1) 应用领域和技术原理、用途:基于CCD成像系统一体化智能贴瓷砖机器人,主要用于各种场合瓷砖的贴合工作,代替人工传统的操作,解放人力,提高瓷砖的贴合质量及工作效率。
2) 技术性能指标:
检测系统:检测系统由红外传感器及CCD摄像头收集墙边及瓷砖缝隙信息,经过51单片机及26芯片处理,控制机器人使其准确延边行走。瓷砖贴合装置:舵机电机、气泵、电磁阀、铝合金支架搭建的机械臂由16路舵机控制板控制操作,可实现瓷砖的吸取、转动及准确贴合。水泥喷洒履平装置:由水泥储存装置、水泥泵、履平毛刷、及PVC管组成。控制系统:安装最小系统板,可预先编程实现自动工作,同时安装有蓝牙模块、物联网控制模块可实现远程控制。清扫系统:清扫系统安装有与电机相连的U型毛刷,依靠电机的转动快速清理被贴合地面。
3) 作品的创造性、先进性、可行性、实用性:
本作品利用直流伺服电机产生的转矩带动机器人前进,使用CCD检测系统配合机械臂工作,实现高精确度瓷砖的贴合,安装U形扫地毛刷清洁被贴合地面,以隔膜泵为水泥加压装置并通过硅胶管将水泥输送到被贴合地面,利用塑料毛刷将水泥均匀刷平,16路舵机控制板精确控制机械臂完成瓷砖的吸取、转动及放下,加装红外检测装置间接控制机器人的行走状态,利用弹性振动器所产生的震动使瓷砖贴实、贴牢。
本作品立足提高贴瓷砖工作效率,节省工作时间。可实现贴瓷砖的智能化与自动化代替大量劳动力,极大地节省了铺瓷砖的工作时间和成本支出,同时解决了地面清洁,水泥喷洒摊平,瓷砖贴合压紧的诸多问题。
4) 作用意义: (1)实现自动化操作,降低劳动力;(2)避免贴合不均,提高贴合质量;(3)气泵机械臂吸取瓷砖,软性接触避免瓷砖的损坏;(4)地面清洁、水泥摊平、瓷砖贴合一体化的构造思想,迎合了当前建筑施工工业化的趋势,提高工作效率。
5) 主要创新点:
以机械臂的运转与机器人的移动高度准确配合完成贴合瓷砖的理念为指导,优先采用电动气泵机械臂,16路舵机控制板控制机械臂准确运行。
机器人依靠CCD成像系统及红外传感器收集信号,由26控制板、51单片机处理信号,L298N电机驱动模块控制直流伺服电机实现机器人的直行、转向、停止。