一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器、PLC、斷路器和打印板卡，所述嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器和PLC之間通過內(nèi)置總線通訊模塊相互通訊；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：采用數(shù)控的控制理念，通過嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器、PLC和打印板卡共同實現(xiàn)對伺服系統(tǒng)的控制，使機(jī)器人完成行走、噴涂、2D打印、3D打印和噴墨打印的工作，在墻面形成立體彩色模型的造型，對圖案多樣化的選定，繪畫的品質(zhì)，噴繪的工作效率和人工成本是其他方法難以所取代的。
【專利說明】
一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明是一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，屬于建筑家裝機(jī)器人設(shè)備領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]機(jī)器人是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作?，F(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人多數(shù)為工業(yè)現(xiàn)場使用的機(jī)械手或按著固定軌道移動的機(jī)器人。
[0003]現(xiàn)有的墻面施工技術(shù)是人工徒手施工，工人勞動強(qiáng)度大，且由于工人施工工藝水平高低，施工后的效果很難保證。對于復(fù)雜3D模型人工施工根本無法完成。模型的上色更是人工施工的短板。如果采用拼接墻磚的形式來拼接圖案，一是，人工勞動強(qiáng)度大，耗時耗材。 二是，更改或變化圖案很難完成，是一個較大的工程，成本非常高。三是，圖案沒活力，單調(diào)， 色彩沒打印的立體、逼真。
[0004]通過嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器、PLC和打印板卡共同實現(xiàn)對伺服系統(tǒng)的控制，使機(jī)器人完成行走、2D打印、3D打印和噴墨打印的工作，在墻面形成立體彩色模型的造型。這一技術(shù)是人工無法實現(xiàn)的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題，本發(fā)明使用方便，便于操作，穩(wěn)定性好，可靠性高。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器、PLC、斷路器和打印板卡，所述嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器和PLC之間通過內(nèi)置總線通訊模塊相互通訊;所述PLC的輸入端與行程開關(guān)的輸出端、傾角傳感器的輸出端、激光傳感器的輸出端以及搖桿的輸出端連接，所述斷路器與外部電路電性連接，所述斷路器的輸出端通過電纜與嵌入式工控機(jī)的輸入端、總線型運(yùn)動控制器的輸入端、PLC的輸入端以及逆變器的輸入端連接;所述PLC通過電纜與Z方向控制軸驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸R驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器、刀庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器、以及主體旋轉(zhuǎn)軸K驅(qū)動器電性連接，所述Z方向控制軸驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸R驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器、刀庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器、以及主體旋轉(zhuǎn)軸K驅(qū)動器分別與Z方向控制軸伺服電機(jī)、水平調(diào)節(jié)軸R伺服電機(jī)、水平調(diào)節(jié)軸T伺服電機(jī)、主體旋轉(zhuǎn)軸K伺服電機(jī)以及刀庫進(jìn)退軸Q伺服電機(jī)電性連接;所述總線型運(yùn)動控制器和PLC通過電纜與底盤運(yùn)動軸M驅(qū)動器以及底盤運(yùn)動軸N驅(qū)動器電性連接，所述底盤運(yùn)動軸M驅(qū)動器以及底盤運(yùn)動軸N驅(qū)動器分別與底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)以及底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)電性連接;總線型運(yùn)動控制器與打印頭上下移動I軸驅(qū)動器、墨盒旋轉(zhuǎn)B軸驅(qū)動器、打印頭旋轉(zhuǎn)A軸驅(qū)動器以及墨盒前后移動J軸驅(qū)動器電性連接;所述總線型運(yùn)動控制器和打印卡板通過電纜與X方向控制軸驅(qū)動器、Y方向Y 軸驅(qū)動器、Y方向控制C軸驅(qū)動器以及Y方向控制K軸驅(qū)動器電性連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述逆變器通過電纜與蓄電池電性連接，逆變器輸出端通過電纜分別與電萌蘆的輸入端和PLC的輸入端連接，向其提供220V電源，蓄電池輸出端設(shè)置有電壓表， 電壓表將蓄電池電壓值傳輸給PLC，所述逆變器將蓄電池的48V直流電轉(zhuǎn)換成220V交流電， 向PLC、底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)。
