本发明涉及一种机器人模型，具体地说涉及一种属于工程施工领域，可用于混凝土振捣的智能机器人。
背景技术
在工程施工过程中，混凝土性能受到材料、环境、施工以及标准等许多因素的影响。从施工角度对混凝土性能的影响来看，混凝土振捣工艺无疑是最为重要的影响因素。混凝土振捣的密实程度直接影响混凝土的强度、抗渗及抗冻等性能，对建筑工程施工质量和使用产生很大的影响。目前，国内的混凝土振捣工艺处于相对落后的状态，仅达到国外发达国家40年以前的水平，主要存在三个方面的不足：①振捣质量标准低，检测手段落后。水泥混凝土制品及混凝土拌合物质量检验标准中，振捣频次及混凝土本体的内部质量标准缺乏，检验手段落后。缺乏直观的振捣频率测量仪器和标准以便于在施工来把握数据。国内混凝土产品本身设定的振捣质量标准低，混凝土振捣质量检验标准不严格，缺少相应的检验手段，导致混凝土产品质量低下；②施工环境恶劣，振捣工艺复杂。在有些工程中，混凝土振捣现场钢筋网和模板分布密集，空间狭小，施工人员难以进入，导致振捣质量得不到保证或无法振捣，降低混凝土的使用寿命。③混凝土振捣规范要求复杂，以插入式混凝土振捣棒为例，规范要求直上直下，快插慢拔等，插点均匀，速度适中等，对操作者技术熟练度、责任心和体力状况等因素提出了很高的要求，混凝土振捣质量和效率往往难以保证，延缓了工程进度。
为了提高混凝土振捣质量，提高振捣效率和精度，本发明提出一种新型混凝土振捣机器人。
技术实现要素：
为了克服现有振捣工艺的不足，本发明提供一种混凝土振捣机器人，其六足式移动结构和小巧的体型能够很好的适应钢筋密布的施工环境，提高混凝土运输的振捣质量，此外，通过无线遥控能够更加方便地进行振捣，省时省力，提高效率。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种混凝土振捣机器人，包括六足式移动底盘、控制组件、驱动模块、振捣模块，其特征在于，所述六足式移动底盘由底板和机械腿组成；底板由两个双孔梁和两个单孔梁组成，呈井字形分布；底板的四个角点上分别通过连接轴和机械腿固定在一起；在底板前部左、右两侧，分别通过连接轴固定一个固定腿，固定腿可以绕连接轴转动；设置于同一单孔梁的两个机械前腿连接且呈人字形，设置于同一单孔梁的两个机械后腿连接且呈人字形，连接腿和固定腿相连，连接腿、机械前腿、机械后腿固定在驱动电机端部；驱动电机转动时连接腿、机械前腿和机械后腿一起转动，机械腿之间的角度随着转动发生由小到大再由大到小的周而复始的变化，进而实现机器人前进或后退；当左、右的驱动电机的转速设置的不一致时，机器人发生转动实现转弯。
左、右的驱动电机用于分别驱动两个单孔梁上安装的机械腿的转动；所述的机械腿包括机械后腿、机械前腿、连接腿、固定腿；机械腿之间的角度指两个机械前腿之间、两个机械后腿之间的角度。
所述控制组件由megipi控制模块和传感器模块组成；megipi控制模块固定在底板前横梁上，megipi控制模块上依次插入超声波传感器、红外线传感器和蓝牙模块；usb接口位于megipi控制模块前方，锂电池位于megipi控制模块后方，电机驱动接口位于megipi控制模块上。
驱动模块由驱动电机、光轴和电机支架组成；两个驱动电机分别通过电机支架固定在底板纵梁上；驱动电机端部与机械腿相连，带动机械腿前进，实现机器人行驶。驱动电机直接与机械前腿、机械后腿、连接腿三者共同的连接位置处连接。
振捣模块由竖向支架、86rpm电机、齿轮、转动支架和振捣棒组成；两个竖向梁固定于底板后横梁上且作为竖向支架，转动电机通过光轴固定于竖向支架顶部，大齿轮穿过光轴，大齿轮与转动电机端部小齿轮啮合；另两个竖向梁穿过光轴并固定在大齿轮上，另两个竖向梁作为转动支架且和大齿轮一起绕光轴转动；振捣棒固定在转动支架顶部，方向朝下。
六足式移动底盘主要由单孔梁、双孔梁组成。各个机械腿可以绕轴转动，由单孔梁通过螺丝组成的六足机械腿分别固定于井字形框架两侧，中腿和节肢固定于驱动电机转盘上，驱动电机启动时带动中腿转动，根据机械传动，节肢带动整个前腿和后腿运动，整个机器人能够前进或者后退。通过设置左右两个驱动电机转速，实现驱动电机的转动。
控制组件主要由megipi电子板、锂电池、超声波传感器、红外线传感器、直流复用驱动和蓝牙模块组成。megipi电子板是电子模块的集成中心，其控制芯片中内置程序，通过集成电路接收、发送数字信号和控制电机，蓝牙模块实现无线控制，手机app发送命令通过蓝牙模块向控制芯片发送命令，控制机器人的移动和振捣。
驱动组件主要由两个185rpm编码电机、电机支架和连接片组成。编码电机固定于电机支架上通过连接片置于井字框架两侧，电机端部分别通过光轴与六足式机械腿相连，megipi电子板通过电机线与电机连接，为其供电。
振捣模块主要由单孔梁、双孔梁、齿轮、86rpm电机和振捣棒组成。由单孔梁组成的支架固定于底板横梁上，电机通过支架固定于左侧竖直梁上，方向朝里，齿轮固定在穿过支架的光轴上，通过与电机端部小齿轮的啮合作用转动，带动固定于光轴上的振捣棒旋转，振捣棒内置电源，可以通过无线app控制启闭和功率。
