抹灰机器人的制作方法

本实用新型涉及建筑工程机械技术领域，特别涉及一种抹灰机器人。

背景技术：

建筑行业是一种古老的传统行业，需要大量的劳动力，劳动强度大、劳动环境恶劣。随着人口老龄化及劳动者的就业选择多样化，建筑行业的劳动缺口迅速增加。采用抹灰等建筑机器人取代工人，显得十分迫切。

抹灰机器人用以执行抹灰作业，将涂料(如砂浆、腻子等)喷涂或抹刮于墙面上。现有的抹灰机器人缺乏自主移动能力，需要人工推移，费时费力。尤其是建筑地面凹凸不平，抹灰机器人无法很好适应，更增加了移动难度与推移负担。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种抹灰机器人，具有自主移动能力及对建筑地面的适应性，移动能力强、稳定性佳，实现于建筑工地的快速自主移动。

本实用新型提供的抹灰机器人，包括移动底座、支撑立柱单元及作业执行机构，所述移动底座包括底座本体、第一自动力支撑脚、第二自动力支撑脚及第三自动力支撑脚，所述第一自动力支撑脚、所述第二自动力支撑脚与所述第三自动力支撑脚环形设置地支撑所述底座本体，所述第一、第二、第三自动力支撑脚远离所述底座本体的一端均设有全向轮及用于驱动所述全向轮转动的驱动源，所述支撑立柱单元设置于所述底座本体上，所述作业执行机构可升降运动地保持于所述支撑立柱单元上。

示范性地，所述第一自动力支撑脚、所述第二自动力支撑脚与所述第三自动力支撑脚沿一分布圆周分布，所述分布圆周位于水平面内。

示范性地，所述作业执行机构与所述第一自动力支撑脚沿铅垂方向自上而下离散分布，所述第二自动力支撑脚与所述第三自动力支撑脚关于所述第一自动力支撑脚对称分布。进一步地，所述第二自动力支撑脚与所述第三自动力支撑脚相互垂直。进一步地，所述第一自动力支撑脚、所述第二自动力支撑脚与所述第三自动力支撑脚位于同一水平面内，所述第一自动力支撑脚的长度大于所述第二自动力支撑脚的长度，所述第二自动力支撑脚与所述第三自动力支撑脚的长度相等。

示范性地，所述第一自动力支撑脚、所述第二自动力支撑脚与所述第三自动力支撑脚中的至少一者具有中空管状构造，所述中空管状构造一端套设于所述底座本体上，另一端内部嵌设所述驱动源。

示范性地，所述底座本体具有中心放射叉状构造，所述第一自动力支撑脚、所述第二自动力支撑脚与所述第三自动力支撑脚分别设置于所述中心放射叉状构造的不同分支末端，所述支撑立柱单元设置于所述中心放射叉状构造的中心。进一步地，所述中心放射叉状构造为平面叉状构造。

示范性地，所述支撑立柱单元包括固定立柱与升降立柱，所述固定立柱固定于所述底座本体上，所述升降立柱可升降运动地保持于所述固定立柱上，所述作业执行机构可升降运动地保持于所述升降立柱上。

示范性地，所述抹灰机器人还包括挠性传动机构，所述挠性传动机构包括收放装置、第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮与挠性件，所述收放装置与所述第一滑轮设置于所述固定立柱上，所述第二滑轮与所述第三滑轮设置于所述升降立柱上，所述第一滑轮与所述第三滑轮的轴心位置均高于所述第二滑轮的轴心位置，所述挠性件一端缠绕于所述收放装置上、另一端固定连接于所述作业执行机构，所述挠性件依次张紧连接所述第一滑轮、所述第二滑轮与所述第三滑轮；所述固定立柱与所述作业执行机构分居所述升降立柱的两侧。

示范性地，所述升降立柱接近所述固定立柱的一侧表面之下端形成第一开口端，所述升降立柱接近所述作业执行机构的一侧表面之上端形成第二开口端，所述升降立柱内部中空以使所述第一开口端与所述第二开口端之间保持贯通，所述第二滑轮设置于所述第一开口端，所述第三滑轮设置于所述第二开口端，所述挠性件贯穿所述升降立柱的中空内部。

