計(jì)算機(jī)和通訊單元。
[0006]本發(fā)明中，所述移動打印機(jī)器人上的多軸機(jī)械臂，其前端安裝有一個打印噴頭，控制單元能夠控制機(jī)械臂將打印噴頭移動到需要的坐標(biāo)，朝向需要的角度，從而實(shí)現(xiàn)朝任意方向打印。控制中心根據(jù)目標(biāo)坐標(biāo)和目標(biāo)方向，結(jié)合移動打印機(jī)器人的坐標(biāo)和朝向，計(jì)算得到機(jī)械臂需要調(diào)整的角度，然后通過移動打印機(jī)器人上的通訊單元，將機(jī)械臂需要調(diào)整的角度和打印圖案，發(fā)送給移動打印機(jī)器上的控制單元，移動打印機(jī)器人上的通訊單元，接收到機(jī)械臂需要調(diào)整的角度和打印圖案，傳輸給移動打印機(jī)器人上的控制單元，控制單元控制機(jī)械臂調(diào)整角度，并將噴頭移動到目標(biāo)坐標(biāo)和方向，打印所需的圖案。
[0007]本發(fā)明中，所述單點(diǎn)定位技術(shù)，是指激光自動跟蹤儀位于打印區(qū)域之外，移動打印機(jī)器人位于打印區(qū)域中，激光自動跟蹤儀跟蹤到移動打印機(jī)器人上的棱鏡，并測量得到兩者之間的相對距離和角度；同時(shí)激光入射到套裝在棱鏡上的環(huán)形光敏角度傳感器，傳感器得到移動打印機(jī)器人與入射激光之間的相對角度;激光自動跟蹤儀和移動打印機(jī)器人通過其通訊單元將各自測量的距離和角度數(shù)據(jù)，傳送給控制中心，控制中心通過其通訊單元接收數(shù)據(jù)，再計(jì)算出移動打印機(jī)器人的坐標(biāo)和朝向，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)定位。
[0008]本發(fā)明中，所述通訊單元(包括激光自動跟蹤儀中的通訊單元，移動打印機(jī)器人上的通訊單元，以及控制中心的通訊單元)，通常采用無線通訊，常用的無線通訊有WLAN(無線局域網(wǎng)Wireless Local Area Network)、ZigBee等，本發(fā)明米用WLAN(無線局域網(wǎng)WirelessLocal Area Network)方式進(jìn)行通訊。
[0009]本發(fā)明中，所述運(yùn)動單元能夠?qū)崿F(xiàn)移動打印機(jī)器人在打印區(qū)域內(nèi)向各個方向的移動。
[0010]本發(fā)明中，所述的棱鏡數(shù)量至少為I個。
[0011 ]本發(fā)明中，所述的打印區(qū)域可為任意形狀。
[0012]采用基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)的有益效果是:采用單點(diǎn)定位技術(shù)減少了定位設(shè)備，降低了定位成本;采用光學(xué)定位，避免了無線電定位容易受干擾的缺陷；實(shí)現(xiàn)了向任意角度對象進(jìn)行打印，大大提高了移動打印系統(tǒng)的靈活性。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的工作示意圖。
[0014]圖2是激光自動跟蹤儀的內(nèi)部模塊圖。
[0015]圖3是移動打印機(jī)器人的內(nèi)部模塊圖。
[0016]圖4是控制中心的內(nèi)部模塊圖。
[0017]圖5是移動打印機(jī)器人的定位和定向的原理圖。
