技术领域
[0001] 本发明属于施工机器人技术领域，尤其涉及一种自动覆膜地面整平机器人。
相关背景技术
[0002] 在完成混凝土的整平工作后，通常需要进行养护以确保其质量，常见的方法包括人工覆膜保湿或是使用圆盘压实机进行表面处理。人工覆膜虽然能够帮助保持混凝土中的水分，避免因干燥而出现裂缝，但这一过程存在一些明显的缺点。首先，覆膜操作可能会对刚刚整平完毕的表面造成一定的破坏；其次，这项工作通常需要至少两名工人协同完成，增加了人力成本的同时也降低了施工效率。因此，人工覆膜保湿的方法不仅耗时耗力，而且整体施工成本较高，工作效率相对较低。另一方面，采用圆盘压实磨面技术虽然有助于提升混凝土表面的密实度和平整度，但同样存在局限性。该技术主要侧重于改善混凝土表层的物理特性，而非直接解决保湿养护的问题。为此提出一种自动覆膜地面整平机器人。
具体实施方式
[0035] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0036] 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
[0037] 如图1‑3所示，为本发明一个实施例提供的一种自动覆膜地面整平机器人，包括机器人底盘，还包括整平机构、自动覆膜机构502和夹具锁紧装置；
[0038] 所述机器人底盘用于承载整平机构并实现移动；
[0039] 所述整平机构用于实现混凝土的震捣和地面的整平；
[0040] 所述自动覆膜机构502通过夹具锁紧装置固定在整平机构上，用于随着机器人移动进行覆膜作业并裁剪。
[0041] 如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述机器人底盘由四个左右对称分布的轮胎506、伺服电机以及连接架组成，伺服电机驱动轮胎506实现不同速度和旋转方向的输出，实现差速纠偏、前后行走、转向、爬坡、越障、过缝等功能。
[0042] 如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述整平机构包括激光接收器500、电推杆501、平面震捣器503、整平刮板504、控制系统箱体508、电动推杆509；
[0043] 所述控制系统箱体508安装在连接架的上端，控制系统箱体508内置机器人控制器，控制器用于处理来自激光接收器500的信号，并控制电推杆501、伺服电机等执行元件的动作；
[0044] 所述激光接收器500用于接收来自激光发射器的激光信号并反馈给控制系统箱体508中的机器人控制器；
[0045] 所述电推杆501设有两个，两个电推杆501分别安装在整平刮板504的左右两端，通过控制系统箱体508中的控制器接收指令，驱动整平刮板504的左右两侧进行上下移动，实现地面的整平；
[0046] 所述平面震捣器503安装在整平刮板504上，用于在整平过程中震动混凝土，提高混凝土的密实度和均匀性；
[0047] 所述整平刮板504连接在机器人底盘的前端，用于整平地面，平面震捣器503和整平刮板504通过电推杆501进行高度调整，以适应不同平整度的地面；
[0048] 所述电动推杆509铰接在控制系统箱体508上，与激光接收器500协同工作，调节机器人尾部的角度，确保尾部整平刮板504和平面震捣器503在整平过程中保持合适的角度。
[0049] 在本发明实施例中，机器人启动后，激光接收器500接收来自激光发射器的激光信号，为控制系统提供精确的地面高程数据。机器人底盘的轮胎506在伺服动力的驱动下，根据控制系统箱体508中的指令进行行走。同时，电推杆501根据激光接收器500反馈的信号，调整整平刮板504的高度，使平面震捣器503和尾部整平刮板504与地面保持适当的接触，进行整平作业。电动推杆509与激光接收器500协同工作，根据地面情况调节尾部整平刮板504和平面震捣器503的角度，确保整平效果。在整平作业的同时，自动覆膜机构502自动将薄膜覆盖在已整平的混凝土地面上，实现多功能集成。整平和覆膜作业完成后，机器人根据控制指令继续移动至下一个作业区域，重复上述过程，直至完成整个作业面的整平和覆膜工作。