示范性地，所述作业执行机构包括刮板和/或喷头。

示范性地，所述作业执行机构包括运动座、连接件、第一刮板、第二刮板、第一直线运动机构与第二直线运动机构，所述运动座可升降运动地保持于所述支撑立柱单元上，所述第一刮板与所述第二刮板自上而下地离散分布于所述连接件的作业侧，所述第一直线运动机构与所述第二直线运动机构自上而下平行分布且分别用于向所述连接件输出沿水平方向的直线运动，所述第一直线运动机构一端、所述第二直线运动机构一端分别连接于所述连接件的驱动侧，所述第一直线运动机构另一端、所述第二直线运动机构另一端分别连接所述运动座上。

进一步地，所述作业执行机构还包括第三直线运动机构与第四直线运动机构，所述第三直线运动机构与所述第四直线运动机构自上而下平行分布并分别用于向所述连接件输出沿水平方向的直线运动，所述第一直线运动机构与所述第三直线运动机构沿水平方向平行分布，所述第二直线运动机构与所述第四直线运动机构沿水平方向平行分布，所述第三直线运动机构一端、所述第四直线运动机构一端分别连接于所述连接件的驱动侧，所述第三直线运动机构另一端、所述第四直线运动机构另一端分别连接所述运动座上。

示范性地，所述抹灰机器人还包括电气柜，所述电气柜与所述作业执行机构分居所述支撑立柱单元的两侧，所述电气柜一侧与所述支撑立柱单元连接、底部跨设于所述第二自动力支撑脚与所述第三自动力支撑脚上。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由至少三个自动力支撑脚环形设置而支撑底座本体，使移动底座具有理想的结构稳定性与支撑可靠性；任一自动力支撑脚的末端设置全向轮及驱动源，全向轮于驱动源的驱动下自主转动，使抹灰机器人获得自主移动能力，无需人工推移，减少人力负担、提高作业效率；全向轮因其固有结构而具有于多个方向的移动能力，并利用至少三个自动力支撑脚上的全向轮的相互配合，使移动底座具有全向移动自由度而可实现全向灵活移动，即使在凹凸不平的建筑地面，仍可良好适应，具有于建筑地面移动的较佳稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的抹灰机器人的第一轴测视图；

图2为图1中抹灰机器人的第二轴测视图；

图3为图1中抹灰机器人的移动底座的局部剖视图；

图4为图1中抹灰机器人的前视图；

图5为图4中抹灰机器人的a-a局部剖视图。

主要元件符号说明：

1-移动底座，11-底座本体，12-第一自动力支撑脚，13-第二自动力支撑脚，14-第三自动力支撑脚，15-全向轮，16-驱动源，2-支撑立柱单元，21-固定立柱，22-升降立柱，221-第一开口端，222-第二开口端，231-收放装置，232-第一滑轮，233-第二滑轮，234-第三滑轮，235-挠性件，3-作业执行机构，31-运动座，32-连接件，33-第一刮板，34-第二刮板，35-第一直线运动机构，36-第二直线运动机构，37-第三直线运动机构，38-第四直线运动机构，4-电气柜。

具体实施方式

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实施例公开了抹灰机器人的一种具体构造，包括移动底座1、支撑立柱单元2及作业执行机构3，移动能力强、稳定性佳，实现于建筑工地的快速自主移动。支撑立柱单元2设置于移动底座1上，作业执行机构3可升降运动地保持于支撑立柱单元2上而执行对墙面的抹灰作业。

请结合参阅图1～2，移动底座1包括底座本体11及多个自动力支撑脚。该多个自动力支撑脚的数量至少为三个，即第一自动力支撑脚12、第二自动力支撑脚13及第三自动力支撑脚14。第一自动力支撑脚12、第二自动力支撑脚13及第三自动力支撑脚14环形设置并用于共同支撑底座本体11，形成一可靠连接的整体结构，使移动底座1于各种地面上均能保持稳定及实现对支撑立柱单元2的可靠支撑。

请结合参阅图1～3，各自动力支撑脚远离底座本体11的一端均设有全向轮15及用于驱动全向轮15转动的驱动源16。于驱动源16的驱动下，全向轮15得以转动地保持于建筑地面上，使移动底座1获得自主移动能力而无需人工推移。由于每一个自动力支撑脚上均设有全向轮15，移动底座1具有至少三个支撑脚及至少三个全向轮15，可于各种地面上实现灵活的全向移动，即使在凹凸不平的建筑地面上仍能快速灵活移动。

