一种瓷砖智能铺贴机器人的制作方法
1.本实用新型涉及一种瓷砖智能铺贴机器人。
背景技术：
2.在当今建筑行业高速发展的大背景下，建筑装修技术领域用工成本大量增加，装修要求和安装需求也与日俱增，利用机器人技术实现少人化、无人化装修是一种发展趋势。智能化机器人的全面开发已经深入到了建筑领域当中，该领域也是相关开发研究工作的重点领域。在各类建筑空间当中，往往存在很多需要铺贴大型瓷砖的地面以及壁面等，比如大型商场、游泳池以及工作间等。自动贴瓷砖机器人的出现，可以缓解相应劳动压力，节约经济成本。3.目前，传统的瓷砖铺贴作业主要依靠手工操作和一些辅助性器械来完成，耗时耗力，且人工成本极高。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的是提供一种瓷砖智能铺贴机器人。5.上述的目的通过以下的技术方案实现：6.一种瓷砖智能铺贴机器人，其组成包括：机械臂机构、真空机构和自动行走小车，所述的自动行走小车的上方通过一组螺栓组件与所述的机械臂机构的基座固定连接，所述的基座通过立柱与机械臂连接，所述的所述的机械臂机构的端部与所述的真空机构转动连接，所述的自动行走小车的壳体上与取砖支架固定连接，所述的取砖支架的一侧安装有agv控制箱和机械臂机构控制箱，且所述的机械臂机构控制箱放置在所述的自动行走小车的上方，所述的自动行走小车的后端安装有电源系统，所述的自动行走小车、所述的机械臂机构和所述的真空机构为一体结构组成瓷砖智能铺贴机器人，所述的行走小车内安装有控制平台及通讯系统，作为控制及数据采集系统。7.所述的瓷砖智能铺贴机器人，所述的机械臂机构由腰关节、大臂、小臂、腕关节和手部组成，所述的腰关节与大臂一端连接，大臂的另一端与小臂的一端连接，小臂的另一端与手部连接。8.所述的瓷砖智能铺贴机器人，所述的真空机构由铝盘、一组真空吸盘和柱形安装架组成，一组所述的真空吸盘与所述的铝盘固定连接，所述的柱形安装架与所述的铝盘的中间位置连接。9.所述的瓷砖智能铺贴机器人，所述的自动行走小车由舵轮和全向轮组成，通过所述的舵轮和所述的全向轮组成双舵轮移动驱动结构。10.本实用新型所达到的有益效果是：11.1.本实用新型瓷砖自动铺贴机器人上带有激光雷达及避障系统，能够实现自主导航，通过控制平台控制机器人到达指定地点，然后通过的机械臂上刮刀实现刮沟及喷浆，控制真空吸盘抓取瓷砖，通过视觉、高精度测距传感器及水平传感器等，将瓷砖铺到指定位置；然后通过视觉识别功能准确的找到定位，能够精准的找到瓷砖铺贴的位置，使作业精度达到施工需求。高频振动及减震系统既可以安装瓷砖铺贴对垫层沉降度和密实度的要求，又可以减少高频振动对机械臂和传感器的损坏。准确的配合瓷砖自动抹灰机器人以及运料机器人实现瓷砖的全自动化铺贴。它包括瓷砖自动铺贴机器人的外形尺寸：1200*700*1700（长*宽*高），能前进、倒退、左、右、拐弯及原地转轮，负载500kg。12.3.本实用新型属于建筑安装机械装置，其组成主要包括行走小车、六轴机械臂、视觉定位系统、高精度激光测距系统、车体稳定支撑系统、数据通讯服务器系统、高频振动及减震系统、真空吸盘系统、控制平台等组成。大型瓷砖智能铺贴机器人整合了若干现有成熟的设计及技术，解决了大型瓷砖人力铺设弊端，减少施工安装人员工作强度及劳动压力，极大的加快了施工进度，节约经济成本。大型瓷砖智能铺贴机器人严格按照标准化、规范化、流程化安装作业，保证了施工质量，达到了施工过程中的环保要求。13.4.本实用新型应用于建筑装修领域，尤其对大型瓷砖如800*800、600*600等瓷砖铺贴技术，是一种大型瓷砖自动铺贴机器人方法及相应的机器人技术。同时，通过对真空吸盘尺寸的更换，也可对小型瓷砖进行铺贴。14.5.本实用新型利用视觉的定位、高精度激光测距、水平传感器以及计算机编程能够使得机器人快速通过真空吸盘进行瓷砖的抓取和铺设；铺贴机器人采用六轴工业机械臂进行地砖的抓取和铺贴，具有响应时间段，动作迅速，速度快，精确度高，质量受影响较小，机器人在运转过程中不停顿，不休息，提高自动化生产效率，大型瓷砖智能铺贴机器人代替人工在高危，从繁重的体力劳动中解放出来。在铺设时配合高频振动及持续按压力能够提高瓷砖铺贴的作业精度和效率，达到人工铺设瓷砖的效果，减少现场施工人员的数量，避免了安全事故的发生几率，减少施工总体成本。15.6.本实用新型具有以下优点：更高的瓷砖铺贴效率，并且不会随着时间的增加而产生效率下降的现象；使用视觉、传感器以及高精度算法替代人眼和测量工具，对瓷砖的空间位置进行实时调整，从而达到更高的瓷砖铺贴精度；替代人工处于恶劣施工环境中，减轻人工劳动强度，保障施工人员的安全健康，提升工作品质；通过合理的运动规划和精细化作业优化瓷砖铺贴效果，增强铺贴成功率，减少建筑材料的浪费，降低建筑成本。16.7.