[0018]圖中標(biāo)號:I為激光自動跟蹤儀，2為移動打印機(jī)器人，3為控制中心。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020]本發(fā)明的實(shí)施方案，如圖1所示，由I臺激光自動跟蹤儀、I臺移動打印機(jī)器人和I臺控制中心組成。激光自動跟蹤儀測量得到移動打印機(jī)器人的相對距離和角度，通過其通訊單元傳送給控制中心；移動打印機(jī)器人測量得到激光自動跟蹤儀發(fā)射的激光的入射角度，通過其通訊單元傳送給控制中心;控制中心根據(jù)兩者測量值計(jì)算得到移動打印機(jī)器人的當(dāng)前坐標(biāo)和方向，通過跟目標(biāo)坐標(biāo)和方向進(jìn)行比對，控制中心計(jì)算得到移動打印機(jī)器人需要移動的距離和方向，通過其通訊單元傳送給移動打印機(jī)器人;移動打印機(jī)器人接收到數(shù)據(jù)后，其控制單元控制運(yùn)動單元移動相應(yīng)的距離和方向；移動完成后，激光自動跟蹤儀再次測量得到移動打印機(jī)器人的相對距離和角度，通過其通訊單元傳送給控制中心;如此反復(fù)，最終移動打印機(jī)器人到達(dá)目標(biāo)坐標(biāo)和方向；控制中心再根據(jù)打印目標(biāo)的坐標(biāo)和方向，計(jì)算獲得機(jī)械臂各個軸的轉(zhuǎn)動角度，并通過通訊單元傳送給移動打印機(jī)器人;移動打印機(jī)器人接收到數(shù)據(jù)后，控制單元控制機(jī)械臂轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度，使得機(jī)械臂前端的打印頭最終朝向打印目標(biāo)表面;控制中心最后將打印圖案，通過其通訊單元傳送給移動打印機(jī)器人，移動打印機(jī)器人接收到圖案后，控制單元控制打印頭進(jìn)行打印。
[0021]激光自動跟蹤儀包含跟蹤測距單元和通訊單元，如圖2所示，跟蹤測距單元使用自動跟蹤測距全站儀，全站儀通過螺絲固定的方式，安裝在專用三腳架上，然后架設(shè)在水平地面上。通訊單元使用WLAN(Wireless Local Area Network無線局域網(wǎng))通訊模塊，模塊通過螺絲固定的方式，安裝在三腳架側(cè)面。全站儀與WLAN通訊模塊之間使用串行通訊方式，通過三芯串口線進(jìn)行連接。全站儀通過光學(xué)方法跟蹤移動打印機(jī)器人上的棱鏡、并測量其距離和角度，測量得到的距離和角度，通過串口傳送給通訊單元，通訊單元通過WLAN(WirelessLocal Area Network無線局域網(wǎng))方式，傳送給控制中心。
[0022]控制中心包含計(jì)算機(jī)和通訊單元，如圖3所示，計(jì)算機(jī)使用臺式計(jì)算機(jī)，平放在打印區(qū)域以外地面上。通訊單元使用WLAN(Wireless Local Area Network無線局域網(wǎng))通訊模塊，模塊平放在臺式計(jì)算機(jī)機(jī)箱上。臺式計(jì)算機(jī)與WLAN通訊模塊之間使用串行通訊方式，通過三芯串口線進(jìn)行連接。通訊單元通過WLAN(Wireless Local Area Network無線局域網(wǎng))方式，接收到全站儀測量得到的距離和角度，然后通過串口傳送給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)接收到距離和角度數(shù)據(jù)后，結(jié)合兩次測量數(shù)據(jù)，計(jì)算得到移動打印機(jī)器人的坐標(biāo)和方向；計(jì)算機(jī)再根據(jù)打印目標(biāo)的坐標(biāo)和方向，計(jì)算得到移動打印機(jī)器人需要移動的距離和方向，并通過串口將需要移動的距離和方向傳送給通訊單元，通訊單元通過WLAN(Wireless Local AreaNetwork無線局域網(wǎng))方式，傳送給移動打印機(jī)器人。移動打印機(jī)器人到達(dá)打印目標(biāo)坐標(biāo)和方向后，計(jì)算機(jī)根據(jù)打印目標(biāo)平面的位置和角度，計(jì)算得到機(jī)械臂需要轉(zhuǎn)動的角度，并通過串口將轉(zhuǎn)動角度傳送給通訊單元，通訊單元通過WLAN(Wireless Local Area Network無線局域網(wǎng))方式，傳送給移動打印機(jī)器人。機(jī)械臂完成轉(zhuǎn)動、打印頭朝向打印目標(biāo)表面后，計(jì)算機(jī)將需要打印的圖案，通過串口傳送給通訊單元，通訊單元通過WLAN( Wire I ess LocalArea Network無線局域網(wǎng))方式，傳送給移動打印機(jī)器人完成打印。