[0050] 如图1‑3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述自动覆膜机构502包括机架1、电动推杆2、输出推杆3、刀架4、压紧结构5、直线轴承6、导向轴7、切刀8、裁剪平台9、光轴、薄膜10、固定底板11；
[0051] 所述机架1与裁剪平台9焊接固定，所述机架1的两侧均设有U形槽；
[0052] 所述电动推杆2的尾部与机架1通过销轴连接，提供动力以驱动刀架4进行竖向直线运动；
[0053] 所述输出推杆3为电动推杆2的输出部分，直接连接刀架4，传递推力；
[0054] 所述刀架4上安装有切刀8和三组压紧结构5，压紧结构5用于在裁剪前压紧薄膜10，确保裁剪的准确性。切刀8边缘呈齿状，用于裁剪薄膜10。刀架4随输出推杆3进行竖向直线运动；
[0055] 每个所述压紧结构5的末端前后各设有一个聚氨酯压条51，用于压紧薄膜10；
[0056] 所述直线轴承6安装在刀架4上，与导向轴7紧密配合；这种设计使得刀架4能够轻松、平滑地在导向轴7上进行直线运动。
[0057] 所述导向轴7设有两个，两个导向轴7的末端通过固定底板11安装在裁剪平台9的两端，用于为刀架4的直线运动提供导向；
[0058] 所述裁剪平台9作为裁剪操作的工作平台；
[0059] 所述薄膜10缠绕成卷，中间穿过一根光轴，光轴两端安装在机架1两侧的U形槽中，为薄膜10提供支撑和导向。
[0060] 在本发明实施例中，薄膜10缠绕成卷，中间穿过光轴，光轴两端固定在机架1的U形槽中。自动覆膜机构502通过夹具锁紧装置与整平机构的横梁固定。机器人向后整平移动时，混凝土湿态地面的吸附力将缠绕的薄膜10伴随机器人移动速度，均匀地摊铺在已整平的完成面上。当机器人根据规划路径整平工作到端点位置时，电动推杆2收到机器人控制器的具体指令，准备进行裁剪操作。电动推杆2通过输出推杆3将刀架4向下推动，使三组压紧结构5的聚氨酯压条51与裁剪平台9接触，固定薄膜10。同时，切刀8完成薄膜10的裁剪。裁剪完成后，电动推杆2驱动刀架4自动上升复位，机器人继续移动至下一个工作区域，重复上述过程，直至完成整个作业面的薄膜铺设和裁剪工作。
[0061] 如图1和图3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述夹具锁紧装置包括两个锁紧固定架13和两个夹具12，锁紧固定架13的后端与机架1通过螺栓连接；两个夹具12分别安装在两个锁紧固定架13上，两个夹具12与整平刮板504的横梁固定，即可将自动覆膜机构502整体固定在整平机构上。
[0062] 本发明的工作原理是：
[0063] 该自动覆膜地面整平机器人，在施工场地外选择一个视野良好的位置架设激光发射器，并根据现场标高线确认机器人的水平标高。机器人根据BIM(Building Information Modeling)建立的地图信息手动选定即将施工的区域，机器人控制器自动规划出施工路径。将机器人尾部的整平刮板504、平面震捣器503和自动覆膜机构502抬升，在机器人底盘的牵引下，整机沿规划路径移动到施工起始位置。到达起始位置后，机器人自动放下整平刮板
504、平面震捣器503和自动覆膜机构502，准备开始整平作业。
[0064] 激光接收器500来自激光发射器的激光信号，为控制系统提供精确的地面高程数据。电推杆501根据激光接收器500的反馈信号，调整整平刮板504的高度，确保其与地面保持适当接触，进行整平作业。平面震捣器503在振动电机的驱动下对地面进行持续振动提浆，增强混凝土的密实度和平整度。自动覆膜机构502随着机器人的移动，将薄膜10均匀铺设在已整平的混凝土地面上。当机器人到达规划路径的端点位置时，电动推杆2接收指令进行裁剪操作。通过输出推杆3将刀架4向下推动，使压紧结构5的聚氨酯压条51与裁剪平台9接触，固定薄膜10，切刀8完成裁剪。裁剪完成后，电动推杆2驱动刀架4自动上升复位，准备下一轮作业。机器人根据控制指令移动至下一个作业区域，重复上述整平、覆膜和裁剪过程，直至完成整个作业面的工作。
[0065] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些均不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