本实用新型利用agv小车与机械臂组合，通过与自动抹灰机器人，瓷砖自动铺贴的原料运输机器人合作，瓷砖自动铺贴机器人能够在大空间进行自动化瓷砖铺设，大大降低了操作人员的数量，具有效率高，成本低的优点。适用于缺少劳务人员、或者工期短的建筑市场的需要，全程仅需要2-3人即可完成整个建筑的快速、准确装修，工期短，质量好，无材料浪费。附图说明17.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：18.附图1是本实用新型的结构示意图；19.附图2是附图1的主视图；20.附图3是附图1的俯视图；21.附图4是附图1的左视图；22.图中：1、机械臂机构，2、真空机构，3、自动行走小车，4、基座，5、立柱，6、取砖支架，7、agv控制箱，8、机械臂机构控制箱，9、避障系统，10、电缆、气管穿线及保护套，11、真空泵，1-1、腰关节，1-2、大臂，1-3、小臂，1-4、腕关节，1-5、手部，2-1、铝盘，2-2、真空吸盘，2-3、柱形安装架，3-1、舵轮，3-2、全向轮。具体实施方式23.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。24.实施例1：25.一种瓷砖智能铺贴机器人，其组成包括：机械臂机构1、真空机构2和自动行走小车3，所述的自动行走小车的上方通过一组螺栓组件与所述的机械臂机构的基座4固定连接，所述的基座通过立柱5与机械臂连接，所述的所述的机械臂机构的端部与所述的真空机构转动连接，所述的自动行走小车的壳体上与取砖支架6固定连接，所述的取砖支架的一侧安装有agv控制箱7和机械臂机构控制箱8，且所述的机械臂机构控制箱放置在所述的自动行走小车的上方，所述的自动行走小车的后端安装有电源系统，所述的自动行走小车、所述的机械臂机构和所述的真空机构为一体结构组成瓷砖智能铺贴机器人，所述的行走小车内安装有控制平台及通讯系统，作为控制及数据采集系统。26.实施例2：27.根据实施例1所述的瓷砖智能铺贴机器人，所述的机械臂机构由腰关节1-1、大臂1-2、小臂1-3、腕关节1-4和手部1-5组成，所述的腰关节与大臂一端连接，大臂的另一端与小臂的一端连接，小臂的另一端与手部连接，所述的机械臂组件上还连接有真空泵机械臂组件为六轴机械臂，且所述的机械臂组件上连接有电缆、气管穿线及保护套，其中气管穿线与真空泵连接，电缆、气管穿线及保护套与手臂控制箱连接。28.实施例3：29.根据实施例1所述的瓷砖智能铺贴机器人，所述的真空机构由铝盘2-1、一组真空吸盘2-2和柱形安装架2-3组成，一组所述的真空吸盘与所述的铝盘固定连接，所述的柱形安装架与所述的铝盘的中间位置连接；其中真空机构的铝盘上分别连接有真空泄压电磁阀、真空开关、水平传感器、视觉传感器和高精度激光测距传感器，铝盘的下方连接有刮刀及喷头，所述的铝盘的外侧安装有高频振动电机。30.实施例4：31.根据实施例1或2或3所述的用于铺砖机器人的机械臂，所述的自动行走小车由舵轮3-1和全向轮3-2组成，通过所述的舵轮和所述的全向轮组成双舵轮移动驱动结构。自动行走小车底部连接有车体稳定支撑系统，自动行走小车的控制平台放置区安装有激光导航装置，激光导航装置包括一组点激光测头，自动行走小车避障系统安装孔内安装有避障系统9，自动行走小车头部和尾部分别连接有条形结构的碰撞开关。32.实施例5：33.采用点激光使机器人带动点激光测头在空间中划过固定轨迹，由点激光传感器信号值的变化可以得到房间的几何尺寸和小车的位置信息，从而计算出待铺瓷砖的位置。同时配合避障系统是机器人在行走过程中，通过传感器感知到在其规划路线上存在静态或者动态障碍物时，按照一定的算法实时更新路径，绕过障碍物，最后达到目的。该技术具有较高精度，并且几乎不受光照条件的影响，能在黑暗环境中很好地使用，成本低、效率高、算法简单等优点，同时保证人员和机器人行走的安全性。34.agv小车能驱动机器人实现全方位移动，agv小车采用双舵轮移动驱动方式，两台舵轮安装在车的对角线位置，通过调整两个舵轮的角度及速度，可以使小车在不转动车头的情况下实现变道、转向、原地转轮等动作，甚至可以实现沿任意点为半径的转弯运动，具有很强的灵活性。可以轻松实现横向移动和转弯半径为零的原地转向运动等，能很好地适用于空间狭小的房间的瓷砖铺贴。同时，agv自动循迹小车配合人机交互单元，信号接收与传输数据单元，导航与避障系统可以躲避障碍物，防止碰撞事故的发生。35.实施例6：36.多种混合传感器数据通讯与解析，各种传感器如高精度激光测距传感器、水平传感器、agv自动循迹小车、机械臂、视觉等，为保证数据的传输精度及速率，都采用通讯的方式进行数据传输，而各个厂家设备都采用不同的通讯方式和通讯接口，如rs485、rs232、ttl、以太网通讯协议等。