[0023]移動打印機(jī)器人包含控制單元、運(yùn)動單元、棱鏡、環(huán)形光敏角度傳感器單元、多軸機(jī)械臂、噴墨打印單元和通訊單元，如圖4所示。使用六塊鋁合金板，采用螺絲固定的方式，組合成一個長方體，作為移動打印機(jī)器人的框架。其中:
控制單元是一套印刷電路板，電路板上集成了中央處理器芯片和多個接口電路，包括運(yùn)動單元控制接口、環(huán)形光敏角度傳感器接口、機(jī)械臂控制接口、打印頭控制接口和串行通訊接口?？刂茊卧捎寐萁z固定的方式，固定在框架的鋁合金板上?？刂茊卧系倪\(yùn)動單元控制接口與運(yùn)動單元之間使用多芯電線連接，控制單元能夠控制運(yùn)動單元的移動距離和移動方向?？刂茊卧系沫h(huán)形光敏角度傳感器接口與環(huán)形光敏角度傳感器之間使用多芯電線連接，控制單元能夠讀取環(huán)形光敏角度傳感器的測量值。控制單元上的機(jī)械臂控制接口與多軸機(jī)械臂之間使用多芯電線連接，控制單元能夠控制多軸機(jī)械臂各個軸的轉(zhuǎn)動角度?？刂茊卧系拇蛴☆^控制接口與噴墨打印單元之間使用多芯數(shù)據(jù)線連接，控制單元能夠控制噴墨打印單元打印接收到的圖案?？刂茊卧c通訊單元之間使用串行通訊方式，通過三芯串口線進(jìn)行連接。控制單元通過通訊單元能夠接收控制中心發(fā)送的運(yùn)動單元控制命令、讀取環(huán)形光敏角度傳感器命令、機(jī)械臂控制命令和打印圖案數(shù)據(jù)。
[0024]運(yùn)動單元包含四個輪子、四個減速步進(jìn)電機(jī)、四個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，輪子通過中心孔安裝到步進(jìn)電機(jī)的軸上，并使用限位螺絲緊固，步進(jìn)電機(jī)通過螺絲固定到移動打印機(jī)器人的框架上。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器通過螺絲固定到移動打印機(jī)器人的框架上，并使用四芯電線與步進(jìn)電機(jī)連接，使用多芯電線與控制單元連接。運(yùn)動單元能夠接收控制單元發(fā)送的命令，控制步進(jìn)電機(jī)帶動輪子轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人移動和轉(zhuǎn)動。
[0025]棱鏡使用一個全站儀專用棱鏡，是全站儀跟蹤和測距的目標(biāo)，通過螺絲固定到機(jī)器人的上面框架的正中心。
[0026]環(huán)形光敏角度傳感器單元套在棱鏡的外面，并使用螺絲固定在機(jī)器人的框架上面。環(huán)形光敏角度傳感器采用透明材質(zhì)，不會影響激光跟蹤棱鏡。環(huán)形光敏角度傳感器的測量范圍是0~360度，測量精度能達(dá)到I度，與控制單元通過多芯電線連接。
[0027]多軸機(jī)械臂使用螺絲固定到移動打印機(jī)器人框架的上表面，使用多芯電線與控制單元連接。多軸機(jī)械臂接收控制單元發(fā)送的命令，控制各個軸的轉(zhuǎn)動角度。
[0028]噴墨打印單元包含一個打印噴頭和一個墨盒，墨盒與打印噴頭通過塑料軟管連接，墨盒使用螺絲固定到打印噴頭上;打印噴頭通過多芯數(shù)據(jù)線與控制中心連接，并使用螺絲固定到多軸機(jī)械臂頂端。打印噴頭接收控制單元發(fā)送的圖案數(shù)據(jù)，并打印出圖案。
[0029]通訊單元使用一臺WLAN(Wireless Local Area Network無線局域網(wǎng))通訊模塊，模塊使用螺絲固定到移動打印機(jī)器人的框架上。通訊單元與控制單元之間使用串行通訊方式，通過三芯串口線進(jìn)行連接；通訊單元與控制中心之間通過無線電方式(無線局域網(wǎng)WLAN)進(jìn)行通訊。