[0008]進(jìn)一步地，嵌入式工控機(jī)的內(nèi)部設(shè)置有4G無線網(wǎng)卡，嵌入式工控機(jī)通過內(nèi)置的4G 無線網(wǎng)卡接收WIFI信號，與服務(wù)器雙向連接，遠(yuǎn)程接收設(shè)備控制文件。
[0009]進(jìn)一步地，所述總線型運(yùn)動控制器與行程開關(guān)信號連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)安裝在履帶底盤內(nèi)部，PLC通過AB項脈沖格式控制履帶底盤上的底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)的速度，以AB項脈沖的相位差控制底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)的方向，以實現(xiàn)履帶底盤前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)四個方向的動作。
[0011]進(jìn)一步地，所述水平調(diào)節(jié)軸R驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸R伺服電機(jī)、水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器和水平調(diào)節(jié)軸T伺服電機(jī)用于調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)軸運(yùn)動，水平調(diào)節(jié)軸上設(shè)置有工作平臺，所述工作平臺上設(shè)置有墨盒和打印頭，所述墨盒旋轉(zhuǎn)B軸驅(qū)動器以及墨盒前后移動J軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)墨盒運(yùn)動，所述打印頭上下移動I軸驅(qū)動器和打印頭旋轉(zhuǎn)A軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)打印頭運(yùn)動，所述激光傳感器設(shè)置在打印頭的前方，刀庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器以及刀庫進(jìn)退軸Q伺服電機(jī)用于調(diào)節(jié)刀庫進(jìn)退軸運(yùn)動，主體旋轉(zhuǎn)軸K驅(qū)動器以及主體旋轉(zhuǎn)軸K伺服電機(jī)用于調(diào)節(jié)主體旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動，X方向控制軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)X方向控制軸運(yùn)動，Y方向Y軸驅(qū)動器、Y方向控制C軸驅(qū)動器以及Y方向控制K軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)Y方向控制軸運(yùn)動。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)， 采用數(shù)控的控制理念，通過嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器、PLC和打印板卡共同實現(xiàn)對伺服系統(tǒng)的控制，使機(jī)器人完成行走、噴涂、2D打印、3D打印和噴墨打印的工作，在墻面形成立體彩色模型的造型，對圖案多樣化的選定，繪畫的品質(zhì)，噴繪的效果及效率都是人工施工等其他方法難以取代的?！靖綀D說明】[〇〇13]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0014]圖1為本發(fā)明一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。[〇〇16]請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器、PLC、斷路器和打印板卡，嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器和PLC之間通過內(nèi)置總線通訊模塊相互通訊。[0017 ] PLC的輸入端與行程開關(guān)的輸出端、傾角傳感器的輸出端、激光傳感器的輸出端以及搖桿的輸出端連接，斷路器與外部電路電性連接，斷路器的輸出端通過電纜與嵌入式工控機(jī)的輸入端、總線型運(yùn)動控制器的輸入端、PLC的輸入端以及逆變器的輸入端連接。