利用plc丰富的串行通讯方式，支持多种通信协议，如点对点接口协议（ppi协议）、多点接口协议(mpi协议)、和profinet协议以及自由口通讯协议等，可实现多种数据的采集和处理，通信效率高，开发周期短、通讯稳定等优点。37.线激光和机器视觉融合技术提高机器人铺砖精度。在机器人视觉的基础上增加了线激光发射器，将线激光而非瓷砖表面作为瓷砖方位参考物，从而避免瓷砖表面的反光以及花纹所可能带来的机器视觉的误检测。具体实现方法为：将线激光以固定入射角照射到相邻瓷砖的缝隙中，再通过机器视觉来识别每段缝隙中线激光的长度、方向和位置，从而确定待铺瓷砖的实时位置以及最终的铺贴位置。使用该技术可以在瓷砖铺贴时达到0.2mm的线性精度以及0.1°的角度精度。38.高频振动及持续下按力配合使用提高瓷砖铺贴效果，模拟人工用橡皮锤敲实的铺砖方式，对瓷砖进行找水平及夯实的作用。由于机器人采用敲击的方式不能保证瓷砖水平，同时机械臂最大下按力不能超过机械臂最大力矩。因此我们采用高频振动电机及机械臂持续下按力结合方式，保证砖的铺砖水平度及垫层对的夯实效果。39.实施例7：40.工作原理：41.（1）大型瓷砖智能铺贴机器人需要配合自动铺垫层机器人协同运行才能发挥其最大效率，自动铺垫层机器人提前铺好一排垫层，瓷砖智能铺贴机器人在铺好垫层下一排运行，可同时交叉作业，最大提高铺砖效率。42.（2）大型瓷砖智能铺贴机器人通过agv自动循迹小车到达指定坐标，小车四角外侧电缸伸出地面进行支撑，保持设备本体稳定不晃动。43.（3）机械臂由初始位置调整到作业状态；机械臂伸出寻找前一块地砖位置，通过视觉摄像头、高精度激光测距仪以及水平传感器确定下一块砖铺设位置，同时机械臂能够操控刮刀进行地面的刮沟及喷浆作业。44.（4）刮沟及喷浆作业完成后，机械臂调整到移动平台后端，进行取砖动作。45.（5）机械臂旋转位置至移动平台后端，通过视觉摄像头、高精度激光测距仪以及水平传感器进行校正确定取砖位置。46.（6）机械臂校正完毕后，垂直下降到瓷砖位置控制真空吸盘通过气缸（空气压缩装置）实现对瓷砖的抓取。47.（7）机器臂抓取瓷砖后调转位置移动平台前端，机械臂通过视觉摄像头、高精度激光测距仪以及水平传感器，在瓷砖铺设过程中提供精准定位。48.（8）机械臂在下按过程中，开启四台高频振动电机，机械臂持续下按力，配合高频振动力，保证垫层下降5mm左右。49.（9）通过不断下按和振动后，瓷砖到达预定位置后关闭真空泵、开启排气阀，待真空吸盘完全释放，机械臂缓慢抬起，移动到初始位置。50.（10）机械臂移动到初始位置后，小车四角外侧电缸收起，电缸收起完毕，瓷砖铺设完成。51.（11）agv自动小车移动至指定位置后停止，并且机械人重复2-10步骤完成瓷砖的自动铺设。52.（12）重复上诉步骤，直到瓷砖智能铺贴机器人铺完整排砖后，机械臂调整姿态至移动平台前端调整到初始位置。agv自动循迹小车舵轮原地旋转90度，移动到下一排需要铺设位置，agv自动循迹小车舵轮原地旋转-90度，通过激光测距系统小车水平移动到当前排铺第一块砖的位置。53.（13）结束瓷砖铺设后，瓷砖自动铺贴机器人调整姿态，械臂调整位置至原始状态，完成所有的瓷砖铺设任务。54.实施例8：55.自动贴瓷砖机器人主要的性能指标为：56.（1）15kg的额定负载；57.（2）自重：小于600kg；58.（3）供电方式：自收式电缆卷线盘；59.（4）行走方式：行走速度：0.5m/s，定位精度5mm，自转精度2°;60.（5）定位方式：激光雷达及避障系统；61.（6）吸盘水平精度：0.5°；62.（7）±0.4mm的重复定位精准度；63.（8）1442mm的工作半径；64.（9）手转运动的范围是-180°至180°，其最大的速度为240deg/s；65.（10）腰关节回转的范围是-165°至230°，其最大的速度为150deg/s；66.（11）小臂的运动范围是-130°至260°，其最大的速度为150deg/s；67.（12）大臂的运动范围是-75°至150°，其最大的速度为150deg/s；68.（13）腕摆的运动范围是-105°至210°，其最大的速度为240deg/s；69.（14）腕转的运动范围是-180°至180°，其最大的速度为150deg/s。
一种高空智能操作换灯机器人的制作方法
本发明涉及一种高空智能操作换灯机器人，属于无人机领域。
背景技术：
高空换灯一般采用人工更换，目前属于高危作业，而且容易发生触电危险，随着无人机的发展，许多的高空作业通过无人机便可以解决，但是由于目前换灯一方面需要对灯具的定位要求严格，其次换灯还需要拆卸安装多个螺钉，该动作很难通过无人机实现。
有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明结合相关领域多年的设计及使用经验，辅以过强的专业知识，设计制造了一种高空智能操作换灯机器人，来克服上述缺陷。