[0030]本發(fā)明的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其定位與移動過程如下:移動打印機(jī)器人在移動過程中，激光自動跟蹤儀測量得到移動打印機(jī)器人的相對距離和角度，通過其通訊單元傳送給控制中心;移動打印機(jī)器人測量得到激光自動跟蹤儀發(fā)射的激光的入射角度，通過其通訊單元傳送給控制中心;控制中心根據(jù)兩者測量值計(jì)算得到移動打印機(jī)器人的當(dāng)前坐標(biāo)和方向；控制中心再根據(jù)打印目標(biāo)的坐標(biāo)和方向，計(jì)算得到移動打印機(jī)器人需要移動的距離和方向，并通過其通訊單元發(fā)送給移動打印機(jī)器人，機(jī)器人朝目標(biāo)方向移動相應(yīng)距離。
[0031]本發(fā)明的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其坐標(biāo)計(jì)算原理如圖5所示，設(shè)測量棱鏡的坐標(biāo)和角度為d和Θ，環(huán)形角度傳感器測得入射激光角度為α。棱鏡的位置為移動打印機(jī)器人的中心點(diǎn)，激光自動跟蹤儀測量得到的棱鏡坐標(biāo)就是移動打印機(jī)器人的中心點(diǎn)坐標(biāo):X=dcos0，y=dsin0;移動打印機(jī)器人的運(yùn)動方向?yàn)棣?θ-α。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其特征在于，由激光自動跟蹤儀、移動打印機(jī)器人和控制中心構(gòu)成;其中，激光自動跟蹤儀包含跟蹤測距單元和通訊單元，移動打印機(jī)器人包含運(yùn)動單元、控制單元、棱鏡、環(huán)形光敏角度傳感器單元、多軸機(jī)械臂、噴墨打印單元和通訊單元，控制中心包含計(jì)算機(jī)和通訊單元； 所述移動打印機(jī)器人上的多軸機(jī)械臂，其前端安裝有一個打印噴頭，控制單元控制機(jī)械臂將打印噴頭移動到需要的坐標(biāo)，朝向需要的角度，從而實(shí)現(xiàn)朝任意方向打印；控制中心根據(jù)目標(biāo)坐標(biāo)和目標(biāo)方向，結(jié)合移動打印機(jī)器人的坐標(biāo)和朝向，計(jì)算得到機(jī)械臂需要調(diào)整的角度，然后通過移動打印機(jī)器人上的通訊單元，將機(jī)械臂需要調(diào)整的角度和打印圖案，發(fā)送給移動打印機(jī)器上的控制單元，移動打印機(jī)器人上的通訊單元，接收到機(jī)械臂需要調(diào)整的角度和打印圖案，傳輸給移動打印機(jī)器人上的控制單元，控制單元控制機(jī)械臂調(diào)整角度，并將噴頭移動到目標(biāo)坐標(biāo)和方向，打印所需的圖案； 其中，所述單點(diǎn)定位通過如下方式實(shí)現(xiàn):激光自動跟蹤儀位于打印區(qū)域之外，移動打印機(jī)器人位于打印區(qū)域中，激光自動跟蹤儀跟蹤到移動打印機(jī)器人上的棱鏡，并測量得到兩者之間的相對距離和角度；同時(shí)激光入射到套裝在棱鏡上的環(huán)形光敏角度傳感器，該傳感器得到移動打印機(jī)器人與入射激光之間的相對角度;激光自動跟蹤儀和移動打印機(jī)器人通過其通訊單元將各自測量的距離和角度數(shù)據(jù)，傳送給控制中心，控制中心通過其通訊單元接收數(shù)據(jù)，再計(jì)算出移動打印機(jī)器人的坐標(biāo)和朝向，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其特征在于，所述的激光自動跟蹤儀中的跟蹤測距單元使用自動跟蹤測距全站儀，全站儀通過螺絲固定的方式，安裝在專用三腳架上，然后架設(shè)在水平地面上;激光自動跟蹤儀中的通訊單元使用WLAN通訊模塊，模塊通過螺絲固定的方式，安裝在三腳架側(cè)面;全站儀與該WLAN通訊模塊之間使用串行通訊方式，通過三芯串口線進(jìn)行連接;全站儀通過光學(xué)方法跟蹤移動打印機(jī)器人上的棱鏡、并測量其距離和角度，測量得到的距離和角度，通過串口傳送給所述通訊單元，通訊單元通過WLAN方式，傳送給控制中心。