混凝土振捣机器人模型的工作流程为：接通电源后，打开电源开关，通过手机app向控制芯片发送指令，电机带动六足式机械腿转动，实现前进和转向，到达振捣目的地后，通过app控制振捣模块的电机转动，振捣棒随之旋转，当振捣棒插入混凝土后，开启开关，进行振捣，振捣过程中通过app即时调整功率和方向。
相对于现有技术，本发明实现以下有益效果：（1）适应性强。混凝土振捣机器人模型体积较小，能够在狭小环境中行驶，六足式机械腿和轮式驱动相比，能够在钢筋密布地施工现场自由转弯，抓地力强。（2）振捣密实度度高，振捣质量好。与人工振捣相比，振捣机器人可以设置振捣的功率和次数，振捣的时间和强度能够符合规范要求，可以充分发挥混凝土的性能。（3）振捣效率高，省时省力，可以全天候振捣，缩短工期。振捣机器人受环境影响小，可以24小时振捣，节省大量的时间，有利于加快施工进度，缩短工期。（4）操作方便，上手快，对工作人员的要求比较低。通过手机app可以方便地控制振捣机器人行驶和振捣，对施工人员地体力和经验要求远低于手持振捣。
附图说明
图1是本发明混凝土振捣机器人模型的外观立体图；
图2是本发明混凝土振捣机器人模型的外观左视图；（为了便于观察去掉了振捣机器人的电机线）；
图3是本发明混凝土振捣机器人模型的外观俯视图（为了便于观察去掉了振捣机器人的振捣棒电机线）；
图4是本发明混凝土振捣机器人模型的振捣模块示意图（为了便于观察去掉了机械腿）；
图中：1机械前腿；2固定腿；3连接腿；4和5机械后腿；6振捣棒；7齿轮；8底板纵梁；9底板后横梁；10竖直梁；11光轴；12转动电机；13驱动电机；14、15、16电机驱动接口；17锂电池；18usb接口；19megipi控制模块；20超声波传感器；21底板前横梁；22红外线传感器；23蓝牙模块；24连接轴；25平脚底，26竖向支架，27转动支架。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种混凝土振捣机器人，包括六足式移动底盘、控制组件、驱动模块、振捣模块。
所述六足式移动底盘由底板和机械腿（指机械前腿和机械后腿、连接腿、固定腿）。底板的四个角由平脚底25支撑。底板由两个192mm的双孔梁（底板后横梁9、底板前横梁21）和两个220mm的单孔梁（底板纵梁8，两个底板纵梁8相互平行设置）组成，呈井字形分布。底板的四个角点上分别通过连接轴24和机械腿（指机械前腿和机械后腿）固定在一起，机械腿可以绕连接轴转动。此外，在底板前部左、右两侧，分别通过连接轴24固定一个固定腿2，固定腿可以绕连接轴24转动。位于同一单孔梁前端的两个机械前腿1通过螺丝连接呈人字形，位于同一单孔梁后端的机械后腿4、5通过螺丝连接同样呈人字形分布，连接腿3通过螺丝和固定腿2相连，连接腿3通过螺丝和机械前腿、机械后腿一起固定在电机端部。机械腿运动原理是：电机转动使连接腿、机械前腿和机械后腿一起转动，由于人字形机械腿（指机械前腿、机械后腿）另一端通过连接轴固定在底板上，机械腿（主要指两个机械前腿和/或两个机械后腿）之间的角度会随着转动发生由小到大再由大到小周而复始的变化，进而实现机器人地前进或后退。当左、右电机的转速设置的不一致时，机器人就会发生转动实现转弯。
所述控制组件由megipi控制模块（由创客工场生产，型号为makeblockmegapi主控板）和各传感器模块组成。megipi控制模块19通过螺丝固定在底板前横梁21上，在其右侧依次插入超声波传感器20、红外线传感器22和蓝牙模块23，usb接口18位于megipi控制模块前方，锂电池17位于megipi控制模板后方，电机驱动接口14、15、16依次位于megipi控制模块左侧。
驱动模块由电机、光轴和电机支架组成。两个185rpm电机（即驱动电机13）分别通过电机支架固定在底板纵梁8上。驱动电机端部与机械腿相连（驱动电机13直接与机械前腿、机械后腿、连接腿三者共同的连接位置处连接），带动机械腿前进，实现机器人行驶。
振捣模块由竖向支架、86rpm电机（即转动电机12）、齿轮7、转动支架和振捣棒6组成。如图4所示，两个竖向梁10固定于底板后横梁9上作为竖向支架26，转动电机12通过光轴11固定于竖向支架顶部，大齿轮7穿过光轴11且与转动电机12端部小齿轮啮合，同样的两个竖向梁10穿过光轴11固定在大齿轮上作为转动支架27，转动支架可以和大齿轮一起绕光轴转动；最后振捣棒6固定在转动支架顶部，方向朝下。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上显示描述了本发明的基本原理、主要特征以及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落进要求保护本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。