技术实现要素：
对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种高空智能操作换灯机器人，能够解决高空换灯问题，降低工人操作风险。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种高空智能操作换灯机器人，包括无人机，所述无人机上方设有操作平台，所述操作平台两侧设有两个灯具定位装置，两个所述灯具定位装置中间设有相机，所述操作平台周边设有可围绕操作平台移动的两个拧螺丝机械手；
所述灯具定位装置包括若干扶爪，每个所述扶爪可相对灯具定位装置中心距离调整，若干所述扶爪中心设有吸盘；
所述拧螺丝机械手包括滑块座，所述滑块座上竖直固定有第一空心杆，所述第一空心杆上端设有第二空心杆和第一摆动电机，所述第一摆动电机可带动所述第二空心杆绕所述第一空心杆上端摆动，所述第二空心杆另一端设有第二摆动电机和第三空心杆，所述第二摆动电机可带动所述第三空心杆绕所述第二空心杆上端摆动，所述第三空心杆另一端转动连接有螺丝头，所述滑块座底部设有螺丝头驱动电机，所述螺丝头驱动电机和螺丝头之间通过柔性钢筋连接，所述柔性钢筋贯穿所述第一空心杆、第二空心杆和第三空心杆。
作为优选的技术方案，所述扶爪设有四个，四个所述扶爪围绕灯具定位装置中心均布。
作为优选的技术方案，所述操作平台周边设有滑道和齿条，所述滑块座上设有转动驱动电机，所述转动驱动电机上设有齿轮，所述转动驱动电机通过齿轮和齿条带动所述滑块座在滑道上滑动。
作为优选的技术方案，所述滑道上设有两个分割块，两所述分割块将所述滑道平分使每个滑块座均在其各自平分的滑道上滑动。
作为优选的技术方案，所述第一摆动电机和第二摆动电机的中心线朝向同一侧。
作为优选的技术方案，所述第一空心杆、第二空心杆和第三空心杆的两端均设有轴承，所述柔性钢筋与所述轴承间隙配合。
作为优选的技术方案，所述螺丝头驱动电机与所述柔性钢筋通过联轴器连接，所述柔性钢筋另一端与所述螺丝头通过联轴器连接。
作为优选的技术方案，所述螺丝头可更换，所述螺丝头设为磁性螺丝头。
作为优选的技术方案，两个所述灯具定位装置中间还设有若干螺钉存储螺纹孔，所述螺钉存储螺纹孔内可放有螺钉。
本发明的有益之处是：
1.通过无人机以及视觉识别换灯位置并利用机械手对损坏的灯具进行拆卸，降低了高空作业的危险性和劳动强度，且两个灯具定位装置和两个拧螺丝机械手，可以实现拆卸安装紧凑进行；
2.利用柔性钢筋实现长距离转动传递，不影响各个空心杆类似关节的摆动，降低了拧螺丝机械手端部的负载，方便了其驱动控制，间接提高了控制精度。
附图说明
附图1为一种高空智能操作换灯机器人的结构示意图。
图中，1、无人机，2、操作平台，3、灯具定位装置，4、扶爪，5、吸盘，6、滑块座，7、螺丝头驱动电机，8、第一空心杆，9、第二空心杆，10、第一摆动电机，11、柔性钢筋，12、第三空心杆,13、螺丝头，14、滑道，15、分割块。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种高空智能操作换灯机器人，包括无人机1，无人机1上方设有操作平台2，操作平台2两侧设有两个灯具定位装置3，两个灯具定位装置3中间设有相机，操作平台2周边设有可围绕操作平台2移动的两个拧螺丝机械手，相机可以具体识别拆卸灯具的位置然后具体通过控制系统控制拧螺丝机械手对灯具上的螺钉进行拆卸或安装；
本发明灯具定位装置3包括若干扶爪4，扶爪4设有四个，四个扶爪4围绕灯具定位装置3中心均布，每个扶爪4可相对灯具定位装置3中心距离调整，满足不同大小灯具的定位，若干扶爪4中心设有吸盘5，从而保证灯具定位的方位问题；
本发明拧螺丝机械手包括滑块座6，滑块座6上竖直固定有第一空心杆8，第一空心杆8上端设有第二空心杆9和第一摆动电机10，第一摆动电机10可带动第二空心杆9绕第一空心杆8上端摆动，第二空心杆9另一端设有第二摆动电机(图中未示出)和第三空心杆12，第二摆动电机可带动第三空心杆12绕第二空心杆9上端摆动，第三空心杆12另一端转动连接有螺丝头13，滑块座6底部设有螺丝头驱动电机7，螺丝头驱动电机7和螺丝头13之间通过柔性钢筋11连接，柔性钢筋11贯穿第一空心杆8、第二空心杆9和第三空心杆12，利用柔性钢筋11实现长距离转动传递，不影响各个空心杆类似关节的摆动。
本发明第一摆动电机10和第二摆动电机的中心线朝向同一侧，第一空心杆8、第二空心杆9和第三空心杆12的两端均设有轴承，柔性钢筋11与轴承间隙配合，保证柔性钢筋11能够起到一定的定位导向作用，同时还能避免柔性钢筋11与轴承配合过紧导致的柔性钢筋11无法相对轴承径向移动的问题。
