一種墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及對定位位置有精確要求的建筑墻面施工機(jī)器人或其他移動裝置，尤其涉及到一種墻面施工機(jī)器人用激光脈沖信號差動放大式定位檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑墻面施工機(jī)器人在進(jìn)行建筑墻面抹灰施工時(shí)，要不斷在施工區(qū)域內(nèi)移動并且保持與所施工墻面有一定的精確距離，需要一種有效位置檢測的方法和裝置來保證定位精度。現(xiàn)有很多方法通過測量底盤中履帶驅(qū)動電機(jī)的旋轉(zhuǎn)來測量行走的距離，實(shí)際應(yīng)用過程中由于雙側(cè)履帶的差異和行走過程中的打滑會帶來較大的測量誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，采用外部激光源、激光脈沖信號差動放大式位置檢測方法及裝置和后續(xù)的采樣處理電路來實(shí)現(xiàn)行走和固定位置的精確定位。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0005]—種墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，所述墻面施工機(jī)器人兩側(cè)均設(shè)有履帶行走裝置，履帶行走裝置連接電機(jī)，所述履帶行走裝置所支撐的底盤上設(shè)有激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置，所述激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置通過信號處理電路與信號檢測微處理器連接，信號檢測微處理器與行走機(jī)構(gòu)控制器連接，行走機(jī)構(gòu)控制器與驅(qū)動器連接，驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)運(yùn)作；所述墻面施工機(jī)器人的前側(cè)或后側(cè)設(shè)有水平和垂直激光發(fā)射器，所述水平和垂直激光發(fā)射器發(fā)出的光線形成垂直基準(zhǔn)面和水平基準(zhǔn)面，上述兩個(gè)基準(zhǔn)面施工人員根據(jù)具體施工要求進(jìn)行初始定位。
[0006]所述激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置只設(shè)置在墻面施工機(jī)器人履帶行走裝置所支撐的底盤的一側(cè)。
[0007]優(yōu)選的，所述墻面施工機(jī)器人履帶行走裝置所支撐的底盤兩側(cè)均設(shè)有激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置。
[0008]所述激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置包括左光線檢測板和右光線檢測板，左右兩塊光線檢測板中間具有一定的間隙，該間隙作為行走過程的中心點(diǎn)或基準(zhǔn)點(diǎn)，在墻面施工機(jī)器人未行走前，施工人員根據(jù)施工要求調(diào)整激光發(fā)射器，使得發(fā)出的垂直基準(zhǔn)面為墻面施工機(jī)器人行走過程中的參考面，行走過程中始終保持垂直基準(zhǔn)面始終與兩塊光線檢測板的中間位置重合就實(shí)現(xiàn)了墻面施工機(jī)器人施工中的精確定位。這時(shí)基準(zhǔn)激光面始終照射到左右兩塊光線檢測板中間的間隙位置，兩塊檢測板都沒有電壓信號發(fā)出。如果行走過程中發(fā)生偏離，基準(zhǔn)激光面照射發(fā)出的激光偏離中間間隙位置而照射到左或右光線檢測板時(shí)，受到激光脈沖照射的光線檢測板將激光脈沖轉(zhuǎn)化成電壓信號，后續(xù)的信號放大和處理電路將該電壓信號進(jìn)行差動放大并整形后進(jìn)入到信號處理微處理器，左或右偏置信號經(jīng)過隔離電路傳送到行走機(jī)構(gòu)控制器，行走機(jī)構(gòu)控制器根據(jù)上述信號控制驅(qū)動器調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行速度，從而帶動履帶行走裝置進(jìn)行行走過程中位置的調(diào)整，保證施工前所設(shè)定的垂直基準(zhǔn)面始終與兩塊光線檢測板的中間位置重合，從而實(shí)現(xiàn)建筑墻面施工機(jī)器人與施工墻面的精確定位。
[0009]所述信號檢測微處理器為單片機(jī)或嵌入式微處理器。
[0010]所述信號檢測微處理器和行走機(jī)構(gòu)控制器之間連接隔離電路。
[0011 ] 所述行走機(jī)構(gòu)控制器為PLC或MCU。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0013]本實(shí)用新型在施工區(qū)域放置激光發(fā)射器，生成水平和垂直激光面，并在墻面施工機(jī)器人兩側(cè)安裝激光脈沖差動放大式光線檢測裝置，檢測墻面施工機(jī)器人行走中位置信號，控制器通過驅(qū)動器控制機(jī)器人兩側(cè)的行走電機(jī)，保證其按照引導(dǎo)激光面行走并精確定位；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，行走及定位過程完全實(shí)現(xiàn)直線引導(dǎo)，行走速度和定位效率較高。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型墻面施工機(jī)器人用脈沖差動式位置檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中，I為水平和垂直激光發(fā)射器，2為垂直基準(zhǔn)面，3為水平基準(zhǔn)面，4為激光脈沖差動放大式位置檢測裝置，5為信號處理電路，6為信號檢測微處理器，7為隔離電路，8為行走機(jī)構(gòu)控制器，9為左側(cè)驅(qū)動器，10為左側(cè)電機(jī)，11為右側(cè)驅(qū)動器，12為右側(cè)電機(jī)，13為墻面施工機(jī)器人，14為履帶行走裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1所示，墻面施工機(jī)器人用脈沖差動放大式定位檢測裝置，在施工區(qū)域施工過程中所要求距離的位置處放置水平和垂直激光反射器1，該發(fā)射器根據(jù)具體需要形成垂直基準(zhǔn)面2和水平基準(zhǔn)面3。墻面施工機(jī)器人13兩側(cè)均設(shè)有履帶行走裝置14，左側(cè)履帶行走裝置連接左側(cè)電機(jī)10，右側(cè)履帶行走裝置連接右側(cè)電機(jī)12，安裝在墻面施工機(jī)器人履帶行走裝置所支撐的底盤的一側(cè)或者兩側(cè)的脈沖差動放大式光線檢測裝置4，該裝置包含左光線檢測板和右光線檢測板，脈沖差動式光線檢測裝置4通過信號處理電路5與信號檢測微處理器6連接，信號檢測微處理器6通過隔離電路7與行走機(jī)構(gòu)控制器8連接，行走機(jī)構(gòu)控制器8與左側(cè)驅(qū)動器9和右側(cè)驅(qū)動器11連接，左側(cè)驅(qū)動器9和右側(cè)驅(qū)動器11分別驅(qū)動左側(cè)電機(jī)10和右側(cè)電機(jī)12運(yùn)行；左光線檢測板和右光線檢測板分別位于垂直基準(zhǔn)面2的兩側(cè)。信號檢測微處理器6為可以是單片機(jī)或數(shù)字信號處理器等嵌入式微處理器。行走機(jī)構(gòu)控制器8可以是可編程邏輯器件(PLC)或微處理器(MCU)。
