Page 23 - 工业机器人控制技术研究

第一章 工业机器人的发展

人主要通过导向滑轮在引导钢索上运动，所以不需要导航等复杂的算法。上述几
种机器人虽然都能够实现简单的装修喷涂工作，但整体上都是预编程机器，对复
杂情况应对能力较差，自动化程度还有待提高。

2011 年，MohamedT.Sorour 等人所研发的滚筒式刷墙机器人，该机器人搭载
有全向移动的底盘，以此保证机器人移动的灵活性。同时，全向底盘上安装有 4
个超声波距离传感器，前面的两个传感器保证机器人始终与墙面保持一定的距离，
左右的传感器主要负责机器人检测墙角和拐弯处，避免与侧壁碰撞。其喷涂系统

主要由一个带有末端执行器滚轮的喷漆手臂组成，该结构可以保证机器人的滚刷
垂直的扫描墙壁。
2018 年，EhsanAsadi 等人研发了一款名为 PictoBot 的室内喷涂机器人，该
机器人将建筑自动化与人工操作的灵活性相结合。它减轻了工人们大量的攀爬任

务，使他们能够在较低的高度粉刷墙壁并且监督机器人。该机器人可以完成最高
10m 的喷涂任务，主要用于大型仓库的喷涂。并且 PictoBot 采用模块化系统，有
六个主要的子系统：自由度的移动底盘、升降机构、自由度的工业机械臂、无气
喷漆泵、喷漆头系统和计算机控制系统。在该机器人上还安装有激光雷达和深度

相机以此完成室内环境的感知，帮助机器人更好地完成喷涂任务。
在同一年，Ehsan 团队研发的第二代 PictoBot 机器人亮相于亚洲建筑科技
展，新款 PictoBot 相较于第一代机器人主要的应用场景发生变化，该机器人主
要应用于办公室和家庭的室内喷涂工作，并且可以为不同的室内喷涂需要定制。

PictoBot 二代墙面喷涂机器人主要通过 AGV 底盘上搭载一个通过机械臂精准控
制的喷头，该机器人同时支持远程遥控和自主移动两种方式，使机器人喷涂工作
更加灵活。其本体上还安装有激光雷达、摄像头、声呐等传感器，通过这些传感
器的反馈来保证机器人在自主喷涂的过程中实时进行室内的导航与定位，保证其

喷涂的高效自主性。
2002 年，东北大学研发的贴瓷砖机器人系统由自由度的机械臂构成，其末
端的执行器根据不同的工作需求进行切换，主要包括涂料喷涂执行器和瓷砖粘贴
执行器。在机械臂工作的时候，安装在其末端的激光测距仪通过检测目标区域表

面的特征图，计算出所需要涂抹涂料的厚度，以此保证瓷砖铺设的平整性。
2005 年，武汉大学研发了一款用于旧房改造的悬臂梁式墙面抛光机器人，
机器人整体采用了移动桁架悬臂梁结构，并且在角磨机与墙面之间设计有弹性缓

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