本发明操作平台2周边设有滑道14和齿条，滑块座6上设有转动驱动电机，转动驱动电机上设有齿轮，转动驱动电机通过齿轮和齿条带动滑块座6在滑道14上滑动。本发明滑道14上设有两个分割块15，两分割块15将滑道14平分使每个滑块座6均在其各自平分的滑道14上滑动，两个分割块15优选分别设置在两个灯具定位装置3之间中心两侧位置。
为方便柔性钢筋11与两端零部件的连接，本发明螺丝头驱动电机7与柔性钢筋11通过联轴器连接，柔性钢筋11另一端与螺丝头13通过联轴器连接。螺丝头13可根据不同螺钉大小进行更换，螺丝头13设为磁性螺丝头，两个灯具定位装置3中间还设有若干螺钉存储螺纹孔，螺钉存储螺纹孔大小按一定规则排布，螺钉存储螺纹孔内可放有螺钉，通过磁性螺丝头的再次旋转将拆卸下来的螺钉放入螺钉存储螺纹孔中，或者从其螺钉存储螺纹孔中取出螺钉安装新的灯具。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种高空智能操作换灯机器人，其特征在于：包括无人机，所述无人机上方设有操作平台，所述操作平台两侧设有两个灯具定位装置，两个所述灯具定位装置中间设有相机，所述操作平台周边设有可围绕操作平台移动的两个拧螺丝机械手；
所述灯具定位装置包括若干扶爪，每个所述扶爪可相对灯具定位装置中心距离调整，若干所述扶爪中心设有吸盘；
所述拧螺丝机械手包括滑块座，所述滑块座上竖直固定有第一空心杆，所述第一空心杆上端设有第二空心杆和第一摆动电机，所述第一摆动电机可带动所述第二空心杆绕所述第一空心杆上端摆动，所述第二空心杆另一端设有第二摆动电机和第三空心杆，所述第二摆动电机可带动所述第三空心杆绕所述第二空心杆上端摆动，所述第三空心杆另一端转动连接有螺丝头，所述滑块座底部设有螺丝头驱动电机，所述螺丝头驱动电机和螺丝头之间通过柔性钢筋连接，所述柔性钢筋贯穿所述第一空心杆、第二空心杆和第三空心杆。
2.如权利要求1所述的一种高空智能操作换灯机器人，其特征在于：所述扶爪设有四个，四个所述扶爪围绕灯具定位装置中心均布。
3.如权利要求1所述的一种高空智能操作换灯机器人，其特征在于：所述操作平台周边设有滑道和齿条，所述滑块座上设有转动驱动电机，所述转动驱动电机上设有齿轮，所述转动驱动电机通过齿轮和齿条带动所述滑块座在滑道上滑动。
4.如权利要求3所述的一种高空智能操作换灯机器人，其特征在于：所述滑道上设有两个分割块，两所述分割块将所述滑道平分使每个滑块座均在其各自平分的滑道上滑动。
5.如权利要求1所述的一种高空智能操作换灯机器人，其特征在于：所述第一摆动电机和第二摆动电机的中心线朝向同一侧。
6.如权利要求1所述的一种高空智能操作换灯机器人，其特征在于：所述第一空心杆、第二空心杆和第三空心杆的两端均设有轴承，所述柔性钢筋与所述轴承间隙配合。
7.如权利要求1所述的一种高空智能操作换灯机器人，其特征在于：所述螺丝头驱动电机与所述柔性钢筋通过联轴器连接，所述柔性钢筋另一端与所述螺丝头通过联轴器连接。
8.如权利要求1所述的一种高空智能操作换灯机器人，其特征在于：所述螺丝头可更换，所述螺丝头设为磁性螺丝头。
9.如权利要求1所述的一种高空智能操作换灯机器人，其特征在于：两个所述灯具定位装置中间还设有若干螺钉存储螺纹孔，所述螺钉存储螺纹孔内可放有螺钉。
技术总结本发明涉及一种高空智能操作换灯机器人，属于无人机领域。包括无人机，无人机上方设有操作平台，操作平台两侧设有两个灯具定位装置，操作平台周边设有可围绕操作平台移动的两个拧螺丝机械手；拧螺丝机械手包括滑块座，滑块座上竖直固定有第一空心杆，第一空心杆上端设有第二空心杆和第一摆动电机，第一摆动电机可带动第二空心杆绕第一空心杆上端摆动，第二空心杆另一端设有第二摆动电机和第三空心杆，第二摆动电机可带动第三空心杆绕第二空心杆上端摆动，第三空心杆另一端转动连接有螺丝头，滑块座底部设有螺丝头驱动电机，螺丝头驱动电机和螺丝头之间通过柔性钢筋连接，柔性钢筋贯穿所述第一空心杆、第二空心杆和第三空心杆。技术研发人员：胡耀增;张守东;黄玉浩;郭兰天;王龙昊;孙振豪;吴梦瑶;于光鑫;朱学政;张瑞锐受保护的技术使用者：青岛理工大学技术研发日：2020.01.21技术公布日：2020.05.22
一种智能搬运机器人机械臂的制作方法
本实用新型涉及机械臂领域，具体是一种智能搬运机器人机械臂。
背景技术：
机械臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业，机械臂一般有3个运动:伸缩、旋转和升降。实现旋转、升降运动是由横臂和产柱去完成。手臂的基本作用是将手爪移动到所需位置和承受爪抓取工件的最大重量，以及手臂本身的重量等。
