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建筑移动机器人实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑机器人技术领域,尤其涉及一种建筑移动机器人。

相关背景技术

[0002] 建筑机器人用于代替人工完成施工作业,如砌墙机器人,通过运动到指定的施工地点,对砖体进行抓取并放到指定位置堆砌,继而完成砌墙的施工作业。建筑机器人面临着较大的建筑作业空间,为了尽可能地满足施工作业的需求,建筑机器人需具备有较大的空间作业性能。
[0003] 相关技术中,建筑移动机器人包括底盘和作业组件,作业组件通过底盘运动到指定施工地点。作业组件一端固定连接于底盘,另一端向外进行作业。因此,作业组件在底盘上的位置不能根据施工需求而作出调整,所以不利于实现更大的作业空间。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0024] 需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0025] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0026] 另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B为例”,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
[0027] 建筑机器人用于代替人工完成施工作业,如砌墙机器人,通过运动到指定的施工地点,对砖体进行抓取并放到指定位置堆砌,继而完成砌墙的施工作业。建筑机器人面临着较大的建筑作业空间,为了尽可能地满足施工作业的需求,建筑机器人需具备有较大的空间作业性能。因此,建筑机器人一般需具备有较大的底盘和较大的负载承载能力。
[0028] 相关技术中,建筑移动机器人包括底盘和作业组件,作业组件通过底盘运动到指定施工地点。作业组件一端固定连接于底盘,另一端向外进行作业。因此,作业组件在底盘上的位置不能根据施工需求而作出调整,所以不利于实现更大的作业空间。
[0029] 此外,现有的建筑作业机器人还有如下缺点:大多数的建筑机器人有较高的重心高度,且重心调节困难,因而仅适用室内平整环境内作业,应用于爬坡、颠簸路面等较恶劣环境内移动作业时很容易受力失衡发生倾覆。升降平台均置于车体中间,远离作业平面,使得悬臂较长,作业平台负载低。底盘稳定性不足,若作业高度上无法辅助支撑,作业操作时的反馈力会传导到底盘上,造成作业平台晃动,严重影响作业精度。
[0030] 针对上述问题,参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述建筑移动机器人100包括底盘10、移动台组件30以及作业组件50,所述移动台组件30活动连接于所述底盘
10;所述作业组件50设于所述移动台组件30,以随所述移动台组件30相对于所述底盘10移动。
[0031] 其中,底盘10用于实现移动机器人100的移动,底盘10上承载有作业组件50,作业组件50跟随底盘10进行移动。为防止底盘10发生碰撞,底盘10可配置有激光避障系统。移动台组件30为包括有台体的移动组件,该台体用于支撑作业组件50。在移动台组件30的一替代实施方式中,移动台组件30可以选用为折臂式起重平台,通过折臂式起重平台实现作业组件50相对于底盘10进行移动。
[0032] 本发明的技术方案中,移动台组件30活动连接于底盘10组件,移动台组件30能在底盘10组件上进行移动,作业组件50设于移动台组件30,以随移动台组件30在底盘10上进行移动,从而根据施工需求调整作业位置。
[0033] 相比于作业组件50在底盘10上的位置不能根据施工需求而作出调整,本发明方案在底盘10组件上增设有移动台组件30,通过移动台组件30带动作业组件50在底盘10上的移动,作业组件50继而可以根据施工需求而在底盘10上作出位置调整,有利于实现更大的作业空间。
[0034] 相比于现有的建筑机器人100具有较高的重心以及重心不易调节,建筑移动机器人100在移动过程中由于路况颠簸变化而导致底盘10发生倾覆,本发明方案在底盘10组件上增设有移动台组件30,通过移动台组件30移动以及带动作业组件50在底盘10的相对运动,从而改变建筑机器人100的重心位置,以避免底盘10发生倾覆。