[0018]PLC通過電纜與Z方向控制軸驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸R驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器、刀庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器、以及主體旋轉(zhuǎn)軸K驅(qū)動器電性連接，Z方向控制軸驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸R驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器、刀庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器、以及主體旋轉(zhuǎn)軸K驅(qū)動器分別與Z方向控制軸伺服電機(jī)、水平調(diào)節(jié)軸R伺服電機(jī)、水平調(diào)節(jié)軸T伺服電機(jī)、主體旋轉(zhuǎn)軸K伺服電機(jī)以及刀庫進(jìn)退軸Q伺服電機(jī)電性連接。
[0019]總線型運(yùn)動控制器和PLC通過電纜與底盤運(yùn)動軸M驅(qū)動器以及底盤運(yùn)動軸N驅(qū)動器電性連接，底盤運(yùn)動軸M驅(qū)動器以及底盤運(yùn)動軸N驅(qū)動器分別與底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)以及底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)電性連接。
[0020]總線型運(yùn)動控制器與打印頭上下移動I軸驅(qū)動器、墨盒旋轉(zhuǎn)B軸驅(qū)動器、打印頭旋轉(zhuǎn)A軸驅(qū)動器以及墨盒前后移動J軸驅(qū)動器電性連接。
[0021]總線型運(yùn)動控制器和打印卡板通過電纜與X方向控制軸驅(qū)動器、Y方向Y軸驅(qū)動器、 Y方向控制C軸驅(qū)動器以及Y方向控制K軸驅(qū)動器電性連接。
[0022]逆變器通過電纜與蓄電池電性連接，逆變器輸出端通過電纜分別與電萌蘆的輸入端和PLC的輸入端連接，向其提供220V電源，蓄電池輸出端設(shè)置有電壓表，電壓表將蓄電池電壓值傳輸給PLC，逆變器將蓄電池的48V直流電轉(zhuǎn)換成220V交流電，向PLC、底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)提供電源。[〇〇23]嵌入式工控機(jī)的內(nèi)部設(shè)置有4G無線網(wǎng)卡，嵌入式工控機(jī)通過內(nèi)置的4G無線網(wǎng)卡接收WIFI信號，與服務(wù)器雙向連接，遠(yuǎn)程接收設(shè)備控制文件。
[0024]總線型運(yùn)動控制器與行程開關(guān)信號連接，底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)安裝在履帶底盤內(nèi)部，PLC通過AB項脈沖格式控制履帶底盤上的底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)的速度，以AB項脈沖的相位差控制底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)的方向，以實現(xiàn)履帶底盤前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)四個方向的動作。
[0025]水平調(diào)節(jié)軸R驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸R伺服電機(jī)、水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器和水平調(diào)節(jié)軸T 伺服電機(jī)用于調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)軸運(yùn)動，水平調(diào)節(jié)軸上設(shè)置有工作平臺，工作平臺上設(shè)置有墨盒和打印頭，墨盒旋轉(zhuǎn)B軸驅(qū)動器以及墨盒前后移動J軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)墨盒運(yùn)動，打印頭上下移動I軸驅(qū)動器和打印頭旋轉(zhuǎn)A軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)打印頭運(yùn)動，激光傳感器設(shè)置在打印頭的前方，刀庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器以及刀庫進(jìn)退軸Q伺服電機(jī)用于調(diào)節(jié)刀庫進(jìn)退軸運(yùn)動，主體旋轉(zhuǎn)軸K驅(qū)動器以及主體旋轉(zhuǎn)軸K伺服電機(jī)用于調(diào)節(jié)主體旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動，X方向控制軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)X方向控制軸運(yùn)動，Y方向Y軸驅(qū)動器、Y方向控制C軸驅(qū)動器以及Y方向控制K軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)Y方向控制軸運(yùn)動。