一种智能搬运机器人机械臂的出现大大方便了搬运，但是目前阶段的机械臂存在诸多的不足之处，例如，强度差，长期使用容易损坏，物料的搬运不够稳定，容易出现掉落。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种智能搬运机器人机械臂，以解决现有技术中的强度差，长期使用容易损坏，物料的搬运不够稳定，容易出现掉落的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能搬运机器人机械臂，包机械臂，所述机械臂的一端安装有轴座，所述轴座的上方安装有机箱，所述机箱的一侧安装有撑杆，所述撑杆的一端安装有控制面板，所述轴座的下方安装有固定座，所述机械臂上安装有多个臂杆，所述臂杆的外侧安装有防护杆，所述臂杆的彼此之间通过铰链转动连接，所述机械臂的另一端安装有固定套，所述固定套上安装有连接头，所述连接头的顶部通过支架安装有气罐，所述气罐的一端安装有输气管，所述固定套的底部安装有第三液压杆，所述第三液压杆的底部安装有固定板，所述固定板的顶端中部安装有无线通讯器，所述固定板的底部安装有第二吸盘，所述固定板的外侧安装有机械爪，所述机械爪的内侧安装有第一吸盘，所述第一吸盘和第二吸盘的底端均安装有压力感应层，所述机械臂的顶端的铰链上安装有加高固定板，所述加高固定板的一端安装有第一液压杆，且第一液压杆的一端安装在固定套上。
优选的，所述气罐与固定板和机械抓通过输气管连接。
优选的，所述连接头与机械臂的顶端的连接处通过铰链转动连接。
优选的，所述臂杆共设置有五条，且五条臂杆均通过铰链转动连接，且臂杆的铰接处的内侧安装有第二液压杆。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的臂杆的外侧安装有防护杆，通过防护杆可以增大机械臂的强度，增大其保护性能和使用寿命，且机械臂的一端安装有连接头，在连接头的底部安装有固定板，在固定板的底部安装有第二吸盘，在固定板的外侧安装有机械爪，机械抓上安装有第一吸盘，通过机械抓、第一吸盘和第二吸盘的配合使用大大增大了搬运过程的稳定性，避免了物料掉落的危险。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的固定板的俯视图。
图3为本实用新型的吸盘的仰视图。
图中：1-气罐、2-输气管、3-支架、4-连接头、5-固定套、6-机械爪、7-第一吸盘、8-固定板、9-第二吸盘、10-第一液压杆、11-加高固定板、12-防护杆、13-臂杆、14-第二液压杆、15-铰链、16-机械臂、17-轴座、18-第三液压杆、19-无线通讯器、20-控制面板、21-撑杆、22-机箱、23-固定座、24-压力感应层、25-红外扫描口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种智能搬运机器人机械臂，包机械臂16，机械臂16的一端安装有轴座17，轴座17用来将机械臂16固定在机器人上，轴座17的上方安装有机箱22，机箱22的一侧安装有撑杆21，撑杆21的一端安装有控制面板20，轴座17的下方安装有固定座23，机械臂16上安装有多个臂杆13，臂杆13共设置有五条，且五条臂杆13均通过铰链15转动连接，且臂杆13的铰接处的内侧安装有第二液压杆14，臂杆13用来配合铰链15和第二液压杆14组合成机械臂16，臂杆13的外侧安装有防护杆12，防护杆12可以增大臂杆13的防护能力，臂杆13的彼此之间通过铰链15转动连接，机械臂16的另一端安装有固定套5，固定套5用来将连接头4安装在机械臂16的顶端，固定套5上安装有连接头4，连接头4与机械臂16的顶端的连接处通过铰链15转动连接，连接头4用来安装固定板8，连接头4的顶部通过支架3安装有气罐1，气罐1的一端安装有输气管2，固定套5的底部安装有第三液压杆18，第三液压杆18用来控制固定板8的升降，第三液压杆18的底部安装有固定板8，固定板8的顶端中部安装有无线通讯器19，气罐1与固定板8和机械抓6通过输气管2连接，固定板8用来安装机械爪6，固定板5的底部安装有第二吸盘9，第二吸盘9可以对物料进行吸附固定，固定板5的外侧安装有机械爪6，机械爪6用来对物料进行抓取，机械爪6的内侧安装有第一吸盘7，第一吸盘7和第二吸盘9的底端均安装有压力感应层24，第一吸盘7配合机械爪6对物料进行吸附固定，机械臂16的顶端的铰链15上安装有加高固定板11，加高固定板11方便固定第一液压杆10，从而控制连接头4的角度，加高固定板11的一端安装有第一液压杆10，且第一液压杆10的一端安装在固定套5上。
