[发明专利]一种基于单点定位技术的移动机器人打印系统

摘要

本发明属于打印机技术领域，具体为一种基于单点定位技术的移动机器人打印系统。其由激光自动跟踪仪、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；将激光自动跟踪仪放置在打印区域外的任意位置，将棱镜设置在打印设备上，实现对单台或多台打印设备进行定位和定向，在打印设备上设置多轴机械臂，实现打印头朝向任意方向，将图像打印到任意方向的物体表面。本发明实现了打印设备的坐标参数和三维姿态参数的连续获取，具有定位精度高、自动化程度高和易于实现等特点。

主权项

一种基于单点定位技术的移动机器人打印系统，其特征在于，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；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人上的控制单元，控制单元控制机械臂调整角度，并将打印喷头移动到目标坐标和方向，打印所需的图案；其中，所述单点定位通过如下方式实现：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，并测量得到一组激光自动跟踪仪与棱镜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，并测量得到第二组激光自动跟踪仪与棱镜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；以激光自动跟踪仪为原点建立（x，y）坐标系，其中，所述“激光自动跟踪仪与棱镜之间的角度”是指激光自动跟踪仪到棱镜的连线与上述（x，y）坐标系中x轴正方向之间夹角的角度。