[0026]做為本發(fā)明的一個實施例:PLC根據(jù)工作形式不同分為蓄電池供電和市電供電兩種方式，在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，啟用蓄電池供電模式，蓄電池供電的方式由蓄電池和逆變器實現(xiàn)， 逆變器將蓄電池的48V直流電轉(zhuǎn)換成220V交流電，搖桿輸出±5V的電壓模擬量信號到PLC， PLC將不同的電壓值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖信號和開關(guān)量信號。PLC通過脈沖信號控制履帶底盤上底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)的速度，通過開關(guān)量信號控制底盤運(yùn)動軸 M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)的方向，以實現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)四個方向的動作。轉(zhuǎn)運(yùn)過程還輔以專用的小型電動升降平臺，將設(shè)備裝卸于普通貨車，實現(xiàn)長距離的轉(zhuǎn)運(yùn)。該平臺的電萌蘆由逆變器提供220V電源。機(jī)器人在施工過程中，系統(tǒng)連接到市電，逆變器停止220V電壓輸出，僅對蓄電池充電。
[0027]斷路器在連接外部電路之后，整個施工控制過程分為準(zhǔn)備階段、基材打印階段、噴墨著色階段、設(shè)備移動階段和收工階段。
[0028]準(zhǔn)備階段，通過嵌入式工控機(jī)選擇手動模式，嵌入式工控機(jī)將手動信號發(fā)送到 PLC，首先，PLC控制將刀庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器繼而控制刀庫進(jìn)退軸Q伺服電機(jī)，從而將刀庫進(jìn)退軸推出；其次，通過搖桿控制履帶底盤移動到預(yù)定位置;再次，通過嵌入式工控機(jī)啟動調(diào)平功能，此時，傾角傳感器將電流模擬信號傳送到PLC，PLC通過計算后，向水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器發(fā)送脈沖信號和開關(guān)量信號，以控制水平調(diào)節(jié)軸T伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和方向，使工作平臺達(dá)到水平狀態(tài);最后嵌入式工控機(jī)將點動信號發(fā)送給總線型運(yùn)動控制器，總線型運(yùn)動控制器脈沖信號和開關(guān)量信號發(fā)送給X方向控制軸驅(qū)動器、Y方向Y軸驅(qū)動器、Y方向控制C軸驅(qū)動器以及Y方向控制K軸驅(qū)動器，驅(qū)動X方向控制軸和Y方向控制軸到達(dá)原點位置;機(jī)器人達(dá)到工作準(zhǔn)備狀態(tài)。[〇〇29]基材打印階段，由嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器和PLC共同控制。嵌入式工控機(jī)遠(yuǎn)程接收設(shè)備控制文件。文件接收完畢之后，嵌入式工控機(jī)通將控制命令發(fā)送給總線型運(yùn)動控制器，總線型運(yùn)動控制器根據(jù)控制命令首先將打印頭上下移動I軸驅(qū)動器、打印頭旋轉(zhuǎn)A軸驅(qū)動器、墨盒旋轉(zhuǎn)B軸驅(qū)動器以及墨盒前后移動J軸驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)一個角度，同時，為保證墨盒始終保持水平，總線型運(yùn)動控制器控制打印頭上下移動I軸驅(qū)動器、打印頭旋轉(zhuǎn)A軸驅(qū)動器、墨盒旋轉(zhuǎn)B軸驅(qū)動器以及墨盒前后移動J軸驅(qū)動器同步反向轉(zhuǎn)動相同角度。旋轉(zhuǎn)到位后，總線型運(yùn)動控制器根據(jù)控制命令控制X方向控制軸驅(qū)動器、Y方向Y軸驅(qū)動器、Y方向控制C軸驅(qū)動器以及Y方向控制K軸驅(qū)動器的運(yùn)動距離和方向；安裝在打印頭上的激光傳感器實時檢測打印頭和墻面的距離，并將電流模擬量信號傳送給PLC，PLC通過計算后，控制履帶底盤的運(yùn)動距離和方向；以此多軸聯(lián)動，從而控制墨盒中的顏料通過打印頭噴射出來，共同完成一個平面內(nèi)的基材打印工作。完成一個幅面的一層打印之后，小車移動到下一幅面準(zhǔn)備開始進(jìn)行下一幅面的第一層打印。上一幅面的第一條軌跡的終點即為下一幅面的第一條軌跡的起點，如此才能保證兩個幅面的對接。當(dāng)系統(tǒng)在執(zhí)行上一幅面第一條軌跡的運(yùn)動指令時，到達(dá)該軌跡的終點時，系統(tǒng)記錄在此點激光傳感器反饋回來的數(shù)據(jù)，即為該點的三維坐標(biāo)，系統(tǒng)參照此坐標(biāo)，調(diào)整確定下一幅面的工作起點。當(dāng)全部幅面的第一層打印完成后， 小車回到起始位置，進(jìn)入噴墨著色階段。