可以理解，全向轮15一般包括轮毂及多个从动轮，轮毂的外圆周处均匀开设有三个以上的轮毂齿，每两个轮毂齿之间装设有一从动轮，该从动轮的径向方向与轮毂外圆周的切线方向垂直，即使于不平整的起伏地面仍能实现全向移动。可以理解，驱动源16用于输出旋转运动，其实现形式包括旋转电机、回转液压马达等类型。

示范性地，第一自动力支撑脚12、第二自动力支撑脚13及第三自动力支撑脚14沿一分布圆周分布，该分布圆周位于水平面内，进一步增强结构可靠性与运动灵活性。

示范性地，作业执行机构3与第一自动力支撑脚12沿铅垂方向自上而下离散分布，第二自动力支撑脚13与第三自动力支撑脚14关于第一自动力支撑脚12对称分布，使作业时外界对抹灰机器人的方向作用力得以有效平衡，保证抹灰机器人的结构稳定。

进一步地，第二自动力支撑脚13与第三自动力支撑脚14相互垂直。进一步地，第一自动力支撑脚12、第二自动力支撑脚13与第三自动力支撑脚14位于同一水平面内，第一自动力支撑脚12的长度大于第二自动力支撑脚13的长度，第二自动力支撑脚13与第三自动力支撑脚14的长度相等，使悬臂设置的作业执行机构3的倾覆力矩得以理想平衡，保证移动底座1及抹灰机器人的结构稳定安全。

前述的各自动力支撑脚的结构形式丰富。示范性地，自动力支撑脚具有中空管状构造。中空管状构造两端开口，一端套设于底座本体11上，另一端内部嵌设驱动源16，由驱动源16进一步连接全向轮15。

示范性地，底座本体11具有中心放射叉状构造。其中，自动力支撑脚设置于中心放射叉状构造的不同分支末端，支撑立柱单元2设置于中心放射叉状构造的中心。示范性地，中心放射叉状构造为平面叉状构造。于一个实际应用例中，底座本体11为三叉状构造。

示范性地，支撑立柱单元2包括固定立柱21与升降立柱22，固定立柱21固定于底座本体11上，升降立柱22可升降运动地保持于固定立柱21上，作业执行机构3可升降运动地保持于升降立柱22上。

请结合参阅图1～5，示范性地，抹灰机器人还包括挠性传动机构，该挠性传动机构包括收放装置231、第一滑轮232、第二滑轮233、第三滑轮234与挠性件235。其中，收放装置231与第一滑轮232设置于固定立柱21上，第二滑轮233与第三滑轮234设置于升降立柱22上，第一滑轮232与第三滑轮234的轴心位置均高于第二滑轮233的轴心位置；挠性件235一端缠绕于收放装置231上、另一端固定连接于作业执行机构3，且挠性件235依次张紧连接第一滑轮232、第二滑轮233与第三滑轮234。示范性地，固定立柱21与作业执行机构3分居升降立柱22的两侧。

其中，收放装置231可包括卷筒及驱动卷筒旋转的旋转电机；第一滑轮232、第二滑轮233与第三滑轮234为同一类型的轮子，包括绳轮、带轮等类型；挠性件235的类型与前述各滑轮的类型相一致，包括传动绳、传动带等类型。可以理解，卷筒、第一滑轮232、第二滑轮233与第三滑轮234的中心轴相互平行，且均与水平面平行。

工作时，收放装置231旋转而收放挠性件235，使挠性件235于第一滑轮232与作业执行机构3之间的长度发生变化。由于第一滑轮232固定于固定立柱21上，且升降立柱22与固定立柱21之间具有相对升降运动的自由度，第二滑轮233在挠性件235的驱动下上升或下降，进而带动升降立柱22及第三滑轮234同步上升或下降，实现对升降立柱22的运动驱动。类似地，随着挠性件235的收放，由于第三滑轮234固定于升降立柱22上，挠性件235于第三滑轮234与作业执行机构3之间的长度同步变化，使作业执行机构3相对于升降立柱22发生升降运动。