本实用新型的工作原理是：该设备在使用时，将机械臂16通过轴座17安装在固定座23上，且通过红外扫描口25对货物位置进行精确扫描，并通过无线通讯器19传输至机箱22内，通过机械臂16上的臂杆13和铰链15，且通过第二液压杆14控制，使其可以控制多个臂杆13弯曲折叠，且通过机箱22和控制面板20进行联网，使其对第二液压杆14的伸缩幅度进行精确控制，且通过第一液压杆10控制连接头4在固定套5的作用下摆动，通过第三液压杆18控制固定板8升降，通过机械抓6对物料进行抓取，在抓取的同时通过第一吸盘7和第二吸盘9上的压力感应层24对抓取力度进行实时感应，并通过无线通讯器19传输至机箱22，通过机箱22和控制面板20对抓取力度进行精确控制，同时在气罐1的作用下，使第一吸盘7和第二吸盘9对物料进行吸附固定，通过轴座17可以控制机械臂16旋转。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
一种猪舍智能清粪机器人的控制系统的制作方法
本实用新型属于清粪机械设备技术领域，主要涉及一种猪舍智能清粪机器人的控制系统。
背景技术：
中国是一个畜牧食品大国，历年来都十分注重畜牧的养殖。中国的畜牧养殖量占到世界50％以上，但随着全球变暖，国际环境日夜恶化的形势下，带来了畜牧原料的高成本，病疫风险，环境安全隐患，以及食品安全等风险。因此使中国养殖业即将面临一场新的变革，必然使养殖业走向集中化和高技术化的道路。
虽然我国畜牧养殖业规模很大，但在粪便清理技术上还不是很成熟，经济方面也一定程度受到畜牧生长和健康的影响。其中畜牧粪便的主要成分：粗蛋白质、脂肪、无氮浸出物、钙、磷、维生素B12；同时有许多潜在的物质，如：矿物质微量元素、各种药物，抗生素和激素等以及大量的病原微生物，寄生虫及其卵；而且还含有氨、硫化氢、吲哚、粪臭素等有害物质。传统的粪便清理主要有人工清理，洒水清理和铲车清理等，而人工清理和铲车清理会受到环境、工具等因素的限制。如：每天清理次数有限；人工劳动强度大；铲车体积大，噪音大，易对畜生造成伤害和惊吓，不经济也不灵活；再者洒水清理的废水处理也是重大问题。从而对于传统清理方法都有一定的弊端(如：猪粪若没有及时清理会引发猪瘟，猪链球病，HINI病毒等)。后然随着社会的发展，市面上出现了一些清粪机器人，但是，大部分清粪机器人的用途就是清扫粪便，功能比较单一，而且其最核心技术还是通过后台人为的去控制，智能性得到很大的降低。并且对于清粪机器人在清粪过程中自身带有的粪便难以清除，若重复使用这样的清粪机器人的话，依旧会产生与传统清理方法一样的弊端(如：猪粪若没有及时清理会引发猪瘟，猪链球病，HINI病毒等)。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作方便、反应灵敏、安全可靠的猪舍智能清粪机器人的控制系统。
本实用新型采取的技术方案是：
一种猪舍智能清粪机器人的控制系统，包括主控台控制系统、清粪机器人自身控制系统以及两个Wi-Fi定位通信模块，主控台控制系统和清粪机器人自身控制系统直接通过信号传递，两个Wi-Fi定位通信模块实现清粪机器人的实时定位；
所述主控台系统组成为：主控器分别连接电源管理模块、开关量输出模块、Wi-Fi通信模块、GPRS无线输送模块以及蓝牙模块，主控器采集电源管理模块的信息，并被电源管理模块发指令，电源管理模块连接无线充电器，给无线充电器指令，同时网电给整个电源管理模块供电，再给整个控制器供电。主控器采集Wi-Fi通信模块的信息，Wi-Fi通信模块实现主控台与清粪机器人自身控制系统的Wi-Fi通信模块以及两个Wi-Fi定位通信模块互传信号，实现两个系统的交互。GPRS无线输送模块连接用户终端，实用与用户终端的信息互通，蓝牙模块用于与清粪机器人自身控制系统的蓝牙模块连接，相互传递信号；
所述清粪机器人自身控制系统包括：Wi-Fi通信模块、驱动控制模块、变送模块以及蓝牙模块，变送模块给Wi-Fi通信模块传递传感器信号，Wi-Fi通信模块给驱动控制模块传递信号，Wi-Fi通信模块与主控台控制系统的Wi-Fi通信模块相互连接，并相互传递信号，Wi-Fi通信模块接收来自电池管理模块的信息；蓝牙模块与主控台控制系统的蓝牙模块相连接，相互传递信号和指令；
所述变送模块采集生命探测传感器、超声波传感器、红外释热传感器、多普勒雷达、重力传感器、电子陀螺仪、霍尔传感器、转速传感器的信号，采集编译后发给Wi-Fi通信模块；
所述驱动控制模块给左步进电机、右步进电机、推铲生产电机、推铲旋转电机、增压风机传递信号。
而且。所述电池管理模块接收来自充电线圈模块的信息，充电线圈模块接收来自主控台系统的无线充电器信号，提示机器人及时充电。
本实用新型的优点和积极效果：
本申请提供的猪舍智能清粪机器人控制系统能够主动找到粪便，进行及时清扫，保证猪舍的清洁，保证养殖卫生。该机器人能够通过多种传感器识别生命体，保证猪不受伤害，保证机器人的智能性。
本申请提供的猪舍智能清粪机器人控制系统能够进行行程规划，保证机器人在栅栏范围内行走，清粪。