[0030]噴墨著色階段，總線型運(yùn)動控制器先控制命令控制打印頭上下移動I軸驅(qū)動器繼而控制打印頭向上移動，到位后總線型運(yùn)動控制器控制墨盒前后移動J軸驅(qū)動器繼而控制墨盒向墻面方向移動，到位后總線型運(yùn)動控制器向PLC和打印板卡發(fā)送指令，啟動噴墨程序?？偩€型運(yùn)動控制器控制X方向控制軸驅(qū)動器、Y方向Y軸驅(qū)動器、Y方向控制C軸驅(qū)動器以及Y方向控制K軸驅(qū)動器繼而控制X方向控制軸和Y方向控制軸的運(yùn)動距離和方向，打印板卡控制色彩和墨盒中墨的流量;PLC控制履帶底盤的運(yùn)動距離和方向。以此多軸聯(lián)動，共同完成全部幅面噴墨著色工作。此過程中履帶底盤的移動以及兩幅面間的定位方式，與上述基材打印階段的方式一致。完成噴墨著色之后，打印板卡向總線型運(yùn)動控制器發(fā)送指令，總線型運(yùn)動控制器控制墨盒移動軸退回起始位置，到位后總線型運(yùn)動控制器控制打印頭上下移動I軸驅(qū)動器向下移動至起始位，到位后進(jìn)入下一個平面的基材打印和噴墨著色階段，直至完成一個施工幅面的全部工作，進(jìn)入設(shè)備移動階段。
[0031] 設(shè)備移動階段，完成了一個施工幅面的全部工作之后，總線型運(yùn)動控制器控制控制履帶底盤上的底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)以及底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，控制履帶底盤從第一個幅面的位置移動到第二個幅面的預(yù)定位置，此時，PLC根據(jù)激光傳感器反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，若機(jī)器人沒有移動到預(yù)定位置，或沒有平行墻面，則PLC控制履帶底盤上的底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)以及底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和方向，使履帶底盤移動到預(yù)定的位置。到達(dá)預(yù)定位置后，傾角傳感器通過電纜將電流模擬信號傳送到PLC，PLC通過計算后，向水平調(diào)節(jié)軸R驅(qū)動器以及水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器發(fā)送脈沖信號和開關(guān)量信號，以控制水平調(diào)節(jié)軸R伺服電機(jī)以及水平調(diào)節(jié)軸T伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和方向，使整個工作平臺達(dá)到水平狀態(tài)，達(dá)到水平狀態(tài)后，總線型運(yùn)動控制器和PLC共同控制機(jī)器人重復(fù)進(jìn)行下一個施工幅面的工作，直至全部的施工完成，系統(tǒng)切換成手動狀態(tài)，進(jìn)入收工階段。[〇〇32]收工階段，通過嵌入式工控機(jī)控制，嵌入式工控機(jī)向PLC發(fā)送信號，PLC控制將刀庫進(jìn)退軸推出，到位后主體旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)180度，到位后刀庫進(jìn)退軸退回起點位。至此，機(jī)器人達(dá)到收工轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)。[〇〇33]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0034]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1.一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動 控制器、PLC、斷路器和打印板卡，其特征在于:所述嵌入式工控機(jī)、總線型運(yùn)動控制器和PLC 之間通過內(nèi)置總線通訊模塊相互通訊；所述PLC的輸入端與行程開關(guān)的輸出端、傾角傳感器的輸出端、激光傳感器的輸出端以 及搖桿的輸出端連接，所述斷路器與外部電路電性連接，所述斷路器的輸出端通過電纜與 嵌入式工控機(jī)的輸入端、總線型運(yùn)動控制器的輸入端、PLC的輸入端以及逆變器的輸入端連 接；所述PLC通過電纜與Z方向控制軸驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸R驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器、刀 庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器、以及主體旋轉(zhuǎn)軸K驅(qū)動器電性連接，所述Z方向控制軸驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié) 軸R驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器、刀庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器、以及主體旋轉(zhuǎn)軸K驅(qū)動器分別與Z方 