可见，抹灰机器人具有二级升降运动，且均由挠性传动机构驱动实现，有效地简化了驱动结构。其中，一级升降为升降立柱22相对于固定立柱21的升降运动，二级升降为作业执行机构3相对于升降立柱22的升降运动。

示范性地，升降立柱22接近固定立柱21的一侧表面之下端形成第一开口端221，升降立柱22接近作业执行机构3的一侧表面之上端形成第二开口端222，升降立柱22内部中空以使第一开口端221与第二开口端222之间保持贯通，第二滑轮233设置于第一开口端221，第三滑轮234设置于第二开口端222，挠性件235贯穿升降立柱22的中空内部。一方面，升降立柱22的自重有效降低；另一方面，挠性件235的布局更为理想。

作业执行机构3用于执行抹灰作业。示范性地，作业执行机构3包括刮板和/或喷头。其中，刮板用于执行刮平作业，喷头用于执行喷涂作业。

补充说明，作业执行机构3与升降立柱22之间的相对运动、升降立柱22与固定立柱21之间的相对运动，可通过导轨-滑块机构等形式实现。

示范性地，所述作业执行机构3包括运动座31、连接件32、第一刮板33、第二刮板34、第一直线运动机构35与第二直线运动机构36，所述运动座31可升降运动地保持于所述支撑立柱单元2上，所述第一刮板33与所述第二刮板34自上而下地离散分布于所述连接件32的作业侧，所述第一直线运动机构35与所述第二直线运动机构36自上而下平行分布且分别用于向所述连接件32输出沿水平方向的直线运动，所述第一直线运动机构35一端、所述第二直线运动机构36一端分别连接于所述连接件32的驱动侧，所述第一直线运动机构35另一端、所述第二直线运动机构36另一端分别连接所述运动座31上

作业执行机构3包括运动座31、连接件32、第一刮板33、第二刮板34、第一直线运动机构35与第二直线运动机构36。其中，运动座31可升降运动地保持于支撑立柱单元2(可具体为升降立柱22)上；第一刮板33与第二刮板34自上而下地离散分布于连接件32的作业侧，于上升过程中，第二刮板34保持仰姿执行上刮作业，于下降过程中，第一刮板33保持俯姿执行下刮作业；第一直线运动机构35与第二直线运动机构36自上而下平行分布且分别用于向连接件32输出沿水平方向的直线运动，第一直线运动机构35一端、第二直线运动机构36一端分别连接于连接件32的驱动侧，第一直线运动机构35另一端、第二直线运动机构36另一端分别连接运动座31上，使连接件32及第一刮板33、第二刮板34实现俯仰位姿调节。

其中，连接件32的作业侧即刮板装置执行刮平作业的一侧，与作业墙面保持相对；连接件32的驱动侧用于向连接件32输入俯仰运动的驱动力，与作业侧保持相背。于上述构造中，上刮作业与下刮作业由不同的刮板执行，从而有效地控制刮板的宽度，避免刮板过宽引起涂料堆积所造成的过大阻力、过窄造成的刮灰作业范围受限。

示范性地，作业执行机构3还包括第三直线运动机构37与第四直线运动机构38，第三直线运动机构37与第四直线运动机构38自上而下平行分布并分别用于向连接件32输出沿水平方向的直线运动，第一直线运动机构35与第三直线运动机构37沿水平方向平行分布，第二直线运动机构36与第四直线运动机构38沿水平方向平行分布，第三直线运动机构37一端、第四直线运动机构38一端分别连接于连接件32的驱动侧，第三直线运动机构37另一端、第四直线运动机构38另一端分别连接运动座31上，使连接件32得以实现绕铅垂轴的旋转运动，实现第一刮板33与第二刮板34在该方向的位姿调节。

补充说明，第一直线运动机构35、第二直线运动机构36、第三直线运动机构37与第四直线运动机构38可采用各类直线运动机构形式实现，诸如电缸、电动推杆、伸缩缸、丝杠-导轨结构等。

示范性地，抹灰机器人还包括电气柜4。电气柜4与作业执行机构3分居支撑立柱单元2的两侧。其中，电气柜4一侧与支撑立柱单元2连接、底部跨设于第二自动力支撑脚13与第三自动力支撑脚14上，得以可靠固定。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。