本申请提供的猪舍智能清粪机器人控制系统具有自动识别电量，在电量不足的情况下能够主动充电，保证电量充足，自动充电能够保证工作效率。
本申请提供的猪舍智能清粪机器人控制系统首次加入了增加风机组件，能够有效防止机器人在潮湿的底板上打滑，提高清扫能力。
附图说明
图1为本实用新型清粪机器人的方框示意图
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种猪舍智能清粪机器人的控制系统，包括主控台控制系统、清粪机器人自身控制系统以及两个Wi-Fi定位通信模块，主控台控制系统和清粪机器人自身控制系统直接通过信号传递，两个Wi-Fi定位通信模块实现清粪机器人的实时定位，使主控台能够对特定位置的清粪机器人的相关动作指令进行控制、记录和反馈。
所述主控台系统组成为：主控器分别连接电源管理模块、开关量输出模块、Wi-Fi通信模块、GPRS无线输送模块以及蓝牙模块，主控器采集电源管理模块的信息，并被电源管理模块发指令，电源管理模块连接无线充电器，给无线充电器指令，同时网电给整个电源管理模块供电，再给整个控制器供电。主控器采集Wi-Fi通信模块的信息，Wi-Fi通信模块实现主控台与清粪机器人自身控制系统的Wi-Fi通信模块以及两个Wi-Fi定位通信模块互传信号，实现两个系统的交互。GPRS无线输送模块连接用户终端，实用与用户终端的信息互通，蓝牙模块用于与清粪机器人自身控制系统的蓝牙模块连接，相互传递信号。
所述清粪机器人自身控制系统包括：Wi-Fi通信模块、驱动控制模块、变送模块以及蓝牙模块，变送模块给Wi-Fi通信模块传递传感器信号，Wi-Fi通信模块给驱动控制模块传递信号，Wi-Fi通信模块与主控台控制系统的Wi-Fi通信模块相互连接，并相互传递信号，Wi-Fi通信模块接收来自电池管理模块的信息；蓝牙模块与主控台控制系统的蓝牙模块相连接，相互传递信号和指令。
所述变送模块采集生命探测传感器、超声波传感器、红外释热传感器、多普勒雷达、重力传感器、电子陀螺仪、霍尔传感器、转速传感器的信号，采集编译后发给Wi-Fi通信模块。
所述驱动控制模块给左步进电机、右步进电机、推铲生产电机、推铲旋转电机、增压风机传递信号。
所述电池管理模块接收来自充电线圈模块的信息，充电线圈模块接收来自主控台系统的无线充电器信号，提示机器人及时充电。
本申请推荐一种配合上述系统的猪舍智能清粪机器人，包括圆饼形壳体、行走机构、推铲机构、增压机构、驱动控制模块、通讯模块、变送模块、传感器组以及电池组，行走机构驱动机器人向指定方向移动，推产机构将机器人前方的猪舍粪便推走，当粪便较多时，启动增加机构，增加机器人与地面的摩擦力，使机器人继续向前移动，将粪便推走，传感器组能够帮助机器人识别所遇到的障碍物的种类，是猪或者粪便，协助机器人识别，行走以及避让，使机器人能够按照既定的路线实施清粪。
所述传感器组包括多种传感器，分别与变送模块连接，传感器的功能及安装位置介绍如下：
电子陀螺仪传感器：帮助机器人识别方向，保证在预定路线行走，保证空间位置，不会倾斜或倾倒，安装在从动轮的上部，或者集成安装在驱动控制模块上。用于保持机器人自身稳定性和判断方向，实现清粪机器人确定将粪便推入推粪沟。
生命探测传感器：用于感知猪舍内活动的猪，当机器人行进过程中，遇到障碍物时，感知到心跳，则视该障碍物为猪，实施后退躲避动作，集成安装在壳体内驱动控制模块上。
红外热释电传感器：用于判断目标物(粪便)和是否是生命体，猪粪是有温度的，但是没有心跳，可以判断为猪粪，推铲落铲，推走。红外热释电传感器设置在机器人壳体的左右两前侧。
多普勒雷达：探测运动目标的位置和相对运动速度，判断猪，集成安装在驱动控制模块上。
霍尔传感器：用于检测虚拟墙并且进行行程纠正，从而判断机器人的工作范围。
第一超声波传感器、第二超声波传感器：第一超声波传感器设置在机器人壳体的右前侧，第二超声波传感器设置在机器人壳体的正前侧，第一超声波传感器紧挨红外热释电传感器，第一超声波传感器，用于检测目标人体与机器人的实时距离，第二超声波传感器，根据预先采集的外形特征进行对粪便的检测，如果符合粪便外形特征，推铲下落，将其推走，推向排粪沟。
清粪机器人在进行清粪工作或者行走，遇到动物和人时，机器人的行走速度变慢，当机器人规避障碍物后，机器人壳体的行走速度变快，当障碍物(动物或人)主动靠近机器人壳体时，机器人往反向行走避开障碍物。
但是，当机器人所处的养猪场的地面较潮湿或者机器人推粪过程粪便过多时，机器人壳体的驱动轮出现打滑现象而导致无法前行，又由于本实用新型的预设路径包括排粪沟，所以智能清粪机器人容易在推粪的时候掉入排粪沟内，造成机器人无法正常工作。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。