向控制軸伺服電機(jī)、水平調(diào)節(jié)軸R伺服電機(jī)、水平調(diào)節(jié)軸T伺服電機(jī)、主體旋轉(zhuǎn)軸K伺服電機(jī) 以及刀庫進(jìn)退軸Q伺服電機(jī)電性連接；所述總線型運(yùn)動控制器和PLC通過電纜與底盤運(yùn)動軸M驅(qū)動器以及底盤運(yùn)動軸N驅(qū)動器 電性連接，所述底盤運(yùn)動軸M驅(qū)動器以及底盤運(yùn)動軸N驅(qū)動器分別與底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī) 以及底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)電性連接；所述總線型運(yùn)動控制器與打印頭上下移動I軸驅(qū)動器、墨盒旋轉(zhuǎn)B軸驅(qū)動器、打印頭旋 轉(zhuǎn)A軸驅(qū)動器以及墨盒前后移動J軸驅(qū)動器電性連接；所述總線型運(yùn)動控制器和打印卡板通過電纜與X方向控制軸驅(qū)動器、Y方向Y軸驅(qū)動器、 Y方向控制C軸驅(qū)動器以及Y方向控制K軸驅(qū)動器電性連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在 于:所述逆變器通過電纜與蓄電池電性連接，逆變器輸出端通過電纜分別與電萌蘆的輸入 端和PLC的輸入端連接，向其提供220V電源，蓄電池輸出端設(shè)置有電壓表，電壓表將蓄電池 電壓值傳輸給PLC，所述逆變器將蓄電池的48V直流電轉(zhuǎn)換成220V交流電，向PLC、底盤運(yùn)動 軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)提供電源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在 于:嵌入式工控機(jī)的內(nèi)部設(shè)置有4G無線網(wǎng)卡，嵌入式工控機(jī)通過內(nèi)置的4G無線網(wǎng)卡接收 WIFI信號，與服務(wù)器雙向連接，遠(yuǎn)程接收設(shè)備控制文件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在 于:所述總線型運(yùn)動控制器與行程開關(guān)信號連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在 于:所述底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)安裝在履帶底盤內(nèi)部，PLC通過AB項 脈沖格式控制履帶底盤上的底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)的速度，以AB項 脈沖的相位差控制底盤運(yùn)動軸M伺服電機(jī)和底盤運(yùn)動軸N伺服電機(jī)的方向，以實現(xiàn)履帶底盤 前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)四個方向的動作。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全自動墻體材料施工機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在 于:所述水平調(diào)節(jié)軸R驅(qū)動器、水平調(diào)節(jié)軸R伺服電機(jī)、水平調(diào)節(jié)軸T驅(qū)動器和水平調(diào)節(jié)軸T伺 服電機(jī)用于調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)軸運(yùn)動，水平調(diào)節(jié)軸上設(shè)置有工作平臺，所述工作平臺上設(shè)置有 墨盒和打印頭，所述墨盒旋轉(zhuǎn)B軸驅(qū)動器以及墨盒前后移動J軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)墨盒運(yùn)動， 所述打印頭上下移動I軸驅(qū)動器和打印頭旋轉(zhuǎn)A軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)打印頭運(yùn)動，所述激光傳感器設(shè)置在打印頭的前方，刀庫進(jìn)退軸Q驅(qū)動器以及刀庫進(jìn)退軸Q伺服電機(jī)用于調(diào)節(jié)刀庫進(jìn) 退軸運(yùn)動，主體旋轉(zhuǎn)軸K驅(qū)動器以及主體旋轉(zhuǎn)軸K伺服電機(jī)用于調(diào)節(jié)主體旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動，X方向 控制軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)X方向控制軸運(yùn)動，Y方向Y軸驅(qū)動器、Y方向控制C軸驅(qū)動器以及Y方 向控制K軸驅(qū)動器用于調(diào)節(jié)Y方向控制軸運(yùn)動。
【文檔編號】G05B19/05GK106020095SQ201610345832
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】劉紫敬, 李韜, 趙廷喆, 歐陽雄
【申請人】長沙萬工機(jī)器人科技有限公司