[发明专利]一种基于单点定位技术的移动机器人打印系统

说明书

技术领域

本发明属于打印机技术领域，具体涉及一种基于单点定位技术的移动机器人打印系统。

背景技术

目前在移动打印领域，打印系统通常采用两点定位方法或三点定位方法（专利公开（公告）号: CN102616020A、CN101332723A），其不足之处在于需要更多的定位器，因而成本较大。

目前在移动打印领域，打印喷头通常都是朝下打印（专利公开（公告）号: CN104129180A），这样打印的对象就受到很大的限制，无法打印到其他方向的对象上。

发明内容

针对目前移动打印机定位成本高、不能自由打印、不能朝任意方向打印的不足之处，本发明的目的在于提出成本较低、且能自由打印的移动机器人打印系统。

本发明提供的移动机器人打印系统，是基于单点定位技术的，该移动机器人打印系统，主要由激光自动跟踪仪、移动打印机器人和控制中心构成；激光自动跟踪仪包含跟踪测距单元和通讯单元，移动打印机器人包含运动单元、控制单元、棱镜、直线滑动单元、多轴机械臂、喷墨打印单元和通讯单元；控制中心包含计算机和通讯单元。

本发明中，所述移动打印机器人上的多轴机械臂，其前端安装有一个打印喷头，控制单元能够控制机械臂将打印喷头移动到需要的坐标，朝向需要的角度，从而实现朝任意方向打印。控制中心根据目标坐标和目标方向，结合移动打印机器人的坐标和朝向，计算得到机械臂需要调整的角度，然后通过移动打印机器人上的通讯单元，将机械臂需要调整的角度和打印图案，发送给移动打印机器上的控制单元，移动打印机器人上的通讯单元，接收到机械臂需要调整的角度和打印图案，传输给移动打印机器人上的控制单元，控制单元控制机械臂调整角度，并将喷头移动到目标坐标和方向，打印所需的图案。

本发明中，所述单点定位技术，是指激光自动跟踪仪位于打印区域之外，移动打印机器人位于打印区域中，激光自动跟踪仪跟踪到移动打印机器人上的棱镜，并测量得到一组两者之间的相对距离和角度；移动打印机器人移动一段距离后，或是移动打印机器人静止时，棱镜在直线滑轨上移动到滑轨的另一端，激光自动跟踪仪跟踪到移动打印机器人上的棱镜，并测量得到第二组两者之间的相对距离和角度；激光自动跟踪仪通过其上的通讯单元将两组测量距离和角度数据，传送给控制中心，控制中心通过其上的通讯单元接收数据，并结合棱镜在直线滑轨上移动的距离，计算出移动打印机器人的坐标和朝向，实现单点定位。

本发明中，所述通讯单元（包括激光自动跟踪仪中的通讯单元，移动打印机器人上的通讯单元，以及控制中心的通讯单元），通常采用无线通讯，常用的无线通讯有WLAN（无线局域网Wireless Local Area Network）、ZigBee等，本发明采用WLAN（无线局域网Wireless Local Area Network）方式进行通讯。

本发明中，所述的棱镜数量至少为1个。

本发明中，所述的打印区域可为任意形状。

本发明中，所述运动单元能够实现移动打印机器人在打印区域内向各个方向的移动。

采用基于单点定位技术的移动机器人打印系统的有益效果是：采用单点定位技术减少了定位设备，降低了定位成本；采用光学定位，避免了无线电定位容易受干扰的缺陷；实现了向任意角度对象进行打印，大大提高了移动打印系统的灵活性。

附图说明

图1是本发明的工作示意图。

图2是激光自动跟踪仪的内部模块图。

图3是移动打印机器人的内部模块图。

图4是控制中心的内部模块图。

图5是移动打印机器人的定位和定向的原理图。

图中标号：1为激光自动跟踪仪，2为移动打印机器人，3为控制中心。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明。