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其特征在于，控制中心中的計(jì)算機(jī)使用臺式計(jì)算機(jī)，平放在打印區(qū)域以外地面上;控制中心中的通訊單元使用WLAN通訊模塊，模塊平放在臺式計(jì)算機(jī)機(jī)箱上；臺式計(jì)算機(jī)與WLAN通訊模塊之間使用串行通訊方式，通過三芯串口線進(jìn)行連接； 控制中心的通訊單元通過WLAN方式，接收到全站儀測量得到的距離和角度，然后通過串口傳送給計(jì)算機(jī);計(jì)算機(jī)接收到距離和角度數(shù)據(jù)后，結(jié)合兩次測量數(shù)據(jù)，計(jì)算得到移動打印機(jī)器人的坐標(biāo)和方向；計(jì)算機(jī)再根據(jù)打印目標(biāo)的坐標(biāo)和方向，計(jì)算得到移動打印機(jī)器人需要移動的距離和方向，并通過串口將需要移動的距離和方向傳送給控制中心的通訊單元，該通訊單元通過WLAN方式，傳送給移動打印機(jī)器人;移動打印機(jī)器人到達(dá)打印目標(biāo)坐標(biāo)和方向后，計(jì)算機(jī)根據(jù)打印目標(biāo)平面的位置和角度，計(jì)算得到機(jī)械臂需要轉(zhuǎn)動的角度，并通過串口將轉(zhuǎn)動角度傳送給通訊單元，通訊單元通過WLAN方式，傳送給移動打印機(jī)器人;機(jī)械臂完成轉(zhuǎn)動、打印頭朝向打印目標(biāo)表面后，計(jì)算機(jī)將需要打印的圖案，通過串口傳送給通訊單元，通訊單元通過WLAN方式，傳送給移動打印機(jī)器人完成打印。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其特征在于，使用六塊鋁合金板，采用螺絲固定的方式，組合成一個長方體，作為移動打印機(jī)器人的框架； 移動打印機(jī)器人中的棱鏡使用一個全站儀專用棱鏡，是全站儀跟蹤和測距的目標(biāo)，通過螺絲固定到機(jī)器人的上面框架的正中心； 移動打印機(jī)器人中的環(huán)形光敏角度傳感器單元套在棱鏡的外面，并使用螺絲固定在機(jī)器人的框架上面;環(huán)形光敏角度傳感器的測量范圍是0~360度，測量精度能達(dá)到I度，與控制單元通過多芯電線連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其特征在于，移動打印機(jī)器人中的控制單元是一套印刷電路板，電路板上集成了中央處理器芯片和多個接口電路，接口電路包括運(yùn)動單元控制接口、環(huán)形光敏角度傳感器接口、機(jī)械臂控制接口、打印頭控制接口和串行通訊接口；控制單元采用螺絲固定的方式，固定在框架的鋁合金板上;控制單元上的運(yùn)動單元控制接口與運(yùn)動單元之間使用多芯電線連接，控制單元能夠控制運(yùn)動單元的移動距離和移動方向；控制單元上的環(huán)形光敏角度傳感器接口與環(huán)形光敏角度傳感器之間使用多芯電線連接，控制單元能夠讀取環(huán)形光敏角度傳感器的測量值;控制單元上的機(jī)械臂控制接口與多軸機(jī)械臂之間使用多芯電線連接，控制單元能夠控制多軸機(jī)械臂各個軸的轉(zhuǎn)動角度;控制單元上的打印頭控制接口與噴墨打印單元之間使用多芯數(shù)據(jù)線連接，控制單元能夠控制噴墨打印單元打印接收到的圖案;控制單元與通訊單元之間使用串行通訊方式，通過三芯串口線進(jìn)行連接;控制單元通過通訊單元能夠接收控制中心發(fā)送的運(yùn)動單元控制命令、讀取環(huán)形光敏角度傳感器命令、機(jī)械臂控制命令和打印圖案數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其特征在于，移動打印機(jī)器人中的運(yùn)動單元包含四個輪子、四個減速步進(jìn)電機(jī)、四個