[0018]墻面施工機(jī)器人用激光脈沖差動放大式定位檢測方法，包括以下步驟:
[0019](I)在墻面施工區(qū)域放置水平和垂直激光發(fā)射器1，該水平和垂直激光發(fā)射器I發(fā)出的光線形成垂直基準(zhǔn)面2和水平基準(zhǔn)面3 ;
[0020](2)激光脈沖差動放大式位置檢測裝置4的左光線檢測板和右光線檢測板檢測墻面施工機(jī)器人行走中的位置信號，將檢測到的位置信號經(jīng)過信號處理電路5進(jìn)行信號放大和信號整形后傳輸給信號檢測微處理器6 ;
[0021](3)信號檢測微處理器6將位置信號通過隔離電路7傳輸給行走機(jī)構(gòu)控制器8，如果行走過程中左右光線檢測板之間的間隙偏離激光基準(zhǔn)面，行走機(jī)構(gòu)控制器8根據(jù)激光脈沖差動放大式位置檢測裝置獲取的位置信號情況控制左側(cè)驅(qū)動器9和右側(cè)驅(qū)動器11調(diào)節(jié)左側(cè)電機(jī)10和右側(cè)電機(jī)12運(yùn)行速度，從而帶動履帶行走裝置進(jìn)行位置的調(diào)整，保證墻面施工機(jī)器人對準(zhǔn)基準(zhǔn)面，實(shí)現(xiàn)建筑墻面施工機(jī)器人與施工墻面的精確定位。
[0022]上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，所述墻面施工機(jī)器人兩側(cè)均設(shè)有履帶行走裝置，履帶行走裝置連接電機(jī)，其特征是，所述履帶行走裝置所支撐的底盤上設(shè)有激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置，所述激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置通過信號處理電路與信號檢測微處理器連接，信號檢測微處理器與行走機(jī)構(gòu)控制器連接，行走機(jī)構(gòu)控制器與驅(qū)動器連接，驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)運(yùn)作；所述墻面施工機(jī)器人的前側(cè)或后側(cè)設(shè)有水平和垂直激光發(fā)射器，所述水平和垂直激光發(fā)射器發(fā)出的光線形成垂直基準(zhǔn)面和水平基準(zhǔn)面。2.如權(quán)利要求1所述的墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，其特征是，所述激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置只設(shè)置在墻面施工機(jī)器人履帶行走裝置所支撐的底盤的一側(cè)。3.如權(quán)利要求1所述的墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，其特征是，所述墻面施工機(jī)器人履帶行走裝置所支撐的底盤兩側(cè)均設(shè)有激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置。4.如權(quán)利要求2或3所述的墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，其特征是，所述激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置包括左光線檢測板和右光線檢測板，左右兩塊光線檢測板中間具有間隙，該間隙作為行走過程的中心點(diǎn)或基準(zhǔn)點(diǎn)。5.如權(quán)利要求1所述的墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，其特征是，所述信號檢測微處理器為單片機(jī)或嵌入式微處理器。6.如權(quán)利要求1所述的墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，其特征是，所述信號檢測微處理器和行走機(jī)構(gòu)控制器之間連接隔離電路。7.如權(quán)利要求1所述的墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，其特征是，所述行走機(jī)構(gòu)控制器為PLC或MCU。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了墻面施工機(jī)器人行走中定位檢測裝置，墻面施工機(jī)器人兩側(cè)均設(shè)有履帶行走裝置，履帶行走裝置連接電機(jī)，履帶行走裝置所支撐的底盤上設(shè)有激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置，該裝置通過信號處理電路與信號檢測微處理器連接，信號檢測微處理器與行走機(jī)構(gòu)控制器連接，行走機(jī)構(gòu)控制器與驅(qū)動器連接，驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)運(yùn)作；墻面施工機(jī)器人的前側(cè)或后側(cè)設(shè)有水平和垂直激光發(fā)射器。激光脈沖信號差動放大式位置檢測裝置檢測墻面施工機(jī)器人行走中位置信號，控制器通過驅(qū)動器控制機(jī)器人兩側(cè)的行走電機(jī)，保證其按照引導(dǎo)激光面行走并精確定位；結(jié)構(gòu)簡單，行走及定位過程完全實(shí)現(xiàn)直線引導(dǎo)，行走速度和定位效率較高。
【IPC分類】G05D1/02
【公開號】CN204759202
【申請?zhí)枴緾N201520356974
【發(fā)明人】周廣旭, 王平來, 李小偉, 王知學(xué)
【申請人】山東省科學(xué)院自動化研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月28日