[0035] 参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述移动台组件30包括支架31和支撑台33,所述支架31沿所述底盘10的前后方向可滑动地连接于所述底盘10;所述支撑台33设于所述支架31,所述作业组件50设于所述支撑台33。
[0036] 其中,支架31为用于支撑支撑台33的架体。例如,支架31选用智能叉车支架31。支架31上设置有驱动轴,通过驱动轴带动支架31的平移。支撑台33为用于支撑作业组件50的台体。在支架31滑动连接于底盘10的一种实施方式中,底盘10的上表面设置有导轨组件,支撑台33通过导轨组件前后滑动连接于底盘10。
[0037] 本实施例中,支架31沿底盘10的前后方向滑动连接于底盘10,支撑台33设于支架31,支撑台33随着支架31相对于底盘10运动,作业组件50设于支撑台33,从而使得随着作业组件50也相对于底盘10进行运动。
[0038] 例如参照图2,建筑移动机器人100在进行施工时,为向外靠近作业面,支架31向外移动,从而使得作业组件50靠近施工面,从而可以减小作业组件50的施工力矩,有利于作业组件50实现更大的作业负载。
[0039] 参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述底盘10的顶面凹设有安装槽111,所述安装槽111沿所述底盘10的前后方向延伸设置,所述支架31的两侧分别滑动连接于所述安装槽111的两侧壁。
[0040] 本实施例中,在底盘10的顶面凹设有安装槽111,支架31的两侧滑动连接于安装槽111的两侧壁,以实现支架31的安装,且使得支架31可沿底盘10的前后方向进行移动。
[0041] 参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述安装槽111和所述支架31的其中一者设有滑槽3131111,另一者设有滑块311,所述滑块311滑动连接于所述滑槽3131111。和/或,所述安装槽111沿所述支架31滑动方向的一端贯通至所述底盘10的外侧壁。
[0042] 本实施例中,支架31和安装槽111通过滑块311滑槽3131111的方式实现可相对滑动。为此,不限定滑块311和滑槽3131111的设置方式,可以事安装槽111和支架31的其中一者设有滑槽3131111,另一者设有滑块311。
[0043] 可选地,为实现支架31在安装槽111能尽可能地具有大的移动空间,将安装槽111沿支架31滑动方向的一端贯穿至底盘10的外侧壁,从而使得支架31可以沿着安装槽111的滑槽3131111向外滑动至底盘10的外侧壁。在支架31滑动至底盘10的外侧壁时,支架31可进行旋转设置,以改变原先在底盘10安装槽111的滑动方向,可以沿着底盘10的外侧壁的滑动结构进行滑动,从而有利于建筑移动机器人100实现更大的活动作业空间。
[0044] 参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述支撑台33沿所述支架31的高度方向可滑动地连接于所述支架31。
[0045] 本实施例中,支撑台33沿支架31的高度方向进行滑动,并带动支撑台33上的作业组件50进行上下运动,有利于实现作业组件50进行上下作业。支架31上可设置有驱动机构如液压升降机构,通过液压升降机构带动支撑台33进行升降。
[0046] 参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述支撑台33包括第一连接板331和第二连接板333,所述支架31设有升降槽,所述升降槽沿所述支架31的高度方向延伸设置,所述第一连接板331滑动连接于所述升降槽;所述第二连接板333弯折连接于所述第一连接板331,所述作业组件50设于所述第二连接板333。
[0047] 本实施例中,第二连接板333用于实现作业组件50的支撑,并带动作业组件50随着第一连接板331的平移进行升降运动,从而调整作业组件50的作业高度。
[0048] 例如,参照图1和图2,支撑台33选用为L型的工作平台。
[0049] 参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述第一连接板331沿所述支架31的宽度方向可平移设置。
[0050] 本实施例中,在第一连接板331移动到指定的高度时,第一连接板331可进行转动,改变原有的升降位移方向,并沿支架31内预先设置的滑动结构进行侧移滑动。因此,根据作业需求,根据第一连接板331的运动可以实现支撑台33的升降和侧移运动,并通过第二连接板333带动作业组件50进行升降和侧移参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述作业组件50包括安装盘51、活动杆