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，輪子通過中心孔安裝到步進(jìn)電機(jī)的軸上，并使用限位螺絲緊固，步進(jìn)電機(jī)通過螺絲固定到移動打印機(jī)器人的框架上;步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器通過螺絲固定到移動打印機(jī)器人的框架上，并使用四芯電線與步進(jìn)電機(jī)連接，使用多芯電線與控制單元連接;運(yùn)動單元能夠接收控制單元發(fā)送的命令，控制步進(jìn)電機(jī)帶動輪子轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人移動和轉(zhuǎn)動。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、或5所述的基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其特征在于，移動打印機(jī)器人中的多軸機(jī)械臂使用螺絲固定到移動打印機(jī)器人框架的上表面，使用多芯電線與控制單元連接;多軸機(jī)械臂接收控制單元發(fā)送的命令，控制各個軸的轉(zhuǎn)動角度； 移動打印機(jī)器人中的噴墨打印單元包含一個打印噴頭和一個墨盒，墨盒與打印噴頭通過塑料軟管連接，墨盒使用螺絲固定到打印噴頭上;打印噴頭通過多芯數(shù)據(jù)線與控制中心連接，并使用螺絲固定到多軸機(jī)械臂頂端;打印噴頭接收控制單元發(fā)送的圖案數(shù)據(jù)，并打印出圖案； 移動打印機(jī)器人中的通訊單元使用一臺WLAN通訊模塊，該通訊模塊使用螺絲固定到移動打印機(jī)器人的框架上;通訊單元與控制單元之間使用串行通訊方式，通過三芯串口線進(jìn)行連接;通訊單元與控制中心之間通過無線電方式進(jìn)行通訊。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其特征在于，其定位與移動過程如下:移動打印機(jī)器人在移動過程中，激光自動跟蹤儀測量得到移動打印機(jī)器人的相對距離和角度，通過其通訊單元傳送給控制中心;移動打印機(jī)器人測量得到激光自動跟蹤儀發(fā)射的激光的入射角度，通過其通訊單元傳送給控制中心;控制中心根據(jù)兩者測量值計(jì)算得到移動打印機(jī)器人的當(dāng)前坐標(biāo)和方向；控制中心再根據(jù)打印目標(biāo)的坐標(biāo)和方向，計(jì)算得到移動打印機(jī)器人需要移動的距離和方向，并通過其通訊單元發(fā)送給移動打印機(jī)器人，機(jī)器人朝目標(biāo)方向移動相應(yīng)距離。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于單點(diǎn)定位技術(shù)的移動機(jī)器人打印系統(tǒng)，其特征在于，坐標(biāo)計(jì)算原理如下:設(shè)測量棱鏡的坐標(biāo)和角度為d和Θ，環(huán)形角度傳感器測得入射激光角度為α，棱鏡的位置為移動打印機(jī)器人的中心點(diǎn)，激光自動跟蹤儀測量得到的棱鏡坐標(biāo)就是移動打印機(jī)器人的中心點(diǎn)坐標(biāo):x=dcos0，y=dsin0 ；移動打印機(jī)器人的運(yùn)動方向?yàn)棣?θ-α。
【文檔編號】B41J29/38GK106079896SQ201610391536
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月6日 公開號201610391536.X, CN 106079896 A, CN 106079896A, CN 201610391536, CN-A-106079896, CN106079896 A, CN106079896A, CN201610391536, CN201610391536.X
【發(fā)明人】鄒新春
【申請人】上海銀帆信息科技有限公司