53、支撑盘55以及机械臂57,所述安装盘51设于所述移动台组件30;所述活动杆53一端连接于所述安装盘51;所述支撑盘55连接于所述活动杆53的另一端,以使所述活动杆53带动所述支撑盘55进行活动;所述机械臂57设于所述支撑盘55。
[0051] 本实施例中,为避免机械臂57作业过程中支撑台33发生干扰晃动,从而导致机械臂57不能进行正常的施工作业。因此,在支撑台33上设置有活动平台,通过活动平台,活动平台跟随机械臂57的作业进行活动调整,继而可以避免机械臂57作业过程中底部发生干扰晃动,从而有利于机械臂57进行正常的施工作业。例如,可在支撑盘55上设置有六自由度增稳平台,并在该六自由度增稳平台上的外表面设置有阻尼罩59进行震动防护,从而进一步避免由于平台晃动而导致机械臂57施工作业的异常性。
[0052] 在一控制的实施例中,该稳定平台系统由六自由度平台、惯性、视觉传感器及控制器组成,当作业平台受到干扰时,惯性及视觉传感器可以检测扰动量,并快速调节平台上平面位置,保证机器人100作业时,作业组件50在空中位姿保持镇定,继而保证作业组件50可以进行较为平稳的施工作业。可选地,该稳定平台可以替换为三轴姿态调整配合三轴位移,从而对机械臂57运动过程中的干扰晃动进行及时检测及反馈。
[0053] 参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述机械臂57配置为六轴机械臂57。
[0054] 本实施例中,机械臂57的活动端一般连接有作业件如抓夹,将机械臂57配置为六轴机械臂57,从而实现作业件的有着更大的移动作业轨迹和范围,有利于进一步满足建筑移动机器人100进行复杂作业以及获取更大的作业空间。
[0055] 参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述底盘10包括作业盘11和驱动轮组件13,所述移动台组件30设于所述作业盘11;所述驱动轮组件13包括驱动器131和舵轮133,所述驱动器131设于所述作业盘11,所述驱动器131驱动连接所述舵轮133,以使所述舵轮133进行360°转动。
[0056] 本实施例中,驱动轮组件13用于实现底盘10的移动,驱动器131驱动连接舵轮133,舵轮133在驱动器131的驱动下进行360°转动,从而使得底盘10可以实现360°的全向转动,从而满足建筑移动机器人100在施工和移动过程的转向需求,有利于复杂环境的作业空间内,建筑移动机器人100的底盘10可以拥有更大的调节范围,以适应复杂的环境作业。
[0057] 例如,建筑移动机器人100选用为四舵轮133滑动支撑的建筑机器人100。
[0058] 参照图1至图3,在本发明的一个实施例中,所述底盘10还包括伸缩支腿15,所述伸缩支腿15设于所述作业盘11背离所述作业组件50的一侧,以用于对所述作业盘11进行支撑。
[0059] 其中,伸缩支腿15用于实现对作业盘11进行支撑。例如,伸缩支腿15可选用为液压支腿。
[0060] 本实施例中,在底盘10进行移动的过程中,伸缩支腿15收缩设置于作业盘11,并且随着作业盘11进行移动。在底盘10移动到固定位置进行施工时,伸缩支腿15伸出,用于支撑作业盘11,作业盘11上的作业组件50进行施工。
[0061] 值得说明的是,伸缩支腿15可沿支架31的滑动方向弯折并向外伸出一段距离,从而将建筑移动机器人100的重心支撑往施工作业的一侧移动,有利于作业盘11上的作业组件50实现更大的作业负载。
[0062] 综上所述,本发明实施例提出的一种建筑移动机器人100,底盘10具备全向移动能力且上部支撑台33可以上下、左右、前后移动,适用于室内外作业环境;面对爬坡、越障等使用环境需求时可以以四轮负载平衡为控制目标,快速调节重心适应环境变化,保持运行状态稳定。
[0063] 支撑台33可以升降并前移靠近作业面,机械臂57的作业悬臂较短,支撑台33的作业负载大。
[0064] 作业组件50置于六自由度稳定平台上,作业时稳定平台可检测平台扰动信息,并主动保持上平台空中位姿镇定,提高作业精度。
[0065] 以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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